Il trattamento e il recupero dei rifiuti da costruzione e demolizione rappresentano una sfida cruciale nel contesto della sostenibilità e della gestione delle risorse. Gli impianti dedicati a questo processo sono fondamentali per garantire il recupero di materiali, riducendo al minimo l'impatto ambientale e ottimizzando l'uso delle risorse. La tecnologia per il trattamento di questi rifiuti si è evoluta in modo significativo, portando a impianti più efficienti e variabili, in grado di trattare una vasta gamma di materiali con una qualità controllata.

I processi tecnologici impiegati per il trattamento dei rifiuti edili vanno dalla selezione manuale alla separazione automatica tramite sensori, e permettono di ottenere una varietà di prodotti con una qualità ben definita, che può essere impiegata in ambiti come la costruzione di strade o la produzione di calcestruzzo. I materiali, spesso eterogenei e difficili da trattare, richiedono tecniche di accettazione e controllo mirate, che comprendono fasi come la separazione iniziale, la selezione e il pretrattamento. Inoltre, il riciclo dei rifiuti da costruzione può avvenire anche attraverso la frantumazione in più stadi, che riduce la frammentazione e ottimizza la qualità dei materiali recuperati.

Un esempio significativo di impianti di trattamento riguarda l’asfalto recuperato. L’asfalto proveniente da demolizioni o riparazioni stradali può essere sottoposto a un processo di granulatione, che avviene in mulini rotanti a tamburo. Questo processo di frantumazione, che avviene in due fasi, permette di ottenere materiali con una granulometria inferiore a 60 mm, adatti a essere riutilizzati come componente per la produzione di nuovi strati di asfalto. La selezione delle particelle più grosse avviene mediante un vaglio vibrante a due piani, con l'ausilio di magneti per la rimozione delle parti ferrose. La fase di frantumazione garantisce un contenuto ridotto di polveri sottili, evitando una frammentazione eccessiva degli aggregati.

Altre tipologie di rifiuti da costruzione, come i rifiuti di cartongesso, richiedono processi specifici per separare e trattare i materiali. Il gesso, infatti, è un materiale che, se non trattato correttamente, può ostacolare il processo di riciclo. A tale scopo, sono in fase di sviluppo impianti mobili che consentono di raccogliere e trattare i rifiuti di cartongesso direttamente presso il cantiere, migliorando l'efficienza del processo. Questi impianti sono in grado di ridurre la presenza di contaminanti e garantire che il gesso recuperato possa essere riutilizzato nella produzione di nuovi materiali, come ad esempio nuovi pannelli di cartongesso.

Inoltre, l’adozione di tecnologie avanzate permette di trattare anche rifiuti più complessi, come il materiale misto costituito da suolo e residui di demolizione. Questi materiali, seppur ricchi di aggregati riutilizzabili, necessitano di processi specifici, come quelli sviluppati per il trattamento dei terreni, per ottenere aggregati di qualità adeguata per la produzione di calcestruzzo. Processi umidi o tecnologie derivate dalla lavorazione del suolo sono utilizzati per separare il materiale fine e grossolano, rendendo questi aggregati idonei ad essere riutilizzati nei cicli di produzione.

La gestione e l’elaborazione dei rifiuti edili non si limitano alla sola separazione dei materiali. La loro destinazione dipende dalle caratteristiche specifiche di ciascun tipo di rifiuto e dalle normative locali. In Germania, ad esempio, esiste una rete ben sviluppata di impianti fissi e mobili, che nel 2016 ha trattato oltre 70 milioni di tonnellate di rifiuti da costruzione e demolizione. La distribuzione tra impianti fissi e mobili è stata quasi equilibrata, indicando un’elevata flessibilità nella gestione dei materiali, che permette di rispondere prontamente alle esigenze del mercato.

Gli impianti fissi sono generalmente costruiti in località dove la disponibilità di rifiuti da costruzione è sufficiente, e dove le condizioni regionali, come la vicinanza a fonti di aggregati naturali, sono favorevoli. La scelta del sito per l'installazione di questi impianti dipende anche dalla qualità del suolo, dalla distanza dalle aree residenziali e dalla disponibilità di infrastrutture come reti stradali, elettricità e acqua potabile.

Oltre agli aspetti tecnici e logistici, la costruzione di impianti per il trattamento dei rifiuti da costruzione deve tener conto di aspetti politici e normativi. L'adeguamento alle normative ambientali e l'accettazione da parte della popolazione locale sono fattori cruciali per il successo di tali impianti. Le normative fiscali e gli incentivi locali, come le agevolazioni per il trattamento dei rifiuti, possono influenzare in modo significativo la gestione e l’efficienza dei processi di riciclo.

Oltre alla tecnologia e alla logistica, uno degli aspetti fondamentali da considerare è la costante evoluzione delle normative che regolano il trattamento dei rifiuti da costruzione. I progressi tecnologici e i cambiamenti legislativi in questo campo richiedono una continua adattabilità da parte delle imprese, che devono essere pronte a integrare nuove soluzioni e a ottimizzare i propri impianti. La creazione di impianti modulari e mobile può risultare una scelta vantaggiosa, in quanto consente alle aziende di rispondere con maggiore rapidità ai cambiamenti del mercato e delle normative.

In conclusione, la gestione dei rifiuti da costruzione è un processo complesso che coinvolge vari aspetti tecnici, logistici e normativi. L’evoluzione delle tecnologie, la disponibilità di impianti adeguati e la consapevolezza delle sfide ambientali sono tutti fattori chiave per il successo di questo settore, che si pone come uno degli elementi centrali della strategia di sostenibilità globale.

Quali sono le cause del degrado del calcestruzzo e come si evolve il riciclo delle macerie di calcestruzzo?

Il degrado del calcestruzzo, noto come "weathering," è un fenomeno che può compromettere la sua idoneità all’uso a causa di molteplici fattori di sollecitazione. Si distinguono principalmente tre categorie di durabilità: quella fisica, come il gelo e l’usura meccanica; quella chimica, dovuta alla penetrazione di sostanze aggressive come le acque contenenti solfati; e quella combinata, che spesso vede la coesistenza di stress fisici e chimici, ad esempio il gelo accompagnato dall’azione di sali disgelanti. Inoltre, in particolari ambienti, come nelle condotte fognarie, possono agire agenti biologici, quali batteri, che contribuiscono alla degradazione del calcestruzzo.

Nei calcestruzzi armati, la valutazione della durabilità deve necessariamente includere anche il comportamento dell’armatura metallica. Fenomeni quali la carbonatazione o l’ingresso di cloruri possono innescare processi di corrosione del ferro, compromettendo la tenuta e la sicurezza della struttura. Per gestire tali rischi, le varie sollecitazioni ambientali sono classificate in specifiche classi di esposizione, a ciascuna delle quali corrispondono prescrizioni ben precise per la composizione del calcestruzzo, con l’obiettivo di assicurare prestazioni durature.

Il recupero e il riciclo delle macerie di calcestruzzo rappresentano oggi una pratica consolidata, soprattutto in ambito infrastrutturale. Le macerie derivano sia dalla demolizione di strade e aree di traffico, sia da edifici, impianti industriali o prodotti prefabbricati in calcestruzzo. La pratica del riciclo ha avuto origine su larga scala nell’edilizia stradale: già negli anni ’70 negli Stati Uniti, il calcestruzzo proveniente da vecchi pavimenti stradali veniva riutilizzato per la formazione di nuovi strati di base, e in seguito per gli strati di usura.

Le materie prime secondarie ottenute dal trattamento delle macerie di calcestruzzo consistono principalmente in aggregati granulari, impiegati come materiali non legati nelle basi stradali, mentre frazioni granulometriche selezionate vengono utilizzate per la produzione di nuovo calcestruzzo riciclato. Storicamente, il calcestruzzo trae origine dall’antico "opus caementitium" romano, caratterizzato dall’uso di calce come legante e additivi pozzolanici, impiegato soprattutto nelle opere idrauliche. L’evoluzione moderna ha portato all’impiego del cemento Portland, sviluppato all’inizio del XIX secolo, che da allora ha subito continui miglioramenti in termini di tipologia di armatura, lavorabilità e resistenza.

Tra le innovazioni più recenti si annoverano i calcestruzzi autocompattanti e gli ultraresistenti, realizzati grazie all’impiego di superfluidificanti, fini reattivi come la microsilice e all’ottimizzazione della distribuzione granulometrica per aumentare la densità di impaccamento. L’uso di fibre – acciaio, vetro, materie plastiche o carbonio – come rinforzo, e la realizzazione di calcestruzzi tessili con reti di fibra, consentono la produzione di componenti sottili e resistenti.

Il panorama delle classi di resistenza ha subito un’evoluzione significativa: dai valori minimi storici di circa 6,5 N/mm² fino alle classi moderne, che in Europa vanno da C 8/10 a C 100/115 MPa. Tuttavia, sul mercato prevalgono ancora i calcestruzzi con resistenze medie, tra C 20/25 e C 30/37, che rappresentano circa l’80% dei prodotti pronti per l’uso in Germania. Le macerie trattate evidenziano una predominanza di calcestruzzi di media e bassa resistenza, riflettendo il tipo di materiali che il processo di riciclo deve affrontare principalmente.

L’analisi statistica della produzione di cemento e del calcestruzzo in Germania, a partire dal 1950, consente di stimare la quantità totale di calcestruzzo accumulata negli stock edilizi, con valori teorici che superano i 12 miliardi di tonnellate e stime più realistiche, tenendo conto delle demolizioni, intorno agli 11 miliardi di tonnellate. Il flusso annuale di macerie rappresenta quindi una risorsa rilevante per il riciclo e la sostenibilità del settore.

La complessità dei materiali riciclati risiede nella loro eterogeneità, dovuta alla varietà di origini, qualità e composizione dei calcestruzzi di provenienza. Questa caratteristica richiede tecnologie di trattamento e processi di selezione accurati, oltre a un’attenta progettazione delle miscele di calcestruzzo riciclato, per garantire prestazioni equivalenti o accettabili rispetto ai materiali vergini.

Oltre agli aspetti tecnici esposti, è fondamentale per il lettore comprendere che la durabilità del calcestruzzo è un parametro che si costruisce fin dalla fase progettuale e di produzione, considerando attentamente le condizioni ambientali di esercizio e l’interazione tra materiali. La scelta di componenti e la cura nella preparazione influenzano direttamente la vita utile dell’opera, la sicurezza e la sostenibilità economica e ambientale.

Inoltre, l’incremento della quantità di materiale riciclato utilizzato in edilizia deve essere accompagnato da una profonda conoscenza delle proprietà chimico-fisiche degli aggregati riciclati e dalla loro compatibilità con il cemento e gli additivi, per evitare fenomeni indesiderati come la riduzione della resistenza o la formazione di fessurazioni.

Infine, il calcestruzzo, pur essendo un materiale tradizionale e consolidato, si evolve continuamente, integrando nuove tecnologie e materiali innovativi. La sfida futura è quella di conciliare le prestazioni elevate con l’attenzione alla sostenibilità, massimizzando il riciclo e minimizzando l’impatto ambientale attraverso una gestione oculata delle risorse e una progettazione consapevole.

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