Ceneri volanti in bioedilizia, una soluzione green e sostenibile

Le ceneri volanti rappresentano una risorsa sempre più utilizzata in bioedilizia, una soluzione green e sostenibile per la produzione di numerosi materiali edili. Si tratta infatti di elementi di scarto, spesso dei sottoprodotti della combustione che avviene all’interno delle centrali termoelettriche, che anziché finire in discarica trovano nuova vita proprio nell’edilizia. Ma quali sono le caratteristiche delle ceneri volanti, quali gli impieghi e, soprattutto, quali i vantaggi?

Prima di cominciare, tuttavia, è utile ricordare cosa si intenda per bioedilizia. Con questo termine, si indicano tecnologie di edificazione che mettono al centro la sostenibilità ambientale e la salute umana, in particolare con l’utilizzo di materiali naturali e biodegradabili, l’assenza di sostanze nocive per la salute e l’ambiente e un approccio volto all’ottimizzazione dei consumi e al completo isolamento termico. Ancora, la biodilizia si occupa di costruire edifici che si inseriscano in modo armonico con la natura circostante e che, ancora, siano in grado di garantire il minore impatto ambientale possibile.

Cosa sono le ceneri volanti

Come già accennato, le ceneri volanti sono un sottoprodotto della combustione del carbone e vengono generate, in particolare, all’interno degli impianti termoelettrici per la produzione di energia.

Semplificando il processo, a causa delle elevatissime temperature che si raggiungono nelle camere di combustione di queste centrali elettriche, alcune impurità minerali presenti nel carbone – come quarzo, pirite e argilla – si fondono, formando delle microparticelle che si muovono rapidamente nei fumi. Una volta solidificate, queste particelle formano una singolare cenere, dall’aspetto vetroso, composta da miliardi di minuscole sfere.

La composizione della cenere volante vede soprattutto silice, allumina e ossido di ferro, degli elementi da sempre utilizzati in campo edile e capaci di reagire in modo efficace con la calce, il calcestruzzo, la malta e molte altre soluzioni. Per le loro caratteristiche, e il comportamento pozzolanico, le ceneri volanti ricordando la Pozzolana, una roccia piroclastica abbondante nella zona di Pozzuoli.

Le proprietà delle ceneri volanti

Ma quali sono le proprietà delle ceneri volanti, tanto da renderle un materiale davvero interessante per l’edilizia? Innanzitutto, così come già accennato, presentano un comportamento pozzolanico: partecipano quindi all’idratazione del cemento, migliorandone la qualità.

Dopodiché, date le loro minuscole dimensioni e la loro manualità, possono essere utilizzate come materiale di riempimento sempre in campo edile. Ancora, presentano alcune peculiarità molto ricercate per la produzione di cemento, malte e calcestruzzo:

• aumentano l’impermeabilità dei materiali;
• migliorano la consistenza e la fluidità degli impasti freschi;
• incrementano la resistenza finale del calcestruzzo, pur rallentandone inizialmente lo sviluppo.

Ceneri volanti: come vengono usate in bioedilizia

Le ceneri volanti sono da tempo impiegate in bioedilizia, poiché considerate una soluzione idonea sia per rafforzare la resistenza dei calcestruzzi che per il recupero di materiali che, altrimenti, finirebbero in discarica. Il loro impiego è regolato da alcune normative europee, come la UNI EN 206 e UNI 11104, che ne definiscono la composizione, le modalità e le quantità di aggiunta all’interno proprio dei calcestruzzi.

In linea generale, queste ceneri vengono impiegate non solo per il calcestruzzo – seppur rimanga il loro uso primario – ma anche per la creazioni di malte molto resistenti e altri materiali cementizi. In linea generale, la cenere volante aumenta la resistenza dei materiali, la loro impermeabilità, le qualità di isolamento termico e la durata nel tempo.

Vantaggi della cenere volante per la bioedilizia

Come facile intuire, trattandosi di un materiale di scarto proveniente soprattutto dagli impianti termoelettrici, il recupero della cenere volante rappresenta un grande vantaggio ambientale, un vero e proprio riciclo sostenibile. Sul fronte dei benefici che questi materiali apportano alla bioedilizia, però, è utile distinguere tra due grandi gruppi di vantaggi:

• i benefici in termini ambientali;
• i benefici in termini di resistenza e versatilità delle costruzioni.

Vantaggi ambientali delle ceneri volanti

Come già specificato, il vantaggio principale dell’impiego delle ceneri volanti in edilizia è di tipo ambientale. Si recupera infatti un materiale di scarto, un sottoprodotto della combustione del carbone, che altrimenti finirebbe in discarica. Tuttavia, le proprietà ambientali e sostenibili di queste ceneri non si limitano alla loro seconda vita:

• impiegando le ceneri volanti, si riduce la quantità di materiali vergini impiegati per la produzione di cemento e altri materiali cementizi;
• riducendo la richiesta di materiali vergini, si limitano le emissioni di CO2 derivanti proprio dalla produzione di cemento e similari;
• poiché rendono questi materiali più resistenti, si riducono nel tempo le attività di manutenzione e, con esse, la richiesta di nuovi materiali vergini e le emissioni climalteranti per produrli;
• infine, l’aggiunta di ceneri volanti nel calcestruzzo e similari limita la quantità di acqua necessaria sempre per la produzione di questi materiali, con un grande vantaggio per l’ambiente.

Vantaggi per le costruzioni delle ceneri volanti

Sul fronte delle caratteristiche che le ceneri volanti possono apportare a livello edile, il principale vantaggio è nella resistenza. I materiali che vedono l’aggiunta di queste microparticelle, infatti, risultano più solidi e duraturi, allungando così il ciclo di vita degli edifici. Tra le altre qualità, si elencano:

• un effetto filler per le miscele cementizie, con un rafforzamento della loro tenuta;
• migliore elasticità e trazione delle componenti cementizie;
• riduzione della porosità cementizia, con un aumento dell’impermeabilità dei calcestruzzi;
• maggiore resistenza dei materiali all’azione degli agenti esterni.

In definitiva, l’impiego delle ceneri volanti in bioedilizia non solo rappresenta un vantaggio per l’ambiente, poiché evita che i sottoprodotti della combustione del carbone finiscano in discarica, ma migliorano anche la resistenza strutturale di cementi e malte usati negli edifici.

Fonti:

• Cenere Volante – Wikipedia;
• Bioedilizia e Architettura Sostenibile – Wikipedia.