Il cls diventa leggero: le costruzioni cambiano forma


Il futuro edilizio è nella ricerca delle forme e dei materiali, oggi le strutture assumono forme sempre più bizzarre, la maggior parte delle volte curve. La storia dell’architettura, però, prima di arrivare alle forme complesse derivanti dall’architettura high-tech e post-moderna, ha visto profondi cambiamenti già in tempi passati. Realizzando un viaggio temporale, se l’architettura greca e romana avevano tratti simili nell’impostazione degli edifici dalle altezze, alle aperture e alle colonne portanti, l’arte romanica rappresenta il primo cambio significativo. Caratterizzata da grosse mura portanti, larghe navate e piccole aperture, conferiva all’opere una grossa stabilità. In contrapposizione al romanico si sviluppa lo stile gotico che tende invece ad allungare gli edifici ad altezze spropositate, e per farlo era necessario allegerire il carico murario inserendo numerose aperture e finestre. Proprio per questo durante la fase gotica vengono fortemente impiegate le volte a crociera, gli intrecci di questi archi in serie (volte) conferivano alla struttura una flessibilità di forma ma allo stesso tempo la giusta solidità. Oggi la forma irregolare e bizzara in un’edificio è sinonimo di prestigiosa realizzazione da parte di famosi archistar. Il nome per eccellenza da considerarsi l’emblema di uno stile unico per quanto riguarda il concetto di struttura curva è probabilmente la archistar Zaha Hadid. Il nostro paese ha la fortuna di ospitare svariate opere che portano la sua celebre firma: la Torre Hadid del Citylife di Milano, il Maxxi di Roma, il Museo del Mare di Reggio Calabria, il Messner Mountain Museum di Plan de Corones in Alto Adige, la Stazione Marittima di Salerno infine la Stazione di Afragola in provincia di Napoli.

Una delle missioni dell’edilizia moderna è colpire l’occhio del pubblico conferendo alle strutture forme inedite, ma per poter rendere queste strutture funzionali oltre che belle, è necessaria una ponderata ricerca dei materiali. Il calcestruzzo infatti, nel corso del tempo, ha subito una serie di sperimentazioni mixandolo con più tipi di materiali creando miscele davvero innnovative, e in questo la Holcim si è vista fortemente coinvolta nello studio del materiale, creando diverse forme di cls allegerito.

Il Gruppo Migliaccio conosce bene questo committente, infatti abbiamo già collaborato con Holcim in svariate opere di successo: un esempio sono la già citata Torre Hadid e la Torre Libeskind e alcuni padiglioni dell’Expo di Milano. Per il Gruppo collaborare tutt’oggi con un committente di tale prestigio è motivo di vanto, di fatto si tratta di una collaborazione attiva e proficua.

La Holcim, dall’inizio 2018, si sta occupando del corretto mix-design del calcestruzzo alleggerito, creando una nuova miscela: il Calcestruzzo Tessile Rinforzato (TRC). Questa particolare miscela è stata adoperata presso l’ETH di Zurigo realizzando un prototipo di tetto in calcestruzzo ultra-sottile: leggero e flessibile. L’obiettivo è quello di dimostrare come i nuovi sistemi costruttivi leggeri, intelligenti e adattativi, possano rappresentare il futuro dell’edilizia.

E’ bello vedere di come il passato si intrecci perfettamente con il presente dando vita ad un concept del tutto nuovo e dalla forte efficienza sul campo. I prodotti tessili protagonisti della prima fase industriale, oggi stanno giocando un ruolo molto importante nel settore edilizio, fornendo delle soluzioni intelligenti grazie alle loro caratteristiche intrinseche, quali la leggerezza, la durabilità. La millenaria capacità umana di realizzare filati e tessuti si sta unendo all’edilizia al fine di realizzare strutture complesse con tecnologie semplici e consolidate.

Grazie alle sue indiscusse caratterestiche, il calcestruzzo tessile (TRC) si conferma un materiale dalle alte potenzialità: il forte legame che si instaura tra l’armatura tessile e la fluida matrice cementizia autocompattante, caratterizzata da granulometria fine, assicura un’elevata durabilità. Il TRC è principalmente composto da fibre di tessuto, vetro alcalino-resistenti, carbonio, aramide, materiale sintetico con orientamento regolare.

I filamenti più resistenti sono quelli messi a contatto con la matrice, e a questi è affidata la resistenza della struttura. La dimensione degli inerti della malta non supera i 2mm, le fibre invece devono essere dipsoste nella stessa direzione in cui sono previste le azioni con il massimo valore del carico. L’assenza di copriferro in questi filamenti comporta la possibilità di ridurre gli spessori e il peso, così facendo  la realizzazione degli elementi costruttivi presenta una notevole riduzione dello spessore che va dai 10 ai 20mm.

Un’altro obiettivo dell’edilizia è quello di trovare un’alternativa nell’impiego dei materiali, nel caso del TRC, questo materiale consente una forte riduzione del clinker, minerale fondamentale per la creazione del cls tradizionale. Ciò comporta una riduzione dei costi dato che non saranno utilizzate risorse per l’estrazione del minerale. Il TRC viene fortemente impiegato per gli interventi di presidio strutturale e di ripristino, la sua duttilità infatti lo rende particolarmente idoneo nel rinforzo di edifici in zone a forte rischio sismico. Dati statistici dimostrano che il TRC, all’apparenza rigido, arriva ad allungarsi fino al 26% in più rispetto alla dimensione originaria, per questo sotto la spinta di un sisma si deforma ma non si rompe impedendo così il crollo delle mura danneggiate.

Come anticipato il calcestruzzo tessile è stato adottato dall’ETH di Zurigo per la costruzione di un tetto autoportante del tutto innovativo per forma, tecnica e tecnologia impiegata.Tale copertura verrà applicata al concept HiLo, ovvero un prototipo, in scala 1:1, di una copertura autoportante a doppia curvatura in calcestruzzo TRC. Il tetto del prototipo HiLo è costituito da due strati: quello interno che ospita uno strato di isolamento e le unità di climatizzazione, quello esterno sarà una struttura a sandwich sulla quale verranno applicate delle celle fotovoltaiche a film sottile per la generazione energetica domestica. Il sistema costruttivo del tetto è stato sviluppato dal Block Research Group e lo spessore medio del calcestruzzo è di 5cm, variando dai 3 cm dei bordi ai 12 cm delle superfici di supporto.

La rete elettrosaldata è stata ben studiata, basando la sua applicazione su specifici algoritmi, infatti pesa solo 500kg contro i 300kg di tessuto. In totale il sistema pesa 800 kg di materiale su una struttura che potrebbe supportare fino a 20 tonnellate di cls bagnato. Il progetto è durato più di quattro anni coinvolgendo diversi partner industriali, il lavoro in team ha così dimostrato che è possibile costruire una struttura di calcestruzzo sottile che utilizza un supporto leggero e flessibile.

La struttura finita, chiaramente nel prototipo, ha davvero una forma innovativa e da l’idea all’osservatore di essere davvero leggera nonostante sia a tutti gli effetti un struttura in calcestruzzo. L’evidenza e il lavoro di attenzione nel curare i dettagli si evince chiaramente in questi scatti realizzati dalla ricercatrice, nonchè architetto, Naida Iljazovic.

Il TRC è quindi un materiale davvero duttile e idoneo alla realizzazione di più elementi essendo:

  • autoportante
  • elastico
  • leggero
  • sottile
  • salvambiente

L’edilizia si stia muovendo verso l’innovazione e la creatività, passato e presente insieme per un futuro lungimirante.
Vi diamo appuntamento alla prossima settimana con un nuovo articolo!