Solette a lastre precompresse in pietra e calcestruzzo riutilizzato
In Svizzera si utilizzano ogni anno circa quaranta milioni di tonnellate di calcestruzzo[1], che rappresenta oltre l’80% del mercato e si conferma il materiale da costruzione dominante.[2]
Nonostante l’elevato impatto ambientale, il calcestruzzo resta insuperabile in termini di prestazioni e controllo tecnico. La struttura portante di un nuovo edificio è responsabile di circa il 40% della sua impronta carbonica totale[3], in particolare le solette, tra gli elementi più difficili da decarbonizzare. Sebbene l’interesse per soluzioni circolari e a basse emissioni sia in crescita, il riutilizzo strutturale del calcestruzzo è ancora raro. la maggior parte del calcestruzzo per essere riutilizzata come aggregato in nuovo calcestruzzo – una soluzione che non affronta le emissioni legate al cemento, le quali rappresentano circa il 70% del suo impatto[4] oppure viene inviata in discarica.
Soluzione
In collaborazione con la Cooperativa 2401, VSL Suisse e Marti Construction, abbiamo ideato un approccio per evitare la frantumazione del calcestruzzo, utilizzando direttamente la pietra o riutilizzando il calcestruzzo esistente: e se tagliassimo, assemblassimo e precomprimessimo elementi minerali a basse emissioni provenienti da cave o edifici da demolire per creare un nuovo sistema modulare di soletta?
Grazie al progetto Viva del Canton Vaud e al fondo di sostegno all’economia circolare (SPEI), il gruppo ha potuto sviluppare, produrre e testare quattro prototipi: tre solette a lastre precompresse in calcestruzzo di recupero e una in pietra. I prototipi in calcestruzzo di recupero hanno dimostrato una rigidità superiore a quella del calcestruzzo armato nuovo, consentendo una riduzione di oltre il 60% dell’impronta di carbonio delle solette, aprendo la strada a un’edilizia circolare, a basse emissioni di carbonio e efficiente nell'uso delle risorse.
La soletta in pietra sfrutta invece l’elevata resistenza a compressione del materiale, che può raggiungere fino a 180 MPa in alcuni graniti – ben oltre i requisiti strutturali del calcestruzzo. Tuttavia, essendo anisotropa, la pietra presenta proprietà meccaniche che dipendono dalla direzione degli sforzi e richiede un’analisi specifica per evitare modalità di rottura come la delaminazione lungo i piani di sedimentazione.
E adesso?
A seguito di risultati tecnici convincenti, di una prova di concetto riuscita e della pubblicazione dei risultati nell’articolo scientifico CISBAT[5], il gruppo sta attualmente sviluppando, con il supporto del Circular Building Industry Innovation Booster di InnoSuisse, una guida alla progettazione destinata a committenti e progettisti.
Per superare i vincoli tecnici e logistici legati alla decostruzione e al riutilizzo, il progetto propone un sistema standardizzato di estrazione e preparazione dei materiali, ispirato a metodi costruttivi consolidati. Gli elementi provengono da un modulo di 2,4 m × 2,4 m, quindi sono sagomati con incisioni utilizzando strumenti semplici come la sega stradale e il martello pneumatico, prima di essere assemblati e precompressi secondo tecniche normalizzate. Questa standardizzazione agevola la riproducibilità e l’industrializzazione del processo in un’ottica di edilizia circolare.
Informazioni aggiuntive
La guida progettuale fornisce informazioni sul contesto e le sfide, la soluzione proposta, le fasi progettuali, i risultati relativi a rigidità e CO₂, e altro ancora.
Scarica la guida progettuale (PDF) (2,6 MB)
Fonti
Habert G., Miller, S. A., John, V. M., Provis, J. L., A. Favier, A., Horvath, A., & Scrivener, K. L. (2020). Environmental impacts and decarbonization strategies in the cement and concrete industries. Nature Reviews: Earth & Environment, 1, 559-565. https://doi.org/10.1038/s43017-020-0093-3
Matasci, C., Gauch, M., Böni, H., & Wäger, P. (2021). The Influence of Consumer Behavior on Climate Change: The Case of Switzerland. Sustainability 2021, 13 (2966). https://doi.org/10.3390/su13052966
Pathé, J., Gilbert, P. L., Schirmer, R,. Lasvaux, S., & Paquier, A. (2025). Prestressed segmental slabs in reclaimed concrete or stone: a systemic and effective solution for sustainable floors. Journal of Physics: Conference Series 3140 (2025) 162006. https://doi.org/10.1088/1742-6596/3140/16/162006
Société Suisse des Entrepreneurs SSE. (2021). Étude sur les matériaux de construction utilisés en Suisse. Société Suisse des Entrepreneurs SSE Politique et Communication. https://shop.baumeister.ch/shop/document_download.php?document=%C3%89tude_mat%C3%A9riaux-de-construction_web_FR.pdf
Contatto
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