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studi avanzati: gli approfondimenti

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1. i Detail MM arne T r viel Cala nta an a a aiea state Pps oa TELI sona st annie en p nanard an an su tanica MELI RI Cala ta da da buhan a bui ERI q Ra ha Ba m RO NIRO ren Tav 25 Uniformit di parete nei profili estrusi La tavola evidenzia come nel caso di profili estrusi in materia plastica sia possibile mantenere lo spessore di parete uniforme attraverso l inserimento di cavit e sottosquadri al fine di evitare distorsioni dimensionali nel componente ridisegno dell autore da originale Beck 1980 p 289 Tav 26 Profili estrusi di spessore non uniforme La tavola evidenzia alcuni esempi di profili estrusi in materia plastica dove per garantire una adeguata elasticit del di parete non uniforme ridisegno dell autore da originale Beck 1980 necessario ricorrere a uno spessore x J componente p 289 Tav 27 Nervature e contronervature La tavola evidenzia alcuni possibili accorgimenti tesi a evitare la formazione di segni di risucchio A sulla superficie opposta alla nervatura in un profilo estruso in materia plastica Si possono prevedere delle riseghe B delle contronervature C oppure delle dentellature D ridisegno dell autore da originale Beck 1980 p 290 Tav 28 Vuoti e cavit La tavola evidenzia alcuni accorgimenti che occorre considerare nella progettazione di vuoti e cavit su profili estrusi in materia plastica nec
2. Tav 7 Nervature bi direzionali La tavola evidenzia due sezioni stampate in materia plastica di rigidezza equivalente per le quali valgono le relazioni espresse nel diagramma di figura 84 dove t Mm lo spessore della parete nominale della piastra non nervata tg mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata W mm la larghezza della piastra assunta uguale a 1 T mm lo spessore totale della piastra nervata ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 4 22 Parete di rinforzo Parete nominale Tav 8 Nervature di supporto La tavola evidenzia le dimensioni per una corretta progettazione di sezioni con nervature di supporto di componenti stampati in materia plastica Esse sono e spessore nervatura 0 7T3A30 5T e distanza nervature B32T e lunghezza nervatura G27T ridisegno dell autore da originale GE Plastics 1994 p 47 n i s m PE E F Tav 9 Dimensioni borchie La tavola evidenzia le dimensioni per una corretta progettazione di sezioni con borchie di componenti stampati in materia plastica Esse sono e spessore alla base P 0 6 T spessore fondello 0 5T t 0 75T e altezzaborchia H 2 5T e diametro esterno D 2d raggio di raccordo R 3 0 25 T 0 4T e angolo di sformatura V 32 0 59 ridisegno dell autore da originale GE Plastics 1994 p 49 Tav 10 Borchie nervate La tavola evidenzia le dimensioni per una corretta
3. promuovere l informazione degli utenti favorire forme corrette di raccolta e smaltimento gt gt all art 15 sono inoltre stabilite lt lt riserve di materiali riciclati da utilizzare obbligatoriamente nell esecuzione di opere pubbliche e di forniture ad amministrazioni ed enti pubblici nazionali regionali e locali gt gt In merito al riciclo di materiali plastici indubbia la positiva influenza di questa legge sia in termini di disponibilit di materiale omogeneo proveniente da specifici impianti di selezione sia in termini di sviluppo di tecnologie per la lavorazione di miscugli di polimeri diversi le cosiddette plastiche eterogenee Ai materiali provenienti dalle attivit di riciclo viene attribuito lo status di materia prima secondaria definita in base all art 2 del Decreto Ministeriale del 26 Gennaio 1990 lt lt residuo derivante da processi produttivi o da raccolte finalizzate che suscettibile eventualmente previo idoneo trattamento di essere riutilizzato come materia prima in altro processo produttivo della stessa o di altra natura gt gt Tale decreto successivamente annullato e sostituito dal Decreto Legge n 443 del Novembre 1993 oggi sostituito dal Decreto Legge 162 95 che introduce nell universo dei rifiuti il concetto di residuo riutilizzabile sia come materia prima che come fonte di energia di fatto negando l appartenenza della categoria dei residui destinati a
4. Tav 4 Sezioni nervate e non nervate La tavola evidenzia come nei componenti stam pati in materia plastica le sezioni nervate siano pi indicate di quelle non nervate in quanto evitano la formazione di deformazioni A derivanti da raf freddamenti differenziati della massa polimerica fusa ridisegno dell autore da originale Beck 1980 p 108 Tav 5 Dimensioni nervature La tavola evidenzia le dimensioni per una corretta progettazione di sezioni nervate di componenti stampati in materia plastica Esse sono e spessore alla base P 04TseT gt 3mm P 0 6TseT lt 3 mm e altezza nervatura HEST raggio di raccordo R 3 0 25 T 0 4T e angolo di sformatura N lt 0 55 e passo nervature SE 27 ridisegno dell autore da originale GE Plastics 1994 p 47 Tav 6 Spessore nervature La tavola evidenzia come in un componente stampato in materia plastica una nervatura di spessore T uguale allo spessore della parete nominale raccordata da un raggio pari a 0 5 T produce un cerchio interno di diametro 1 5 T dunque maggiore del 50 rispetto allo spessore della parete nominale ci pu causare vuoti nell intersezione tra parete nominale e nervatura Se invece la nervatura ha uno spessore contenuto nel 60 di quello della parete nominale si ottiene un cerchio inscritto di diametro T in tal modo si evitano elevate concentrazioni degli sforzi e la formazione di vuoti ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 2
5. Chi non impara a conoscere ci che disponibile e non gli fa compiere un passo avanti estrae dal proprio presunto abisso di profondit soltanto il residuo di formule ormai superate Eug ne Emmanuel Viollet le Duc 1863 dice che bisogna impadronirsi francamente dei mezzi forniti dal nostro tempo Se il ferro destinato a prendere un posto importante nelle nostre costruzioni studiamo le sue propriet la vera funzione propria di questo materiale II OBIETTIVI La questione dei materiali nel complesso contesto costruttivo contemporaneo costituisce un terreno d indagine particolarmente interessante per l eterogeneit degli ambiti disciplinari che attraversa e per la ricchezza di relazioni che tale indagine pu coinvolgere Senza volerne qui analizzare le cause culturali sociali e simboliche doveroso sottolineare come rispetto ad altre aree produttive lo studio dei materiali investa con notevole inerzia il settore delle costruzioni 1 a fronte di tale inerzia una delle possibili spinte all approfondimento su questo tema pu essere quella legata alle esigenze ambientali sia pre costruttive uso di materiali riciclati sia post costruttive riciclabilit dei rifiuti da demolizione Ma se questa pu essere la ragione lo stimolo iniziale che tra l altro giustifica l approccio al problema oggetto di questa tesi nel caso delle materie plastiche non deve diventare l obiettivo principale occorre cio super
6. il modulo a trazione del materiale dell attacco E N mm il modulo a trazione del materiale dello spinotto In base all equazione 4 16 stato ricavato il grafico della relazione tra il rapporto dei diametri dello spinotto e dell attacco e l interferenza diametrale massima sia nel caso plastica plastica che in quello acciaio plastica Fig 92 Nel caso lo spinotto e l attacco del giunto a pressione siano entrambi in materiale plastico l equazione 4 16 si semplifica e diventa GE Plastics 1994 p 74 b il fattore di forma uguale al rapporto Om A B 1 pe 17 B 4 17 Invece nel caso lo spinotto sia in acciaio o comunque in un materiale con modulo elastico maggiore di 50 x 103 N mmz il secondo termine tra parentesi dell equazione 4 16 diventa trascurabile L equazione 4 16 diventa dunque GE Plastics 1994 p 74 Camm A B Va gt Ea B 4 18 La forza di accoppiamento del giunto si pu calcolare in prima approssimazione moltiplicando la pressione nel punto di contatto l area di contatto e coefficienti di attrito dei materiali utilizzati secondo l equazione GE Plastics 19891 p 61 F P A u P r d l u 4 19 dove F N la forza di accoppiamento P N mm la pressione nel punto di contatto data dal rapporto Sonim DI A mm l area di contatto u il coefficiente d attrito d mm il diametro esterno dello spinotto mm la lunghezza
7. dove f mm la freccia p N mm il carico distribuito agente sulla mensola mm la lunghezza della mensola E N mm il modulo elastico del polivinilcloruro PVC rigido riciclato J mm4 il momento d inerzia della sezione rettangolare della mensola Gli sforzi nella mensola inflessa si calcolano secondo la formula 5 8 i zZ dove s N mm lo sforzo M kN x mm il momento flettente agente sulla mensola W mms il momento resistente della sezione rettangolare della mensola pari a bh2 6 Per applicare le formule 5 7 e 5 8 occorre calcolare il momento d inerzia della sezione rettangolare della mensola altezza 5 mm base 1 mm che J 2 25 mm4 Il carico uniformemente distribuito che agisce sulla mensola corrisponde alla pressione esercitata dalla colonna di calcestruzzo liquido g 25 x 10 N mm alta 240 mm e di spessore unitario 1 mm dunque p y h 1 6 10 N mm Per calcolare gli sforzi nella mensola inflessa occorre calcolare il momento flettente come pel M 5 9 dove M kN x mm il momento flettente p N mm il carico distribuito I mm la lunghezza della mensola Quindi nella mensola lunga 40 mm il momento flettente all incastro M 4 8 N mm e la sollecitazione di trazione s nel materiale secondo l equazione 5 9 s 3 2 N mm2 La freccia all estremit libera della trave secondo l equazione 5
8. 10 0 4100 3 00 3300 3100 E am pia p aT POM a 1500 _ 1500 3500 3250 2900 2400 In questo senso possibile ricostruire l andamento del modulo di un materiale in funzione del carico applicato della temperatura e della durata della sollecitazione Fig 21 13 Il modulo di creep E N mm viene cos definito GE Plastics 1994 p 24 Policarbonato PC Polietilentereftalato PET Polifenilossido PPO 23 ll E 26 dove N mm la sollecitazione di progetto la deformazione ricavata dalla curva di viscosit in corrispondenza di una temperatura e di un tempo determinati Fig 19 Il valore del modulo cos ricavato pu essere sostituito noto il tempo di sollecitazione al modulo elastico E nelle equazioni classiche della teoria dell elasticit Analogamente alla viscosit anche il fenomeno del rilasciamento delle tensioni figlio del comportamento viscoelastico dei materiali polimerici questo fenomeno pu essere descritto come la riduzione della tensione che si verifica nel tempo in un materiale viscoelastico sottoposto a una deformazione costante GE Plastics 1994 p 25 Fig 22 Nella progettazione di componenti destinati a essere sottoposti a deformazione per periodi di tempo prolungati quindi importante sapere in quale misura interverr questo fenomeno e per esempio occorre tener conto e della diminuzione di compressione sui giunti di elem
9. i m hi un no 1 Reimpiego nella fabbricazione di materiale espanso a Styromuli fc shina automa Produzione e capermanufatti campi d impiego Styromul Subst Superfici di prati e campi sportivi sani fo dl concimazione oper piante Drenaggi sce ad Fig 73 Esempi applicativi di polistirene espanso EPS riciclato La figura mostra le applicazioni di polistirene espanso EPS riciclato questo materiale impiegato come alleggerimento e carica isolante per blocchi in calcestruzzo e in laterizio oppure come agente drenante o riempitivo per terreni Basf 1990 Fig 74 Barriera fonica sezione trasversale La figura mostra la sezione trasversale di una barrira fonica ottenuta con elementi estrusi in pastica riciclata eterogenea Piardi et alii 1994 p 513 renti EES o dr SLOPING ELEMENT BRACE Fig 75 Barriera fonica elementi costruttivi La figura mostra gli elementi base utilizzabili per il montaggio della barriera fonica Si tratta di lastre estruse di varia dimensione con intagli fresati per mezzo dei quali le lastre si incastrano luna nell altra Gli elementi sono basamento trasversale runner basi della parete bases of the wall a b lato side elemento inclinato sloping element rinforzo longitudinale brace Piardi et alii 1994 Ps 512 Fig 76 Barriera fonica assemblaggio La fig
10. 1994 Macchine per abitare nel 2000 in AA VV Housing 6 Etas Libri Milano 1994 pp 2 5 Hamassaki T Luiz Sbrighi Neto Claudio 1994 Technical and Economic Aspects of Construction Demolition Waste Utilization relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Hansen H Kim 1994 Understanding Ecological Changes in the Danish Building Tradition relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Heino Erja 1994 Recycling of Construction Waste relazione al convegno stainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Hill C Richard Bergman G Jan Bowen A Paul 1994 A Framework for the Attainment of Sustanaible Construction relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 ICI Polyurethanes 1994 Polyurethanes Recycling and Waste Management documentazione tecnica Ternate VA Jagerschimdt M C 1994 Fuci un project en b tor puor les plastiques Caoutchoucs et Plastiques n 730 mar pp 32 34 Kibert J Charles 19941 Establishing Principles and a Model for Sustainable Construction relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Liebold R 1994 Recycling von Formteilen aus Faserverbund werkstoffen Kunststoffberater n 12 dic pp 28 33 tr it Sabino Leghissa Il riciclo di manufatti in compositi Se eplast n 4 apr 1
11. 26 attraverso l utilizzo di materiali provenienti da distruzioni belliche terremoti e incendi detriti pietrame e altro materiale incoerente La tecnica del muro a sacco o a concrezione viene dapprima utilizzata per le sue qualit economiche e funzionali nel campo delle opere utilitarie magazzini di merci acquedotti porti ma in seguito introdotta anche nella realizzazione di pi impegnativi edifici pubblici santuari anfiteatri aule termali ecc essa permette il sostanziale rinnovamento della concezione dell architettura intesa come involucro dello spazio e lo straordinario sviluppo e ardimento delle strutture a volta Bairati Finocchi 1984 p 124 Un altro esempio tipico del periodo romano relativo al riciclo di materiali di scarto l uso del cocciopesto cio di mattoni cotti male o rotti che una volta frantumati vengono aggiunti alle malte nei getti di fondazione in terreni sottofalda per esempio questa tecnica usata nei getti della basilica di S Ambrogio a Milano l azione dei cocci frantumati legata alla loro attivit pozzolanica 27 che da luogo a malte estremamente impermeabili e resistenti al dilavamento dell acqua Le esperienze di riciclo caratterizzano anche l architettura romanica nel cosiddetto muro a gettata i blocchi spigolosi e i residui delle pietre pi grandi e liscie utilizzate come paramento esterno diventano mescolate ad abbondante malta riempimento per il quale spesso si u
12. esaurire la parte progettuale del manufatto necessario infatti procedere alla realizzazione di prototipi e al ricorso a tecniche computerizzate per valutare appieno l influenza dei parametri di trasformazione GE Plastics 1994 pp 7 8 Tra le tecniche informatiche utilizzate vi l analisi dello scorrimento che attraverso simulazioni del flusso del fuso polimerico nello stampo permette di determinare in modo ottimale la posizione e il numero dei punti di iniezione le dimensioni dei canali di alimentazione e l ubicazione delle linee di giunzione Tra le prove sui prototipi o sui prodotti finiti vi sono l analisi con rilevatori di deformazione l analisi con vernici fragili la fotoelasticit l analisi delle sollecitazioni per emissione termica il controllo con raggi infrarossi per la determinazione del calore radiante le camere ambientali per la simulazione dei cicli termici le prove di durata in condizioni d uso simulate l invecchiamento accellerato in condizioni di temperatura umidit o radiazioni ultraviolette elevate e infine l olografia 3 In riferimento all analisi strutturale solo se il manufatto risulta molto complesso pu essere conveniente ricorrere ai sistemi di calcolo per elementi finiti sistemi che suddividono il manufatto in porzioni elementari senza soluzione di continuit bi e tri dimensionali il cui comportamento deformazionale viene descritto con opportune funzioni approssimate 4 Confronta Capitolo 2 n
13. n 159 lug ago pp 35 40 Wenguang M La Mantia F P 19942 Riciclo di materiali polimerici eterogenei Macplas n 162 nov pp 36 40 Wigotsky Victor 1994 Recycling Plastics Engineering n 12 dic pp 20 24 AA VV 19953 Dalla teoria alla pratica Divent realt il riciclo meccanico di serramenti in PVC Macplas n 173 nov pp 58 61 AA VV 19954 Recycled Tires into Concrete Plastics in Building Construction n 7 lug p 3 AA VV 19955 Schallschlucker aus dem gelben Sack Bauen mit Kunststoffen n 1 gen pp 16 18 AA VV 19956 Scarti in pista Macplas n 167 apr p 45 AA VV 19957 New Processing Technology for Low Cost Plywood Replacement Plastics in Building Construction n 7 lug pp 3 4 AA VV 19958 Ecofibre Macplas n 174 dic p 33 AA VV 19959 PET sugli scudi Macplas n 168 mag pp 39 40 AA VV 199510 Valorisation la fili re s organize Plastiques Modernes et Elastom res lug ago pp 18 22 AA VV 199511 Recycling von gefarbten Kunststoffen Kunststoffe 85 n 2 feb p 224 AA VV 199512 Plastiques m lang s les solutions de la plasturgie Plastiques Modernes et Elastom res lug ago pp 22 24 AA VV 199513 Scenari futuri in Europa Macplas n 165 feb pp 39 41 AA VV 199514 Nouveau proc d de recyclage des mati res plastiques La Construction n 15 16 apr AIPE 19
14. per le squadre di soccorso di operare in condizioni di sicurezza 3 Igiene salute e ambiente Per soddisfare questo requisito l opera deve essere concepita e costruita in modo da non costituire una minaccia per l igiene o la salute degli occupanti o dei vicini causata in particolare dalla formazione di gas nocivi dalla presenza nell aria di particelle o di gas pericolosi dall emissione di radiazioni pericolose dall inquinamento o dalla contaminazione dell acqua o del suolo da difetti di evacuazione delle acque dai fumi e dai residui solidi o liquidi e dalla formazione di umidit in parti o sulle superfici interne dell opera 4 Sicurezza di utilizzazione Per soddisfare questo requisito l opera deve essere concepita e costruita in modo tale che la sua utilizzazione o il suo funzionamento non presentino dei rischi inaccettabili di incidenti come scivolamenti cadute colpi bruciature scariche elettriche ferimenti a seguito di esplosioni e altri prevedibili danneggiamenti alle persone che la occupano o che si trovano nelle sue prossimit 5 Protezione contro il rumore Per soddisfare questo requisito l opera deve essere concepita e costruita in modo tale che il rumore percepito dagli occupanti o da persone situate in sua prossimit sia mantenuto a livelli che non presentino minaccia per la loro salute 6 Risparmio energetico e isolamento termico Per soddisfare questo requisito l opera e i suoi impianti di raffreddamento e di aerazio
15. 19 e Tav 20 la freccia f del giunto dente d incastro in linea di principio pu essere calcolata dopo aver stabilito la lunghezza del giunto I e l altezza della sezione all attacco con la parete nominale del componente h con la seguente formula 2 0 08 K 4 6 dove K un coefficiente di proporzionalit che tiene conto del rapporto tra l altezza della sezione rastremata all estremit libera h e l altezza della sezione all attacco con la parete nominale del componente h Fig 91 la freccia f del giunto non deve superare il 50 della lunghezza l Esistono equazioni per calcolare la deformazione indotta dalla freccia imposta di progetto dente per giunti a sezione trasversale costante Tav 19 per giunti a sezione trasversale rastremata Tav 20 e per giunti a resistenza uniforme Tav 21 In tutti e tre casi lo schema statico utilizzato per il calcolo della deformazione ammissibile quello della mensola incastrata di sezione b mm x h mm e lunghezza mm sul cui estremo libero agisce una forza Q N necessaria a garantire lo spostamento freccia f mm per l incastro del dente del giunto nel contropezzo Secondo questo schema statico la sollecitazione nella sezione di attacco tra giunto e parete nominale o 2a 4 7 dove M Q x I il momento flettente N x mm all incastro y h 2 la distanza mm dall asse neutro della fibra pi sollecitata I bhs 12
16. 30 40 gt 600 800 PP 1300 100 16 2 50 3 3300 se PS S B 2500 butadiene stirene ABS 2800 PVC eee 3 Te eee PVDF 200 Tab 6 Caratteristiche termiche dei principali materiali polimerici Si esaminano di seguito le caratteristiche termiche dei principali materiali polimerici in particolare sono indicati il coefficiente di dilatazione termica a 20 50 C x 106 x K1 1 la conducibilit termica W mK 2 il calore specifico in kJ kg x K 3 la stabilit dimensionale a caldo in C secondo il metodo Vicat 4 il limite di temperatura per leg brevi C 5 e il limite di temperatura per impieghi lunghi C 6 Saechtling 1993 p 517 E e rinf fibre lunghe _ e eo i POM con 25 FV E en e e en IT UP 1140 e SALI ARI densit LDPE Ce e ee ere densit HDPE ego mere PMMA_ ec PPO e TE PP 170 B Da PS Ce Vee CCE antiurto S B lsa o e e butadiene stirene ABS mee e e e eE PVC Tab 7 Valori di conducibilit termica per materiali comuni Si evidenziano i valori di conducibilit termica di alcuni tra i materiali pi comuni e delle principali famiglie di materie plastiche GE Plastics 1994 p 35 Conducibilit Materiale termica W mk 23 C Poliestere UP S 06 Tab 8 Coefficienti di dilatazione termica lineare SI evidenziano i coefficienti di dilatazione termica lineare di alcuni tra i materiali pi comuni e delle principali famiglie di materie plastiche GE Plastics 1994 p 33 Coeff
17. 935 938 Saechtling Hansjurgen 1993 Manuale delle materie plastiche Tecniche Nuove Milano 62 ed AA VV 19941 Sempre a proposito di EPS Macplas n 163 dic pp 39 40 Abraham M Dulcy et alii 1994 Recycling of Destructed Building Products relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 APME 1994 II ruolo dell EPS Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa Baglioni Adriana et alii 1994 The Scrap Tires as Building Material relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Bayer 1994 Recycling of Engineering Thermoplastics Case Studies documentazione tecnica Milano Beretta Claudia Anna 1994 Ipotesi normative per le materie plastiche riciclate relazione al convegno AIM Sviluppi e tendenze del riciclo di materie plastiche Milano 3 mag 1994 Bressi Giorgio 1994 Recycling of Construction amp Demolition Waste the Italian Technology relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Camino Giovanni 1994 Effetto della contaminazione dei materiali polimerici sul riciclo relazione al convegno AIM Sviluppi e tendenze del riciclo di materie plastiche Milano 3 mag 1994 Campioli Andrea 1994 La struttura e l organizzazione del progetto negli interventi edilizi complessi gli specialismi le fasi gli operatori in Claudio
18. Chapman and Hall London Manzini Ezio 1986 La materia dell invenzione Arcadia Edizioni Milano ICI Polyurethanes 1988 Elastomeri poliuretanici documentazione tecnica Ternate VA Binetti Giovanni et alii 1988 300 idee di nuovi materiali Edizioni del Sole 24 Ore Milano Ciba Geigy 1989 Additives for PVC Processing documentazione tecnica Origgio MI Elf Atochem 1989 Photoprotection de polymeres par le PVDF documentazione tecnica Milano GE Plastics 1990 Tecnopolimeri documentazione tecnica Cinisello Balsamo MI Hellerich Walter Harsch Gunther Haenle Siegfried 1990 Prontuario delle materie plastiche Tecniche Nuove Milano 3a ed AA VV 1991 Neolite Metamorfosi delle plastiche Domus Milano Basf 1992 Thermoplastics Composites Expanded plastics documentazione tecnica Milano ICI Polyurethanes 1992 Polyurethanes in Refrigeration documentazione tecnica Ternate VA ICI Polyurethanes 1993 Polyurethanes for Furniture documentazione tecnica Ternate VA Mills J Nigel 1993 Plastics Microstructure amp Engineering Applications Edward Arnold Londra 2a ed Saechtling Hansjurgen 1993 Manuale delle materie plastiche Tecniche Nuove Milano 62 ed AA VV 199517 Additives The Vital Ingredients European Plastics News n 5 mag pp 28 37 APME 19952 Plastiche in prospettiva Federchimica Milano Associazione dei produttori di
19. Designing for the Environment guida tecnica GE Plastics 1996 Design Guide manuale tecnico Cinisello Balsamo MI Sulla questione della costruzione sostenibile Bateson Gregory 1972 Steps to an Ecology of Mind Chandler amp Sharps Novato California tr it di Giuseppe Longo Verso un ecologia della mente Adelphi Milano 1976 Meadows D H et alii 1972 The Limit to Growth The Club of Rome Ginevra tr it I limiti dello sviluppo Mondadori Milano 1972 Bateson Gregory 1979 Mind and Nature A Necessary Unity Dutton New York tr it di Giuseppe Longo Mente e natura Adelphi Milano 1984 IUCN 1980 World Conservation Strategy Gland Switzerland International Union for the Conservation of Nature and Natural Resources Capra Fritjof 1982 The Turning Point Science Society and the Rising Culture Simon and Schuster New York tr it di Libero Sosio punto di svolta Scienza societ e cultura emergente Feltrinelli Milano 1986 2a ed Paiella Maria Luisa 1992 93 Tesi di Laurea La valutazione dei prodotti da costruzione attraverso Il sistema di etichettatura ecologica relatore Silvia Piardi correlatore Andrea Ratti Politecnico di Milano Facolt di Architettura Rubin S Edward et alii 1992 Realistic Mitigation Options for Global Warming Science n 257 lug pp 148 149 e pp 261 267 APME PWMI 1993 Valutare il bilancio ambientale Federchimica
20. Il concetto di materiale accomunato da Andrzej Wyrobisz a quello di materia prima il concetto di materie prime dunque di carattere socioeconomico e di conseguenza storico Risorse assortimento sfruttamento e generi delle materie prime dipendono sia dal grado di sviluppo tecnico raggiunto sia dai rapporti sociali politici e culturali oltre che economici e mutano nella misura in cui anche quei rapporti si trasformano Il concetto di materie prime presuppone che si tratti di beni materiali per procurarsi i quali stata investita una certa quantit di lavoro umano e non quindi di risorse fornite gi pronte dalla natura Qualcosa dunque di assai diverso da un puro computo bruto di quantit giacenti in un certo territorio ma una complessa relazione tra cultura di un certo gruppo e modo di intendere le risorse naturali o artificiali Uno stesso materiale pu essere e non essere materia prima e ci viene a dipendere dall economia dalla religione dalla tecnica dall idea del futuro come anche dalla magia Storia in senso generale come sviluppo in senso pi specifico entrano dunque nella determinazione della scelta di alcuni tipi di oggetto come materiali il loro divenire strumento manufatto utensile non va visto in una ipotetica linea di evoluzione tecnologica ma piuttosto all interno di un complesso sistema o struttura in cui vanno considerati molti dati molte combinazioni che attengono da un lato a ci che esiste in natura com
21. K LE bk 4 f 1A 1 2 E 0 5 0 7 3g 17 Fig 91 Coefficiente di proporzionalit K La figura mostra il diagramma relativo all andamento del coefficiente di proporzionalit K in funzione del rapporto tra l altezza della sezione rastremata all estremit libera hj e l altezza della sezione all attacco con la parete nominale del componente h GE Plastics 1994 p 55 m Interferenza diametrale massima ummm di diametro dell inserto pia fy w t st Li i AE gii by mp aai ES a a a GA I a x tn Hi 7 Pig laio attac T RE CE Re m Lt F i nun SR Ey vi on MARE RE a m cu suna Isa CERO a da n cn cati Diametro inserto diametro esterno attacco Fig 92 Diagramma interferenze diametrali La figura mostra i grafici relativi al rapporto tra diametro dello spinotto o inserto diametro dell attacco e interferenza diametrale massima in un giunto a pressione sia nel caso che spinotto e attacco siano entrambi in plastica A sia nel caso che lo Spinono sia in acciaio e l attacco in plastica B GE Plastics 19891 p 61 i rd x ri Fig 93 Meccanismo di rottura per disassemblaggio componenti La figura mostra un possibile meccanismo di rottura teso a garantire il disassemblaggio di componenti in materia plastica per mezzo delle due tacche poste ai lati della borchia tramite una leva si pu facilmente staccare la parete del componente Fiocca 1993 Tav 1 Effetti dello spe
22. da una parte sono quelle dell evoluzione legata alle leggi fisiche e biologiche del nostro pianeta oppure quelle legate alla cultura materiale dall altra parte diventano quelle della manipolazione legata al progresso tecnico scientifico Nel contesto tecnologico contemporaneo la trasformazione dei materiali dei processi di lavorazione e delle relative conoscenze mettono in discussione i tradizionali meccanismi di riconoscibilit dell artificiale non solo per la complessit di tali trasformazioni ma anche e soprattutto per la loro velocit sono infatti i nostri ritmi biologici la durata dei cicli individuali di apprendimento e di risposta tempi sociali di formazione dei modelli di pensiero e delle forme di linguaggio che incontrandosi e scontrandosi con ritmi accellerati della trasformazione tecnica producono una sorta di crisi della conoscibilit e riconoscibilit dell ambiente in cui siamo immersi Manzini 1986 p 27 Queste considerazioni investono l attivit progettuale perch preposta alla produzione di oggetti artificiali di nuove responsabilit etiche e culturali al progettista infatti spetta il compito di mediare i tempi dello sviluppo tecnico con quelli del sapere collettivo e in questo senso si ripropone la necessit da parte del progettista stesso di riappropriarsi del controllo sugli aspetti tecnologici del progetto come unica via per sottrarre quest ultimi a quegli interessi o fini particolaristi
23. di trasporto per esempio i profilati per finestre in polivinilcloruro PVC arrivano a 6 m di lunghezza Saechtling 1998 p 15 Oltre al rispetto di parametri di lavorazione come la velocit di estrusione di raffreddamento e di calibratura per la riuscita ottimale di un profilo estruso necessario rispettare alcuni principi progettuali che consentono a prescindere dalla forma specifica del pezzo di ottenere un manufatto efficiente dal punto di vista prestazionale funzionale e visivo Il campo dei profili estrudibili praticamente illimitato ma per realizzare un progetto ottimale ed economicamente vantaggioso bisogna dare particolare attenzione a parametri quali e l uniformit delle pareti e ivuotie le cavit e gli angoli e i raccordi 4 3 1 L uniformit delle pareti L uniformit delle pareti del profilo da estrudere la pi importante delle considerazioni da effettuare Beck 1980 pp 286 287 e un profilo a pareti uniformi pi facile da estrudere mentre pareti diseguali causano variazioni nel flusso del materiale fuso tra porzioni larghe e porzioni piccole del profilo e pareti non uniformi e pi spesse risultano pi difficili da controllare dimensionalmente e pareti uniformi permettono un migliore e pi facile controllo dell intero processo con possibilit di ottenere forme pi complesse e con un attento progetto del profilo possibile ottenere le medesime caratteristiche funzio
24. documentazione tecnica Parma Stabilobloc 19961 La Solution pour un Monde plus Stable documentazione tecnica Herstal Belgio Stabilobloc 19962 On the Way to a more Stable World documentazione tecnica Herstal Belgio Timbron 19961 Timbron Classic Test Results documentazione tecnica Birmingham United Kingdom Timbron 19962 Man Made Timber for Building Products documentazione tecnica Birmingham United Kingdom Wenguang M La Mantia F P 1996 Processing and Mechanical Properties of Recycled PVC and of Homopolymer Blends with Virgin PVC Journal of Applied Polymer Science Vol 59 pp 759 767 Vredestein Rubber Recycling 1996 Vredestein Rubber Recycling Keeps the World Moving bollettino informativo Maastricht Zeon Kasel 1996 Givoku Recycled Plastic Log amp Board brochure illustrativa Tokio Giappone Sugli aspetti legislativi e ambientali del riciclo di materie plastiche Wetzel Jean Paul 1987 One Way Packaging in Switzerland Swiss Plastics n 10 set pp 26 32 AIM 1990 Le materie plastiche e l ambiente Grafis Edizioni Bologna Associazione ltaliana di Scienza e Tecnologia delle Macromolecole CIBA GEIGY Divisione Additivi 1992 Gestione dei rifiuti di materie plastiche Bologna Pinetti Lucio 1993 Legislazione italiana relazione al convegno Imballaggi e rifiuti da imballaggi Legislazione comunitaria e normative nazionali a confronto Milano 17 dic 19
25. e attrezzature per giardini grigliati modulari gazebi ringhiere e parapetti e parchi giochi e pontili e approdi tavolati e pali 3 4 II riciclo delle materie plastiche nel settore delle costruzioni I sottofondi vibro assorbenti la composizione le caratteristiche e le prestazioni le applicazioni laminati per rivestimenti esterni la produzione la comparazione con le essenze legnose Il calcestruzzo polimerico gli additivi anti ritiro le propriet meccaniche le prestazioni i vantaggi economici le prove serramenti Il processo le applicazioni Il riciclo di scarti di pneumatici problemi ambientali il riciclo omogeneo i manufatti i blocchi con cls le pavimentazioni con cls Gli elementi di copertura i tipi di manufatti la posa in opera la durabilit la leggerezza l economicit Il riciclo di polistirene espanso EPS gli impieghi come additivo per terreni alleggerimento per cementi e intonaci isolante e drenante Le barriere foniche la struttura gli elementi l assemblaggio Le applicazioni varie di polivinilcloruro PVC riciclato Gli altri impieghi Il settore delle costruzioni rappresenta per il volume dei consumi il maggiore consumatore dopo il settore dell imballaggio di materie plastiche 32 appare logico quindi che il campo edilizio sia uno dei preferiti per sperimentare applicazioni di materiali plastici riciclati anche in riferimento al livello prestazionale e al tempo di vita de
26. il modello di Voight il modello di Burger l equazione a carico costante l equazione a deformazione costante Per affrontare la progettazione di manufatti con qualsiasi tipo di materiale la conoscenza delle caratteristiche comportamentali meccaniche dello stesso il punto di partenza dal quale non si pu prescindere Per le analisi comuni dei manufatti il progettista utilizza generalmente solo due costanti indipendenti per descrivere il comportamento meccanico di un materiale il modulo di Young E e il coefficiente di Poisson n Solo i materiali isotropi ed elastici possono per essere analizzati correttamente utilizzando unicamente queste due costanti In genere poi le stesse costanti vengono utilizzate per tutta la struttura presupponendo quindi che Il materiale sia anche omogeneo Nelle analisi correnti dunque si presuppone che un materiale sia limearmente elastico omogeneo e isotropo ci risulta comodo anche in questa trattazione perch permette di rifarsi a equazioni standard che risalgono alla Scienza delle Costruzioni e in particolare alle teorie di De Saint Venant Occorre comunque sottolineare che spesso si progettano manufatti realizzati con determinate materie plastiche in particolare quelle rinforzate con vetro che tendono a essere fortemente anisotrope la mancanza di certezze sulle propriet dei materiali e sulla validit delle equazioni standard obbliga in queste situazioni a effettuare un programma
27. la capacit del progettista di interpretare culturalmente la realt contemporanea e l atto tecnico non come un elemento a s stante bens come un atto globale capace di riassumere la cultura di cui espressione Nardi 1991 p 13 e p 19 Se l architettura deve essere attualit assoluta di fini e mezzi allora la cultura tecnologica deve manifestarsi in una costruzione come sintesi tra espressione formale strumenti che ne consentono la realizzazione e esigenze della collettivit attraverso la poetica del progettista che gli sottesa Il fine della cultura tecnologica della progettazione allora quello di contribuire a conoscere e a riappropriarsi culturalmente delle tecniche esecutive e dei materiali studiando la relazione tra ci che si usa per costruire e l architettura 18 Il confronto tra progetto e teoria etica va inteso secondo Andrea Campioli 1993 come riscoperta del limite della finalit che nella cultura materiale agricola artigianale ha sempre legato la realizzazione di un oggetto al suo uso La tecnologia contemporanea rende possibile costruire qualsiasi cosa qualsiasi cosa venga pensata trova prima o poi una soluzione tecnica adeguata Ed a questa possibilit infinita che bisogna porre un limite Campioli 1993 p 25 19 Il naturale e l artificiale sono sempre stati visti dalla cultura occidentale come i due termini antitetici di una dicotomia fondata sull assunto che nel mondo si abbia a che fa
28. le miscele omopolimeriche l adesione matrice dispersione le propriet finali il grado di compatibilit gli additivi l azione fisica l azione chimica le temperature di lavorazione le miscele eterogenee Per affrontare in maniera esaustiva le problematiche inerenti il riciclo meccanico dei materiali polimerici tecnologia che riguarda l oggetto di questa tesi non si pu prescindere da alcune considerazioni circa concetti relativi alla degradazione agli effetti delle possibili contaminazioni e alla compatibilit di questi materiali Il primo aspetto la degradazione permette di far luce su quei processi riguardanti la lavorazione o il ciclo di vita di un manufatto che portano a un decadimento delle propriet di un polimero vergine e che di conseguenza ne influenzano il successivo riutilizzo come prodotto riciclato la conoscenza di questi processi permette inoltre di inquadrare nella sua interezza la complessit che investe il tema del riciclo se considerato dal punto di vista del mantenimento di un livello accettabile delle prestazioni chimico fisiche e meccaniche di un manufatto plastico Il secondo aspetto l effetto delle contaminazioni risulta determinante quando si trattano materiali che gi in fase di lavorazione vengono additivati con vari tipi di sostanze che da un lato ne agevolano la processabilit e l uso ma nell ottica di un successivo riutilizzo diventano possibili fattori di instabilit ne si pu t
29. ll panorama storico delle esperienze di riciclo in edilizia Il riciclo di materiali da costruzione il riciclo di materiali estranei al settore i muri a sacco Il cocciopesto Il muro a gettata il riuso di materiali pregiati gli additivi cementizi residui da costruzione e demolizione le cause e i problemi i vincoli tecnici paradigmi progettuali le possibilit di riutilizzo La questione della sostenibilit pone il problema del riciclo di materiali in edilizia sia come variabile esogena dovuta alla disponibilit di materiali che possono essere utilizzati all interno del processo costruttivo sia come variabile endogena che coinvolge cio il riciclo di materiali di demolizione Per affrontare il tema del riciclo in edilizia delineandone un quadro esauriente opportuno approfondirne le condizioni di possibilit condizioni che sono legate al percorso delle innovazioni intendendo la sostenibilit come vincolo propositivo 19 che pu indurre altri processi nel settore edilizio inoltre tali condizioni appartengono al panorama storico che caratterizza il rapporto riciclo edilizia e infine sono connesse alle problematiche del riciclo degli scarti da costruzione e da demolizione Prima di procedere in questo approfondimento opportuno domandarsi quali siano le motivazioni che possono spingere a riciclare materiali in edilizia e quali quelle che possano frenare tale processo a questo riguardo Claudio Molinari 1990 indi
30. possono essere tagliati Stabilobloc 19961 36 In riferimento al comportamento in esercizio degli Stabilobloc sono in corso presso l Universit di Lione ricerche per mettere a punto un modello viscoelastico non lineare e ortotropo che permetta di spiegarne l azione Stabilobloc 1996 37 Timbron anche il nome dell azienda inglese detentrice dell omonimo marchio registrato Il suo indirizzo Roman Way Coleshill Birmingham B46 1HG 38 In merito all effetto legno con il quale vengono rifiniti i prolifi Timbron si tratta di un caso significativo di come l utilizzo delle materie plastiche in edilizia sia per motivazioni di ordine culturale vincolato al processo di mim si attraverso il quale si cerca di veicolare nei gusti e nelle abitudini degli utenti finali l impiego di un materiale non tradizionale 39 Per quanto concerne le fibre di polietilene ad alta densit riciclato HDPE ulteriori approfondimenti sono allo studio per valutare il loro comportamento alle reazioni alcaline del calcestruzzo ottenuto con cemento portland la resistenza ai cicli di gelo disgelo e agli agenti atmosferici Flynn 1994 p 534 40 Per quanto riguarda la produzione di resina poliestere insatura partendo da polietilentereftalato il materiale di riciclo viene depolimerizzato per glicolisi per formare oligomeri a basso peso molecolare che per reazione con acido dibasico insaturo o anidride danno luogo al poliestere insaturo Questa resina che usua
31. s z Li i m a n i n I i 1 6 Liz iii ri LL i 9 ah ne mmen LL La m cr _ meno nia db TERRI i LO greighe CHIEDI Alungarmenti E Albungamenti I 1 Fig 13 Curve tipiche di carico allungamento a breve termine La figura mostra l andamento di alcune curve relative al comportamento carico allungamento a breve termine si distinguono il limite di proporzionalit a il limite di elasticit b il punto di snervamento c il limite di resistenza d il limite elastico e GE Plastics 1994 p 19 Carico 0O Allungamento Fig 14 Effetto della temperatura sul comportamento carico allungamento a breve termine La figura mostra l influenza della temperatura sul comportamento di carico allungamento a breve termine nei polimeri misurato a velocit di trazione costante GE Plastics 1994 p 19 Carico O CaL C E Allungamento Fig 15 Effetto della variazione di velocit di trazione sul comportamento carico allungamento a breve termine La figura mostra l influenza della variazione di velocit di trazione sul comportamento di carico allungamento a breve termine nei polimeri misurato a temperatura costante per velocit iniziali pari a 2 5 s A 0 25 s B 0 025 s C GE Plastics 1994 p 19 Carico CL e e ec nre je e a o e ee i i Alia resistenza Alto module Rassa resistenza i Basso modulo me
32. senso di fondamentale importanza che il progettista adegui le proprie conoscenze al rapido mutare dello scenario tecnologico e si conferma in tutta la sua attualit la considerazione del filosofo tedesco Theodor W Adorno 1965 che qualsiasi attivit artistica nel senso pi ampio del termine esige una conoscenza dei materiali e delle tecniche disponibili estremamente esatta 24 Oggi pi che in passato l estrema variet delle forme di utilizzo che caratterizza vari settori industriali ha raggiunto livelli di complessit tali da impedire una comprensione realistica delle caratteristiche intriseche dei materiali senza una conoscenza generale e ragionata dello scopo e del settore specifico di utilizzo tali materiali si vanno progressivamente dotando di un valore aggiunto informazionale che non deve tradursi per ignoranza del progettista nell impoverimento e nella perdita di importanza sia tecnica che culturale del bene di produzione Il problema che si pone allora come realizzare e incentivare i canali di trasmissione della cultura dei nuovi materiali da un settore produttivo all altro in modo da fondare una cultura e una prassi pluridisciplinari Mangiarotti 1991 p 73 pur sapendo come avverte Giuseppe Ciribini 1992 che molto difficile gestire un processo che deve coinvolgere le informazioni e le conoscenze derivanti da discipline scientifiche e del sapere umanistico ancora molto incomunicanti L approccio al
33. speciale fibre di carbonio fibre metalliche Infine come coadiuvanti alla lavorazione vengono utilizzati gli agenti scivolanti saponi metallici cere minerali e paraffine alcoli grassi siliconi e gli agenti di espansione solventi organici a basso punto di ebollizione e prodotti secondari nella costituzione dei polimeri nella produzione di espansi prodotti che per effetto del calore volatilizzano espandendo in questo modo il materiale plastico 2 3 Il comportamento meccanico delle materie plastiche Le costanti utilizzate nella progettazione la Scienza delle Costruzioni Le travi snelle la legge di Hooke l influenza del tempo di sollecitazione il rilassamento degli sforzi la viscosit Il comportamento carico allungamento a breve termine il limite di proporzionalit il limite di elasticit Il punto di snervamento il limite di resistenza Il limite elastico Il modulo secante il modulo di Young l effetto della temperatura l effetto della velocit di carico l anisotropia Le propriet meccaniche influenzate dal tempo la sollecitazione statica le componenti della deformazione le curve isocrone lo scorrimento la microcavitazione il modulo di scorrimento creep le deformazioni imposte il modulo di rilasciamento L effetto della temperatura sulle propriet meccaniche i polimeri amorfi e cristallini Il comportamento duttile e fragile modelli viscoelastici la molla il dissipatore viscoso il modello di Maxwell
34. EVC 1991 p 18 Fig 52 Stabilobloc Stabilobloc 19962 Fig 53 Sottofondi stradali con Stabilobloc Stabilobloc 19962 Fig 54 Sottofondi stradali con Stabilobloc AA VV 199514 Fig 55 Stabilobloc Stabilobloc 19962 Fig 56 Timbron Timbron 19962 Fig 57 Timbron Timbron 19962 Fig 58 Calcestruzzo polimerico resistenza a compressione Flynn 1994 p 529 Fig 59 Calcestruzzo polimerico resistenza a flessione Flynn 1994 p 530 Fig 60 Calcestruzzo polimerico resistenza a trazione Flynn 1994 p 531 Fig 61 Riciclo serramenti in polivinilcloruro PVC EVC 1991 p 22 Fig 62 Pannelli coestrusi con polivinilcloruro PVC riciclato Simona 1994 Fig 63 Scarti di camere d aria per pneumatici Vredestein 1996 Fig 64 Riciclo pneumatici Vredestein 1996 Fig 65 Manufatti di gomma riciclata Vedrestein 1996 Fig 66 Blocchi per pavimentazione esterna Baglioni et alii 1994 p 504 Fig 67 Blocchi per pareti di contenimento Baglioni et alli 1994 p 503 Fig 68 Elementi di copertura in polifenilossido PPO riciclato Royal Bigmar 1996 Fig 69 Elementi di copertura in polifenilossido PPO riciclato GE Plastics 19952 Fig 70 Elementi di copertura in polifenilossido PPO riciclato Royal Bigmar 1996 Fig 71 Elementi di copertura in polifenilenossido PPO riciclato GE Plastics 19953 Fig 72 Elemento di rivestimento in polifenilossido PPO riciclato Royal Bigmar 1996 Fig 73 Esempi
35. Establishing Principles and a Model for Sustainable Construction relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Kibert J Charles et alii 19942 Sustainable Development and the Enviroment U S amp International Trends relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Liddle Brantley T 1994 Construction forSustainability and the Sustainability of the Construction Industry relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Manzini Ezio 19941 Progettare l eco efficienza Dal re design dell esistente alla progettazione di strategie industriali ambientali relazione al corso COMETT Analisi del ciclo di vita dei prodotti ed ecobilanci aziendali Milano 8 9 giu 1994 Manzini Ezio 19943 Eco efficienza e analisi del ciclo di vita come strumento di progettazione relazione al corso COMETT Analisi del ciclo di vita dei prodotti ed ecobilanci aziendali Milano 7 8 9 giu 1994 Steele W Matthew 1994 Energy Related Technologies Five Technologies for Lower Energy Demand and Decreased Air Emissions Center for Construction Research and Education Cambridge Wyatt P David 1994 Recycling and Serviceability the Twin Approach to Securing Sustainable Construction relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Valle Luciano 1996 dibattito sulla modernit
36. Fe 360 h trave di bordo in calcestruzzo armato i setto portante s resina espansa tipo Caril della GE Plastics riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 5 N Part D fa d n o Od id DF 1 1 fcm N essi Tav 32 Particolare dell angolo D La tavola evidenzia il particolare dell angolo tra la parete inclinata e l intradosso dell elemento estruso in plastica riciclata con il raccordo della parete inclinata interna Part D riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 5 1 Part B Doaa oa se ak I ia D o O pp E i Tav 32 bis Particolare dell incastro del coperchio B La tavola evidenzia il particolare relativo al giunto a incastro elastico tra coperchio e componente riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 5 1 Part A li Part C i 1 2 iad E 0 8 i lF emi ___ i mn Tav 33 Particolare del giunto a incastro elastico inferiore A C La tavola evidenzia il particolare del giunto a incastro elastico inferiore disegnato sul tipo del giunto cilindrico che permette l unione di due elementi estrusi affiancati Il giunto calcolato in modo da resistere al getto di calcestruzzo durante le operazioni di messa in opera del solaio riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 5 1 At Part Tav 34 Particolare del giunto elastico superiore E La tavola evidenzia il particolare del giunto a incastro
37. PUR Tra i materiali termoindurenti in termini quantitativi la produzione principale riguarda APME 1995 p 3 le resine epossidiche EP adesivi componentistica per auto componentistica elettrica ed elettronica attrezzature sportive barche le resine fenoliche PF adesivi laminati forni tostapane prese elettriche manici per recipienti e coltelleria parti di automobili come le pompe per l acqua le valvole a farfalla i pistoni parti del motore componentistica elettrica quale i pannelli per circuiti e i poliuretani PUR rivestimenti finiture additivi per migliorare la resistenza della gomma agli agenti chimici e all ozono paraurti ingranaggi diaframmi guarnizioni cuscini materassi e sedili per autovetture 7 Per quanto riguarda i polimeri a struttura cristallina appartengono a questa classe il polietilene PE il polipropilene PP le poliammidi PA i poliesteri il nylon le resine poliacetaliche POM i cristalli liquidi LC Hellerich Harsch Haenle 1990 pp 12 13 8 Alla categoria dei polimeri di massa appartengono il polietilene PE il polipropilene PP il polistirene PS il polietilentereftalato PET il polivinilcloruro PVC e tra le resine termoindurenti il poliuretano PUR 9 Alla categoria dei tecnopolimeri appartengono tra gli altri alcuni materiali utilizzati in edilizia quali il policarbonato PC il polimetilmetacrilato PMMA e il polifenilossido modificato PPO 10 Per quant
38. PVC Polyethylene GO PP Other Polypropylene Polystyrene All other resins and multi materials A A Fig 31 Sistema SPI di codificazione La figura mostra il sistema di codificazione elaborato dalla Society of the Plastics Industries Inc USA ai fini dell identificazione delle materie plastiche durante le operazioni di riciclo EVC 1991 p 11 Propriet compatibile semicompatibile incompatibile Composizione Fig 32 Compatibilit delle materie plastiche La figura mostra i diversi livelli di compatibilit che possono esistere tra materie plastiche da un punto di vista tecnologico si possono definire compatibili quei polimeri che in miscela presentano attraverso un effetto sinergico propriet migliori dei singoli componenti vedi punto di massimo nella curva superiore delle propriet incompatibili quelli che in miscela per effetto antagonista hanno propriet inferiori vedi punto di minimo nella curva inferiore delle propriet e infine semicompatibili quei polimeri che presentano se miscelati propriet intermedie ai due componenti curve mediane delle propriet La Mantia 19958 p 9 Paki a Do A ji Incompatibili Compatibil Fig 33 Miscela di polimeri incompatibili e compatibili La figura mostra l ingrandimento fotografico di una miscela tra due polimeri incompatibili che formano una emulsione simile a quella tra olio e acqua e tra due polimeri compatib
39. Processing Technology for Low Cost Plywood Replacement Plastics in Building Construction n 7 lug pp 3 4 AA VV 19958 Ecofibre Macplas n 174 dic p 33 AA VV 199513 Scenari futuri in Europa Macplas n 165 feb pp 39 41 AA VV 199514 Nouveau proc d de recyclage des mati res plastiques La Constuction n 15 16 apr APME 19952 Plastiche in prospettiva Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa APME 19954 Plastics recovery in Perspective Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa Bayer 19951 Bayer all avanguardia nel riciclaggio delle materie plastiche Press Information ago 1995 Milano Bledzki K Andrzej Goracy Krzysztof 1995 Technische Verwertungs moglichkeiten von vernetzten Kunststoffen Kunststoffberater n 5 mag pp 33 38 Butler Kurt Gruskiewicz Mike 1995 Riciclo di termoindurenti in un mercato competitivo Macplas n 1 3 nov pp 127 128 Callegaro Paolo 1995 Sottocommissione 25 Uniplast materie plastiche di riciclo relazione al convegno Materie plastiche di riciclo sviluppi nell attivit di normazione ed evoluzione legislativa Milano 5 dic 1995 Cattaneo Massimo 1995 Tecnologie di recupero Tecniche meccaniche e chimiche per il riciclo dei polimeri documento interno STP Tecnopolimeri Spa Ceriano Laghetto MI Celaschi Flaviano 1995 Proget
40. York Hoechst Italia S p A 1987 Technical Plastics Qutsert moulding with Hostaform manuale tecnico Milano Oberbach K Muller W 1987 Prove su manufatti in materiale plastico Tecniche Nuove Milano Romanelli Francesco 1987 Tramezzi in plastica Liguori Editore Napoli GE Plastics 1989 The New Engineering manuale tecnico Cinisello Balsamo MI GE Plastics 1989 Guida alla progettazione funzionale ed economica manuale tecnico Cinisello Balsamo MI AA VV 1990 Progettare il ricupero CSI notizie n 3 dic p 8 Dupont 1990 Design Handbook manuale tecnico Cologno Monzese MI Dupont 1990 Designing for Cost effective cookers and ranges manuale tecnico Cologno Monzese MI Addeo Antonio 1992 Materiali pluriprestazionali per componenti omomateriali relazione al corso di aggiornamento Design Ecologico Fare disfare riciclare Politecnico di Milano Facolt di Architettura 22 26 giu 1992 Rao S Natti 1992 Materie plastiche Le formule Tecniche Nuove Milano Fiocca Alberto 1993 Riciclo relazione al convegno TMP Saronno 7 ott 1993 Addeo Antonio 1994 The Environmental Problem and Material Process and Product Innovation relazione al seminario Scenarios of Sustainability Milano 28 29 apr 1994 GE Plastics 1994 Guida ai principi di progettazione con i tecnopolimeri manuale tecnico Cinisello Balsamo MI American Plastics Council 1994
41. alla presenza di difetti superficiali nel materiale da riciclare difetti indotti dalla degradazione per azione delle radiazioni solari che attraverso la riomogeneizzazione del materiale durante le operazioni di riciclo vengono eliminati ripristinando le condizioni superficiali del materiale vergine 20 In riferimento alla degradazione del polivinilecloruro PVC per azione del calore si tratta di un processo molto pi spinto rispetto agli altri polimeri poliolefinici Il principale prodotto di tale processo l acido cloridrico HCl mentre nella macromolecola del polimero si formano insaturazioni che generano composti coniugati benzene e radicali interni che generano reticolazioni La velocit di degradazione dipende dalla forma e dallo spessore del campione questo aspetto insieme alla notevole labilit termica del polivinilcloruro PVC rispetto ad altri polimeri simili spiegabile con l azione catalizzatrice quindi acceleratrice dell acido cloridrico sulla reazione di deidroclorurazione e quindi sulla degradazione del polimero nei campioni di grosso spessore l uscita dell acido cloridrico ritardata per la geometria e di conseguenza ne limitata anche l azione catalizzatrice La Mantia 19958 pp 31 35 21 Nella lavorazione del polivinilcloruro PVC per contrastare l eccessiva sensibilit alle degradazioni termomeccaniche si devono mantenere basse temperature e tempi brevi di esercizio e si deve ricorrere all aggiu
42. altezza della nervatura T pari a T 38 mm e un passo delle nervature pari a N 0 0065 nervature millimetro che corrisponde a una nervatura ogni 150 mm Nel disegno del componente si voluto per contenere l altezza della nervatura a 30 mm diminuendone il passo a 100 mm N 0 01 per N 0 01 si ottiene un rapporto ta x N W 0 17 e in base al diagramma triassiale un rapporto T ta 1 70 e un rapporto tg ta 0 53 che corrispondono a uno spessore della piastra piana ta di 17 6 mm uguale al valore minimo necessario e a un spessore della parete nominale della piastra nervata tg di 9 3 mm superiore al valore di progetto dunque verificato Le nervature cos dimensionate non rispettano i parametri necessari a limitare fenomeni di risucchio sulla parete esterna del pannello Tav 5 questo impone di prevedere nella realizzazione del pannello un disegno texture sulla superficie del componente che mascheri opportunamente eventuali deformazioni disegno che essendo legato a situazioni estetiche relative ai gusti del progettista del committente e del cliente esula dagli scopi di questa tesi e dunque non viene affrontato Per quanto concerne infine il calcolo dei giunti a incastro elastico Par 4 2 8 nel caso del giunto a trave rastremata la lunghezza del giunto si calcola in base alla freccia dente del giunto e al rapporto tra l altezza della sezione all estremit libera h e l altezza della sezione all
43. and Haas Simona Societ Cadauta stabilobloc Timbron Vredestein per il materiale inviatomi l Istituto Italiano dei Plastici IIP per il contributo documentario tramite il Bollettino Bibliografico Abstracts e i periodici messi a mia disposizione Sabino Leghissa per la traduzione dei testi in lingua tedesca e infine un pensiero con stima e gratitudine a mia moglie per aver condiviso con me e pi di me la fatica e i sacrifici di questi cinque anni I INQUADRAMENTO DEL PROBLEMA SCIENTIFICO Il duplice ruolo del progettista l evoluzione delle tecniche e dei materiali la crisi del processo di apprendimento tradizionale la consapevolezza tecnica del progettista la complessit dell attivit progettuale contemporanea il sapere trasversale materiali Il percorso concettuale lungo il quale si articola questa tesi quello che considera la conoscenza delle tecniche esecutive 1 e dei materiali 2 come uno dei momenti fondamentali per la legittimazione dell insieme di atti tecnici sottesi a una costruzione 3 il progettista in quanto tramite tra istanze culturali sociali e simboliche della collettivit e costruito lettore consapevole e interprete di cultura 4 deve essere in condizioni di poter governare l intero processo progettuale che va dall ideazione fino all esecuzione dell opera con la capacit di saper dialogare e interloquire in maniera competente e trasversale con i diversi attori del processo
44. attacco con la parete nominale del componente h Tav 20 mentre nel caso del giunto sferico vanno rispettate le proporzioni corrette tra il diametro esterno dell attacco D il diametro esterno dello spinotto d e il dente dell incastro e Tav 22 e Tab 17 Per il giunto a sezione rastremata con f 10 mm h 10 mmeh 5 mm si ottiene una valore di K pari a 1 635 Fig 91 ipotizzando la deformazione del 5 secondo l equazione 4 14 si ricava la lunghezza del giunto pari a 42 mm Per il giunto sferico le proporzioni considerate sono relative a un diametro esterno dello spinotto d 14 mm Tab 17 RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI N B La numerazione delle date tiene conto anche dei testi contenuti nella bibliografia ragionata Calogero Guido 1937 voce Tecnica in Enciclopedia Italiana Istituto della Enciclopedia italiana Treccani Roma vol XXXIII p 378 Heidegger Martin 1950 Der Ursprung des Kunstwerkes in Martin Heidegger Holzwegil Klostermann Frankfurt am Main 1950 tr it di Pietro Chiodi L origine dell opera d arte in Martin Heidegger Sentieri interrotti La Nuova Italia Firenze 1968 Wright L Frank 1957 A testament Horizon Press Inc New York tr it Einaudi Torino 1963 Singer Charles et alli 1961 Storia della tecnologia vol 3 Boringhieri Torino Adorno Theodor Wiesengrund 1965 Funzionalismo oggi relazione al congresso del Deutsche Werkbund Berlino 23 ot
45. carattere normativo tecnologico ed estetico che limitano la definizione del componente e la scelta dei materiali La condizione essenziale per la facilit di riciclaggio la semplicit di smontaggio che deriva in maniera decisiva dalle scelte del progettista e dalle tecniche di assemblaggio Il rispetto di questo requisito comporta l utilizzo di un numero limitato di componenti possibilmente plurifunzionali e di forma semplice e l impiego di meccanismi di montaggio quali i giunti a incastro elastico o a pressione che permettono la facile e ripetuta diassemblabilit principi che possono rappresentare una guida per la progettazione di componenti riciclabili sono GE Plastics 1994 p 76 e evitare di usare nei componenti in plastica inserti metallici che inquinano il prodotto riciclato e sono difficilmente separabili e Evitare di utilizzare viti automaschianti sostituendole con giunti a scatto elastico in caso contrario prevedere meccanismi di rottura che permettano di asportare totalmente la parte metallica Fiocca 1993 Fig 93 e Evitare di utilizzare tecniche di incollaggio con prodotti a base di poliestere e poliuretano che inquinano il materiale le parti o componenti che presentano parti incollate devono essere facilmente separabili dal resto del manufatto e utilizzare componenti di una sola famiglia di resine e di un solo tipo omomaterialit altrimenti marchiare con codici a barre materiali per la loro facile i
46. che la perdita da parte degli architetti della capacit di controllare la tecnologia rischia di ridurre il loro lavoro a semplice styling e che solo rendendosi capaci di trasferire le tecnologie avanzate dagli altri settori industriali all architettura gli architetti potranno recuperare l iniziativa perduta 16 Il concetto di poetica si riferisce al programma al manifesto operativo che ogni singolo progettista pone a fondamento della propria attivit progettuale ante rem e che si struttura sull insieme delle sue conoscenze integrate quindi non solo riferite all esclusiva pertinenza tecnica ma estese a tutti i campi del sapere che formano la cultura Bertoldini 1991 quindi quel sistema di riferimento culturale e tecnico secondo cui gli atti tecnici vengono organizzati in un progetto che contenga e sviluppi tutti gli elementi costitutivi e caratterizzanti una cultura costruttiva consolidata Campioli 1991 p 31 32 La definizione di poetica sottende un atteggiamento culturale del progettista conscio della necessit di una paziente e continua ricerca di una costante elaborazione e sperimentazione di un confronto con la realt tecnica e culturale nella quale immerso il progetto necessit che sta alla base dell innovazione tecnica un atteggiamento che per contro rifiuta l espressione artistica come manifestazione del genio progettante ivi p 49 La poetica pu quindi essere precisata come il complesso organico di con
47. completo di prove sul prodotto finale al fine di verificare sperimentalmente le ipotesi iniziali Oberbach Muller 1987 pp 8 11 2 3 1 Il comportamento carico allungamento a breve termine Ogni manufatto in generale un oggetto tridimensionale e come tale ogni elemento del materiale che lo costituisce soggetto a uno stato di sforzo triassiale Tuttavia possibile studiare una importante categoria di problemi quelli relativi alle travi snelle assumendo come stato di sollecitazione quello monoassiale dove solo la componente normale alla superficie sollecitata diversa da zero Nel caso monoassiale la legge di Hooke quella che regola il rapporto tra sforzi e deformazioni secondo l equazione o E 2 1 dove lo sforzo N mm dato dal rapporto tra il carico applicato e l area della sezione trasversale sollecitata la deformazione data dal rapporto tra la variazione di lunghezza indotta dal carico applicato e la lunghezza originaria il modulo elastico E N mm una costante caratteristica del materiale definita sperimentalmente Il rapporto tra carico e allungamento in un materiale definito dall equazione 2 1 dipende in generale dalla temperatura e nel caso particolare dei materiali polimerici anche dal tempo e dalla velocit di trazione Questi materiali infatti mostrano un comportamento diverso da quello elastico e reagiscono al carico in due modi con la deformazione plastica
48. conferenza tenuta il 12 gentile presso Il Politecnico di Milano Facolt di Architettura annotazioni dell autore ELENCO DELLE FIGURE Capitolo 2 Fig 1 Catene molecolari termoplastiche GE Plastics 1994 p 11 Catene molecolari elastomeriche Saechtling 1993 p 4 Catene molecolari termoindurenti GE Plastics 1994 p 11 Strutture molecolari cristalline e amorfe GE Plastics 1994 p 11 Fig 2 3 4 Fig 5 Catene molecolari copolimeriche 6 7 Fig Fig Saechtling 1993 p 4 Resistenza e rigidit specifica di polimeri fibro rinforzati Saechtling 1993 p 7 Resistenza a trazione e modulo elastico delle materie plastiche Saechtling 1998 p 14 Fig 8 Modulo elastico delle materie plastiche Oberbach Muller 1987 p 28 Fig 9 Rapporto coefficiente di dilatazione termica modulo elastico Oberbach Muller 1987 p 75 Fig 10 Fattori d influenza sulla temperatura di transizione Oberbach Muller 1987 p 71 Fig 11 Molecole di PVC con inserimento di plastificante Hellerich Harsch Haenle 1990 p 19 Fig 12 Modulo di scorrimento Celaschi 1995 p 75 Fig 13 Curve tipiche di carico allungamento a breve termine GE Plastics 1994 p 19 Fig 14 Effetto della temperatura sul comportamento carico allungamento a breve termine GE Plastics 1994 p 19 Fig 15 Effetto della variazione di velocit di trazione sul comportamento carico allungamento a breve termine GE Plastics 1994
49. considerare che la temperatura e la velocit di trazione possono incidere fortemente sul comportamento carico allungamento dei materiali termoplastici Fig 14 e Fig 15 Inoltre a bassa temperatura o elevata velocit di trazione la curva pu assumere un andamento tipico dei materiali fragili cio maggior pendenza iniziale scostamento minimo rispetto alla linearit iniziale e minor deformazione di rottura Fig 16 a temperatura elevata o bassa velocit di trazione la curva rivela il comportamento tipico dei materiali duttili cio pendenza iniziale ridotta drastico scostamento dalla linearit iniziale ed elevata deformazione di rottura Fig 17 La definizione del comportamento carico allungamento a breve termine utile nella scelta iniziale del materiale e quindi pu essere impiegata per progettare componenti che non superino il limite di proporzionalit in tal senso va sottolineato che la maggior parte dei componenti realizzati con resine termoplastiche vengono progettati in modo da non superare tale limite utilizzando cos le equazioni basate sulla teoria dell elasticit azione assiale momento flettente azione tagliante momento torcente Nel caso delle materie plastiche occorre tener presente che oltre alla temperatura e alla velocit di carico il comportamento carico allungamento influenzato anche dall anisotropia a sua volta determinata dalla tecnica di lavorazione utilizzata 11 in quanto parallel
50. definendo dei cristalliti mentre nella struttura amorfa le catene macromolecolari risultano raggomitolate tra di loro in modo disordinato GE Plastics 1994 p 11 Amorta iat aj Catene lineari W Fig 5 Catene molecolari copolimeriche La figura mostra la configurazione delle catene di alcune combinazioni a livello intramolecolare di termoplasti i polimeri che possiedono un solo tipo di unit ricorrente monomero vengono definiti omopolimeri Fig 5 a4 i polimeri che contengono due o pi tipi di unit ricorrenti Monomeri vengono definiti copolimero a blocchi Fig 5 ao copolimero random Fig 5 ag e copolimero alternato Fig 5 a4 i polimeri che presentano catene molecolari ramificate e che si dividono in omopolimeri ramificati Fig 5 b4 se caratterizzati da una singola unit monomerica oppure copolimeri a innesto Fig 5 bo nel caso che alla catena principale vengano aggiunte catene laterali di monomeri diversi Saechtling 1998 p 4 sea Catene laterali DELA E Catene principali P CH MHH HH rr E EEE 5 E La Td i Resistenza specifica dg 50 Cr Yk j Lr 19 Fig 6 Resistenza e rigidit specifica di polimeri fibro rinforzati La figura mostra la comparazione delle resistenze specifiche e delle rigidit specifiche di acciaio alluminio e di materiali plastici compositi con fibra di rinforzo tra cui in particolare SMC lastre preimp
51. delle emissioni inquinanti e la creazione di nuovi mercati per l efficienza energetica degli edifici legati a installazioni pi efficienti sistemi energetici meno inquinanti adeguamenti tecnologici sugli edifici esistenti e la maggiore attenzione alle problematiche ambientali di committenti pubblici e privati dovuta alla crescita di una diffusa sensibilit sul tema 10 e la disponibilit di nuove risorse finanziarie per progetti con benefici ambientali e la crescita dei progetti infrastrutturali tesi a riequilibrare il costruito con il contesto 1 1 1 Il concetto di qualit ambientale Materiali tecniche e operatori La questione della sostenibilit coinvolge il settore delle costruzioni con problematiche importanti e diverse tra loro l impatto dell edilizia sull ambiente circostante l impatto sull ambiente in senso globale in termini di consumo di risorse e di energia di produzione di emissioni nocive ecc 11 Il progetto contemporaneo deve considerare i vincoli posti dall ambiente con l obiettivo di nuovi criteri di qualit non si tratta pi di parlare in termini di tempi qualit funzionale e costi ma bisogna introdurre il concetto di qualit ambientale questo comporta che per un materiale o una tecnica esecutiva si parli di eco bilancio 12 che per una impresa si parli di eco efficienza 13 che per gli attori coinvolti nel processo costruttivo si parli di responsabilit estesa 14 all intero ciclo di vi
52. dello spessore della parete nominale del componente e comunque non inferiore al diametro della cavit Tav 14 per le cavit poste vicino al bordo del componente la distanza minima tra il bordo della cavit e quello del componente deve essere superiore al doppio dello spessore della parete nominale del componente e comunque non inferiore al diametro della cavit Tav 14 se una cavit prossima a una parete verticale del componente la distanza minima tra il bordo della cavit e la parete deve essere superiore al 70 del diametro della cavit Tav 14 per evitare che la massa fusa del polimero pieghi l anima di acciaio durante il flusso di stampaggio la profondit di una cavit a fondo cieco non deve superare tre volte il suo diametro Tav 15 per le cavit di piccolo diametro lt 6 mm GE Plastics 19891 p 52 il rapporto tra lunghezza e diametro deve essere pari a due il fondello della cavit cieca deve essere superiore a 1 6 del diametro onde evitare fenomeni di scollamento Tav 15 nel caso la cavit a fondo cieco necessiti di profondit maggiori allo spessore della parete nominale del componente occorre provvedere a un fondello di spessore pari alla parete nominale opportunamente raccordato Tav 15 se la cavit passante in quanto destinata per il fissaggio meccanico tra il componente e un materiale diverso sono necessarie idonee tolleranze tali da assorbire la dilatazione e la contrazione de
53. densit HDPE bottiglie per alimenti detergenti e cosmetici contenitori giocattoli casalinghi taniche per combustibile imballaggi industriali e film fogli tubi del gas e di scarico il polietilene a bassa densit LDPE laminati sacchetti film per imballo industriale giocattoli rivestimenti contenitori flessibili tubi per irrigazione e film per vari usi il polietilenterefta lato PET bottiglie imballaggi per alimenti tappeti rinforzi per pneumatici il polipropilene PP imballaggi quali contenitori per yogurt e margarina confezioni per dolci e spuntini contenitori per batterie d auto rivestimenti interni di contenitori per cereali vaschette per forni a microonde imballi medicinali contenitori per latte e birre componentistica per auto tappeti fibre e componentisca elettrica il polistirene PS imballaggi contenitori per latticini apparecchiature elettriche isolanti termici audiocassette tazze e piatti e il polivinilcloruro PVC seramenti per finestre tubature pavimentazioni rivestimenti per pareti bottiglie film da imballaggio grondaie isolamento per cavi carte di credito prodotti medicinali comprese le sacche per il plasma 6 In merito ai polimeri termoindurenti appartengono a questa famiglia Hellerich Harsch Haenle 1990 le resine a base di fenolo PF a base di cresolo CF le resine ureiche UF e melam miniche MF il poliestere insaturo UP le resine epossidiche EP i poliuretani
54. di Calcio adatti per esempio per pavimentazioni di piste ciclabili Maydi 1994 Varie esperienze hanno inoltre dimostrato che il calcestruzzo prodotto con gli inerti da muratura riciclata pu avere propriet di isolamento termico e resistenza al fuoco migliori di quello prodotto con materiale vergine Laterizi tegole mattoni Le possibilit di utilizzo sono sottoforma di granuli come ghiaietto per sottofondi stradali o aggregato per calcestruzzo Il riuso comunque la pratica ancora pi diffusa Intonaci e prodotti vernicianti Le possibilit di utilizzo sono nulle in quanto la presenza di diversi strati sottili sovrapposti spessore massimo 3 cm e di pellicole sintetiche ne impedisce la corretta separazione 35 Nel caso di pannelli montati a secco in gesso possibile e produttivo riciclare il gesso che dopo la macinazione pu essere sottoposto a nuove cotture e reimpiegato come materia originaria Metalli ferrosi ferro ghisa acciaio Le possibilit di utilizzo sono quelle relative alla materia vergine in quanto vengono rifusi le normativa ne vieta il reimpiego diretto Tab 3 Possibilit di utilizzo dei rifiuti da costruzione e da demolizione non considerati ai sensi del D M del 5 9 95 inerti e assimilabili Si analizzano in modo sintetico le principali applicazioni attualmente realizzate con i materiali edilizi riciclati Morfini 19931 pp 936 938 Nironi 1993 94 Abraham 1994 p 761 Morfini 19
55. di certi bisogni pu diventare materia di trasformazione materia prima Wyrobisz 1979 pp 959 12 Il secondo ordine di motivi che in linea di principio con nuovi materiali questo passaggio arriva ad acquistare valenze progettuali il concetto di materiale su misura appositamente messo a punto per un determinato impiego specializzazione in determinati campi applicativi complesso di prestazioni materiale progettato Manzini 1986 p 37 13 Ragionare sul rapporto tra materia e materiali coinvolge quindi da una parte la sfera culturale in quanto tale rapporto porta con s valenze sociali di tecnica e di economia da cui inseparabile affinch la risorsa materia diventi materiale necessario che l uomo elabori una tecnica per appropriarsene 14 dall altra parte coinvolge il campo delle conoscenze del progettista in quanto l utilizzo dei nuovi materiali legato a un sistema di riferimento adeguato alle loro propriet intrinseche diventa importante la conoscenza specifica affinch il linguaggio del progettista sia in sintonia con quello del materiale per poterne meglio sfruttare le potenzialit 15 Per il progettista la sfera culturale e il campo delle conoscenze evidenziano nella ricerca e nella sperimentazione sui materiali uno dei momenti centrali di una poetica 16 tesa all uso corretto dei mezzi a disposizione all interno di questo quadro la cultura tecnologica 17 del progettista pu basa
56. durante la combustione o durante il processo di pirolisi a prodotti tossici tali da creare problemi di igiene o impatto ambientale Le contaminazioni presenti in materiale plastico sono di tre tipi Camino 1994 e la contaminazione superficiale dovuta all utilizzo di materiali per imballaggio che sono circa un terzo del totale degli impieghi delle materie plastiche che mette a contatto le materie plastiche con prodotti quali detergenti lubrificanti solventi e pesticidi che vengono assorbiti in superficie anche fino al 2 sul peso del materiale e che possono evaporare durante processi di riciclo oO reagire con il polimero degradato e la contaminazione da additivi questi possono degradarsi durante la fabbricazione o l impiego di un manufatto per effetto del calore della luce o dell ossigeno rendendo meno stabile il materiale riciclato rispetto a quello vergine esistono poli particolari famiglie di additivi ritardanti di fiamma presenti in forti concentrazioni fino al 30 che durante le trasformazioni di riciclo rilasciano prodotti tossici alogenati e la contaminazione da metalli metalli quali rame manganese cobalto e ferro spesso presenti nei polimeri sottoforma di sali solubili catalizzano i processi di ossidazione che degradano il materiale questo aspetto da tenere in particolare considerazione nei materiali riciclati dove l azione degli additivi antiossidanti aggiunti al polimero vergine si gener
57. e al carattere positivo che tale processo pu avere nella fase d introduzione di una nuova tecnica o di un nuovo materiale in quanto rende pi morbida e accettabile culturalmente alla collettivit tale innovazione Andrea Campioli afferma che altrettanto non si pu dire delle molte applicazioni che vedono oggi la plastica travestita da radica legno o pelle Oggi infatti l uso della plastica pi che fare affidamento al contesto culturale dei materiali naturali dovrebbe esprimere una maturit culturale autonoma frutto di ormai oltre cinquanta anni di sperimentazioni e di applicazioni Campioli 1991 p 24 23 La definizione di tecnologia come studio delle tecniche e dei materiali viene superata nell ottica di un radicamento culturale della tecnica unito al concetto di insiemi di atti tecnici di relazione tra confronta nota 1 e viene inquadrata dal punto di vista di un uso consapevole e integrato dei materiali e delle tecniche esecutive Nardi 1991 p 51 cio conscio delle implicazioni che ogni scelta tecnica ha nei modi di vita e nel rapporto tra uomo e ambiente La tecnologia diventa quindi momento cardine della mediazione tra progetto ed esigenze dell uomo continua riflessione sull opportunit delle scelte tecniche studio della lenta e continua sperimentazione che caratterizza la produzione culturale di un determinato gruppo sociale Boaga definisce la tecnologia nel contesto delle attivit umane quel complesso struttura
58. esterni di edifici Timbron 19961 p 9 o A 88 Tiglio 10100 60 24 15 12 10300 Duoglas 10300 68 21 40 37 3 4 3 Calcestruzzo polimerico con materiali riciclati PET e HDPE L impiego di materiali polimerici vergini in miscela con calcestruzzo operazione abbastanza frequente Cap 2 Par 2 5 alcune ricerche hanno sperimentato le possibilit di impiego di fibre di polimeri di riciclo come additivi per calcestruzzo in particolare polietilene ad alta densit HDPE e polietilentereftalato PET entrambi provenienti dal recupero di contenitori per liquidi Nel primo caso sperimentato presso l Universit del North Caroline a Charlotte Flynn 1994 pp 525 534 sono state aggiunte al cemento portland fibre di polietilene ad alta densit HDPE riciclato di lunghezza compresa tra 19 e 38 mm in funzione di additivo anti ritiro il campione cos ottenuto stato confrontato con un analogo campione additivato con fibre di polipropilene PP vergine polimero usualmente impiegato per i medesimi scopi nel calcestruzzo Per quanto concerne la lavorabilit della miscela in confronto a un campione non additivato le fibre di polietilene ad alta densit HDPE hanno mostrato rispetto a quelle di polipropilene PP una minore tendenza a migrare verso la superficie durante la maturazione del provino risparmio sui trattamenti di finitura superficiale e inoltre influenzano in misura inferiore
59. fondi sufficienti al funzionamento dell intero sistema gt gt e al comma d lt lt l introduzione di sistemi di incentivazione per lo sviluppo di attivit di recupero e riciclaggio nonch per garantire sbocchi al mercato per i materiali riciclati gt gt Opportune riflessioni si impongono poi nell ottica dei materiali da costruzione sui principi introdotti dall art 41 sempre riferiti ai rifiuti da imballaggio che al comma 6 vieta lt lt lo smaltimento in discarica degli Imballaggi e dei contenitori recuperati ad eccezione degli scarti derivanti dalla selezione degli imballaggi recuperati gt gt e al comma 10 vieta di lt lt IMmettere sul mercato contenitori od imballaggi che non possano essere correttamente smaltiti e per i quali non sussista la possibilit di recupero come materia prima o come fonte di energia gt gt Dunque la Direttiva Comunitaria 94 62 CE per gli elevati obiettivi di recupero imposti peraltro recepiti anche dalla legge Gerardini e la proposta di legge quadro per i principi che introduce rappresentano oggi gli strumenti giuridici che maggiormente possono contribuire alla disponibilit di significative quantit di materiale posi consumo da inviare al riciclo e allo sviluppo da un lato di un atteggiamento responsabile di tutti gli operatori economici coinvolti nei processi di produzione e dall altro lato di mercati competitivi di prodotti riciclati 1 3 2 La normazione sulle materie plastich
60. il rapporto ta N W dove ty mm lo spessore della parete nominale della piastra non nervata N il numero di nervature per millimetro W mm la larghezza della piastra questo valore assunto uguale a 1 sull asse sinistro delle ordinate riportato il rapporto ty tg dove tp mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata ta Mm lo spessore della parete nominale della piastra non nervata sull asse destro delle ordinate riportato il rapporto T t dove T mm lo spessore totale della piastra nervata ta mm lo spessore della parete nominale della piastra non nervata Lungo la curva infine sono riportati vari rapporti di volume Vp Va dove VB mm3 il volume della piastra nervata VA mm3 il volume della piastra piana Per ogni combinazione tra le variabili T tg N questi rapporti di volume specificano il minimo volume di materiale necessario per ottenere una struttura equivalente a quella non nervata Dupont 1990 p 4 22 1 00 Fig 85 Piastre di inerzia equivalente La figura mostra la sezione delle porzioni divisorie di una t piastra piana e di una piastra nervata di rigidit equivalente dove t T 2H tan a H T t A area B W Wp lo spessore richiesto dalla verifica di deformazione Ws lo spessore richiesto dalla verifica di resistenza Dupont 1990 p 4 24 LO i a 1 25 1 0f f 25 iT ia a 375
61. in questo capitolo sono da intendersi rivolte a questa particolare classe di materie plastiche di riciclo ricordando tuttavia che esse sono valide in generale anche per le materie plastiche vergini e pertanto anche per i polimeri termoindurenti In linea di principio non esiste infatti alcuna differenza nella lavorazione di materie plastiche vergini e di riciclo se trattate come materiali omogenei cio non miscelando diverse categorie di polimeri e non contaminati per questo motivo si evita nel seguito di specificare il termine di riciclo se non quando particolarmente necessario rimanendo implicito che a quel tipo di materiali che ci si riferisce L unica differenza sussiste nel momento in cui i polimeri sono rilavorati in modo eterogeneo cio miscelati tra loro in questo caso esistono problematiche e parametri progettuali particolari rispetto ai materiali vergini che vengono opportunamente specificati Nella progettazione di componenti in plastica essendo le resistenze meccaniche dei materiali inferiori a quelle dei metalli e del legno si cerca di sfruttare una percentuale maggiore della resistenza disponibile si pu infatti pensare di ricorrere a un sovra dimensionamento del manufatto strategia che comporta uno spreco di risorse materiali ed energia e che tra l altro non garantisce l utente dai rischi di rottura L aumentata richiesta di affidabilit e l esigenza di scelte sostenibili spingono per il prog
62. intercapedini murarie solette getti di calcestruzzo e quindi sottratto a un possibile contatto diretto con la causa d innesco di un incendio In tal senso considerando anche l introduzione di adeguati additivi il materiale che non brucia in assenza di fiamma d innesco o altra fiamma esterna pu essere collocato nella classe 1 come materiale scarsamente infiammabile AIPE 1991 pp 8 11 27 Per comportamento alla combustione si intendono tutte le variazioni fisiche e chimiche che avvengono quando i manufatti di materie plastiche sono sottoposti al fuoco in modo controllato Hellerich Harsch Haenle 1990 p 285 28 In riferimento alle norme per il comportamento al fuoco dei materiali isolanti elettrici esse prevedono metodi di prova che valutano l infiammabilit e la propagazione della fiamma su spigoli e o superfici di un provino di materiale plastico sottoposto per breve tempo a una fiamma di accensione normalizzata Secondo la norma tedesca DIN IEC 707 VDE 0304 il materiale viene classificato come BH1 se nel tempo di tre minuti la barretta fonde per meno di 5 mm e non si accende come BH2 se il bordo brucia sino a 95 mm si indica la lunghezza totale di combustione e come BH3 per bruciature superiori ai 95 mm si indica la velocit di combustione in mm min Secondo la norma internazionale UL 94 definita dagli Underwriters Laboratories Inc il materiale viene classificato come HB se una barretta disposta orizzontalmente dopo 30
63. la consistenza del calcestruzzo risparmio di additivi plasticizzanti Sul diversi provini controllo additivato vergine additivato riciclato sono state effettuate prove di resistenza a compressione Fig 58 a flessione Fig 59 e a trazione Fig 60 39 a parit di azione anti ritiro il provino contenente lo 0 1 di fibre di polietilene ad alta densit HDPE ha evidenziato le migliori prestazioni meccaniche Nel secondo caso studiato presso il Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale del Lafayette College di Easton Rebeiz 1995 pp 8 12 il polietilentereftalato PET riciclato stato Impiegato per la produzione di resine poliesteri insature UP 40 successivamente utilizzate per realizzare del calcestruzzo polimerico 41 Le tecnologie di riciclo in questo caso riguardano le operazioni a monte dell applicazione nel settore edilizio cio la preparazione della resina poliestere insatura PU per il resto la miscelazione di questo tipo di resina con calcestruzzo una applicazione gi abitualmente utilizzata in virt delle ottime propriet meccaniche e della elevata durabilit dei conglomerati cos ottenuti Comunque la fattiva possibilit di utilizzare materiali riciclati in queste applicazioni rappresenta una soglia importante perch incide sulla principale limitazione all uso di resine insature nel calcestruzzo quella economica Le prove condotte su provini realizzati con materiale riciclato per q
64. la cul movimentazione operazione onerosa e difficoltosa In base alla composizione dei rifiuti utilizzati contenitori per liquidi film scarti industriali sono prodotti 35 due tipi di blocchi e blocchi composti da bottiglie di polivinilcloruro PVC e polietilentereftalato PET utilizzati nella costruzione di strade su terreni argillosi e limosi comprimibili e su versanti instabili e per realizzare pareti drenanti sono permeabili in qualunque direzione e blocchi composti da mix di film plastici imballaggi e film agricoli utilizzati solo nella costruzione di strade sono permeabili solo in direzione dell altezza Le caratteristiche e le prestazioni dei blocchi sono e densit molto bassa in media 0 5 kg cms 4 12 volte meno dei normali riempimenti di sottofondo e quindi leggerezza caricano poco terreni a bassa capacit portante e maneggevolezza e indeformabilit trasversale coefficiente di Poisson quasi nullo inferiore a 0 13 nei blocchi ricavati da bottiglie e incompressibilit e Capacit di distribuzione dei carichi e di assorbimento delle spinte e delle vibrazioni 36 e stabilit a lungo termine ai prodotti chimici solventi idrocarburi ecc agli sbalzi termici da 50 C a 80 C ai carichi scorrimento viscoso sotto carico costante di 0 5 N mm per 10 anni pari al 7 3 e modulabilit e assemblabilit tramite i fori preformati Fig 55 e Capacit drenante un blocco di densi
65. maniera sensibile il modulo a temperature superiori alla Tg nel polimeri cristallini mentre si hanno scarsi o nulli miglioramenti in quelli amorfi Fig 26 Esiste una misura sperimentale definita temperatura di deformazione sotto carico Deflection Temperature Under Load DTUL o Heat Deflection Temperature HDT con la quale si stabilisce la capacit relativa di un materiale polimerico di mantenere le proprie caratteristiche sotto carico e con temperatura elevata nel caso delle resine amorfe la DTUL quasi uguale alla Tg mentre i polimeri cristallini possono presentare valori di temperatura pi bassi anche se conservano intatta loro struttura anche a temperatura elevata In generale come per il modulo l aggiunta di cariche influenza in modo pi significativo il comportamento dei polimeri cristallini che non quello dei polimeri amorfi GE Plastics 1994 p 32 Per quanto concerne invece la resistenza all urto si osservata in molti materiali plastici una drastica riduzione dei valori quando la temperatura scende al di sotto dei 23 C mentre le resine rinforzate con fibre di vetro lunghe resistono anche a temperature inferiori 40 C Infine l aumento della temperatura si accompagna nei materiali plastici alla riduzione dei valori di resistenza alla fatica 2 3 4 Modelli meccanici del comportamento viscoelastico polimeri hanno un comportamento diverso sia rispetto a un solido elastico sia rispetto a un corp
66. materiale riciclato sia utilizzabile solo per le applicazioni richiedenti modeste prestazioni di resistenza sottofondi di pavimentazioni industriali e stradali Bassan Galimberti 1996 p 30 Nel 1992 in Belgio stato istituito un gruppo di lavoro con l obiettivo di elaborare norme per l uso di inerti riciclati nel calcestruzzo per il momento stata definita una Guida alla demolizione e al riuso DRG Comitato Tecnico RILEM 121 DRG contenente la raccomandazione RILEM sul Calcestruzzo con inerti di riciclo che in discussione come possibile standard europeo Morfini 1995 p 390 De Pauw et alii 1994 35 In relazione agli intonaci esistono studi di laboratorio Hamassaki Sbrighi Neto 1994 che dimostrano la validit dell utilizzo di residui da demolizione come aggregato fine per malte Sono stati sperimentati tre differenti tipi di aggregato riciclato partendo rispettivamente da residui contenenti blocchi in laterizio blocchi di calcestruzzo e piastrelle di ceramica in generale le resistenze a compressione il carico di rottura per trazione la ritenzione d acqua e il ritiro per essicamento sono comparabili con quelle di una malta ottenuta con aggregato naturale non sono state effettuate valutazioni sulla capacit pozzolanica che le piastrelle in ceramica e i laterizi possono garantire Occorre sottolineare che i risultati ottenuti si riferiscono a esperimenti di laboratorio dove le condizioni sono perfettamente controllat
67. materie plastiche in Europa Celaschi Flaviano 1995 Progetto e gestione dei materiali in Flaviano Celaschi a cura di Materiali e componenti industriali per l edilizia Maggioli Rimini pp 11 38 ICI Polyurethanes 1995 Polyurethanes for Automotive documentazione tecnica Dupont 1995 Dall idea iniziale alla commercializzazione documentazione tecnica Cologno Monzese MI La Mantia Francesco Paolo 19951 Relazione tra parametri molecolari e propriet reologiche e meccaniche parte prima Macplas n 165 feb pp 60 64 La Mantia Francesco Paolo 19952 Relazione tra parametri molecolari e propriet reologiche e meccaniche parte seconda Macplas n 167 apr pp 70 73 La Mantia Francesco Paolo 19953 Relazione tra parametri molecolari e propriet reologiche e meccaniche parte terza Macplas n 169 feb pp 63 66 La Mantia Francesco Paolo 19954 Relazione tra parametri molecolari e propriet reologiche e meccaniche parte quarta Macplas n 1 1 set pp 128 130 La Mantia Francesco Paolo 19955 Relazione tra parametri molecolari e propriet reologiche e meccaniche parte quinta Macplas n 173 nov pp 90 92 Leghissa Sabino 1995 Il futuro dei polimeri Se eplast n 4 apr pp 39 44 Locati Giancarlo Poggio Sergio Rathenow Jorge 1995 Considerazioni sulla valutazione del comportamento termico dei polimeri Macplas n 172 ott pp 58 61 Rohm and Haas 1996 Engi
68. miscela In particolare nel caso di miscele eterogenee riciclate questa fase costituita da poliolefine che costituiscono circa il 65 dei residui plastici raccolti con prevalenza di polietilene PE 15 La compatibilit tra poliolefine rappresenta un problema di non poco conto in quanto anche gli attuali processi di separazione impiegati nella lavorazione di materia plastiche riciclate basandosi esclusivamente su differenze di densit non permettono di ottenere frazioni omogenee con la separazione di polietilene PE da polipropilene PP 16 Gli addittivi compatibilizzanti normalmente in commercio sono nella maggior parte dei casi polimeri sui quali viene innestato perpendicolarmente alla catena un altro monomero nel caso degli additivi ad azione fisica per esempio stirene su polietilene a bassa densit oppure un gruppo funzionale come anidride maleica serie Fusabond Dupont o acido acrilico serie Polybond BP Chemicals nel caso di additivi ad azione chimica Un caso particolare di compatibilizzante il polietileneclorurato CPE che viene utilizzato per compatibilizzare miscele di polietilene e polivinilcloruro PE PVC La Mantia 1996 Una tecnica sfruttata nel caso vengano trattati polimeri riciclati quella che prevede la formazione in situ cio durante la lavorazione della miscela polimerica del compatibilizzante con questa tecnica si creano dei copolimeri derivanti dalla reazione tra i prodotti di degradazione
69. nel caso di materiale proveniente dal riciclo di bottiglie in PVC RBPVC sia nel caso di materiale proveniente dal riciclo di tubazioni in PVC RPPVC Wenguang La Mantia 1996 p 765 RPVO SE 5 60 TS MPa l 2 3 4 J Fig 42 Variazione della tensione a rottura nel polietilentereftalato PET La figura mostra l andamento della tensione a rottura TS in funzione del numero di estrusioni a cui il polietilentereftalato PET sottoposto dunque in funzione dell entit della degradazione La Mantia 1995 p 64 1 25 1 00 E GPa Fig 43 Variazione della modulo elastico nel polietilentereftalato PET La figura mostra l andamento del modulo elastico E in funzione del numero di estrusioni a cui il polietilentereftalato PET sottoposto dunque in funzione dell entit della degradazione La Mantia 19956 p 63 hl P2 i i o o _ E E une e e 5 10 Deformazione 0 Fig 44 Curva sforzo deformazione di un campione di polistirene PS rigido La figura mostra la curva sforzo deformazione di un campione di polistirene PS rigido in funzione del numero di lavorazioni dopo una curva 1 cinque curva 2 e dieci curva 3 operazioni di stampaggio a iniezione la tensione a rottura e l allungamento a rottura rimangono praticamente inalterati Wenguang La Mantia 1996 p 765 Separazione metalli e macinazione e _ Frazionarnento e essiscamenta c fine Magnete N ug Aria
70. p 283 25 Uniformit di parete nei profili estrusi ridisegno dell autore da originale Beck 1980 p 289 26 Profili estrusi di spessore non uniforme ridisegno dell autore da originale Beck 1980 p 289 2 Nervature e contronervature ridisegno dell autore da originale Beck 1980 p 290 28 Vuoti e cavit ridisegno dell autore da originale Beck 1980 pp 290 291 29 Spessore pareti ridisegno dell autore da originale Beck 1980 p 292 Capitolo 5 Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav 30 Elemento estruso in polivinilcloruro PVC rigido riciclato riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 31 Esempio applicativo per solaio attrezzabile riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 5 32 Particolare dell angolo D e dell incastro del coperchio B riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 5 1 33 Particolare del giunto a incastro elastico inferiore A e riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 5 1 34 Particolare del giunto a incastro elastico superiore E e F riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 5 1 35 Esempio applicativo per setto murario riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 5 36 Elemento estruso base in plastica riciclata eterogenea riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 37 Profilo di connession
71. p 521 12 Temperature d accensione di vari materiali secondo Astm 1929 Maffei Marchetti 19959 p 32 13 Principali tecnologie di trasformazione delle materie plastiche Celaschi 1995 p 84 14 Principali propriet meccaniche della serie Replex RPE 1996 Tab 15 Principali propriet meccaniche dei profili estrusi Timbron e delle comuni essenze legnose utilizzate per rivestimento esterno Timbron 19961 p 9 Tab 16 Coefficienti di sicurezza S consigliati Hoechst 1979 Tab 17 Rapporti dimensionali per giunti a incastro elastico cilindrici e sferici Dupont 1990 p 9 9 ELENCO DELLE TAVOLE Capitolo 4 Tav 1 Effetti dello spessore di parete nominale non uniforme ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 2 Tav 2 Variazioni di spessore di parete nominale ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 3 Tav 3 Pareti d angolo ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 2 Tav 4 Sezioni nervate e non nervate ridisegno dell autore da originale Beck 1980 p 108 Tav 5 Dimensioni nervature ridisegno dell autore da originale GE Plastics 1994 p 47 Tav 6 Spessore nervature ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 2 Tav 7 Nervature bi direzionali ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 4 22 Tav 8 Nervature di supporto ridisegno dell autore da originale GE Plastics 1994 p 47 Tav 9 Dimensioni borchie ridisegno dell autore da originale GE Pl
72. particolari lavorazioni a modificare il materiale mentre parrebbe pi logico parlare di riciclo vista l estrema differenza tra lo scopo sotteso alla produzione e la ragione legata all utilizzo del materiale stesso Cos come nel caso dei mattoni cotti sarebbe impossibile ricondurre il componente alle materie prime originarie e quindi parlare di riciclo di tali materiali nei sottofondi stradali a causa delle trasformazioni irreversibili che tali materie hanno subito durante la lavorazione in questo caso per l evidente trasformazione meccanica intervenuta nel processo di riutilizzo impedisce anche di parlare di riuso Forse senza per attardarsi troppo in definizioni che rimangono solo marginali rispetto al contenuto dei problemi si potrebbe legare il termine riuso alla permanenza delle forme delle funzioni e del campo di utilizzo originari del componente e il termine riciclo quantomeno al cambiamento del settore d impiego e all utilizzo come materia prima secondaria 9 Il riferimento al patrimonio edilizio esistente va inteso sia nel senso del mantenimento dell efficienza delle condizioni tecnologiche esistenti nel costruito sia nel senso di una azione di adeguamento degli impianti e delle strutture esistenti teso a migliorarne le prestazioni in termini energetici 10 In merito alla sensibilit ecologica di committenti pubblici e privati tale tendenza gia evidente in alcune recenti realizzazioni innovative Programma per l edilizia res
73. passando da 20 C a 40 C 72 N mm contro 54 N mm per profili rifiniti sono maggiori del 50 SU profili rifiniti superficialmente e se misurati in direzione parallela a quella di estrusione rispetto alla direzione perpendicolare il modulo elastico a compressione nello stesso range di temperature varia da 18 0 N mm a 1620 N mm per profili rifiniti e migliore resistenza a trazione e minor resistenza a flessione in particolare i valori di resistenza decrescono del 10 passando da 20 C a 40 C 61 N mm contro 55 mm per profili rifiniti e sono maggiori del 50 su profili rifiniti superficialmente il modulo elastico a flessione nello stesso range di temperature varia da 2680 N mm a 2300 N mm per profili rifiniti e resistenza all urto simile nel caso del polistirene per le deformazioni sono molto maggiori rispetto al legno Tab 15 Principali propriet meccaniche dei profili estrusi Timbron e delle comuni essenze legnose utilizzate per rivestimento esterno Si evidenziano i valori medi di modulo elastico a flessione in N mm A resistenza a flessione in N mm B resistenza a trazione in N mm C resistenza a compressione parallela alla direzione di estrusione o alle fibre in N mm D e perpendicolare in N mm E misurati su provini di polistirene PS utilizzato per i profili estrusi della serie Timbron comparati con quelli di alcune comuni essenze legnose normalmente usate per realizzare rivestimenti
74. per condutture di protezione di cavi elettrici e telefonici Per quanto riguarda il polietilentereftalato PET in presenza di acqua e ad alta temperatura depolimerizza a causa della reversibilit della reazione di policondensazione dalla quale esso deriva anche in presenza di modeste quantit di umidit e per brevi tempi di lavorazione il polimero pu essere soggetto a forti degradazioni il cui effetto principale la formazione di composti a basso peso molecolare diminuiscono la viscosit l allungamento a rottura la tensione a rottura e la resilienza aumenta il modulo elastico 23 Fig 42 e Fig 43 L azione dell umidit condiziona in misura notevole le operazioni di riciclo le quali per motivi di economia devono prescindere da lunghe e costose fasi di essicamento Di fatto possibile mantenere le propriet meccaniche del polimero su livelli accettabili solo per due estrusioni anche se la sua l estrema versatilit di lavorazione ne permette l utilizzo in trasformazioni che richiedono viscosit inferiori 24 manufatti prodotti in maggiore quantit con questo tipo di materiale riciclato omogeneo sono e fibre tessili si tratta di fibre per tappeti per palle da tennis per tessuti non tessuti per abbigliamento Terital Eco della Montefibre AA VV 19958 e flaconi per uso non alimentare viene miscelato con materiale vergine o coestruso tra due strati di polimero vergine per ottenere conteni
75. per tramezze mobili 5 2 1 L Isolamento acustico 5 3 Pannello di tamponamento esterno in polifenilossido PPO riciclato 5 3 1 Dilatazione termica nervature e giunti RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI BIBLIOGRAFIA RAGIONATA ELENCO DELLE FIGURE ELENCO DELLE TABELLE ELENCO DELLE TAVOLE Si ringraziano Claudio Chesi e Anna Mangiarotti per l attenzione la comprensione e la fiducia avute nei miei confronti Massimiliano Nastri per la cura nell iImpostazione e nella revisione della tesi Guido Nardi i docenti i consulenti e i laureandi per l impegno nel laboratorio di laurea Antonio Addeo CSI Montell Walter Bazzo ICI Polyurethanes Stefano Canegallo Pomini Enrico Ceccarelli Elf Atochem Roberto Centin Stone Sandro Cara Basf Erminio Del Monte Pomini Salvatore Di Carlo Fiat Engineering Domenico Di Diego Huls Roberto Galeazzi Replastic Costantino Giordano EVC Karlheinz Hausmann Dupont Francesco Paolo La Mantia Universit di Palermo Bruno Marino R Eco Plast Luisa Morfini ICITE Luciano Pazzoni RPE Lucio Pinetti Assorimap Marta Rink Politecnico di Milano Camillo Scotto SGM Emilio Sitta GE Plastics per la disponibilit nei colloqui e il materiale messo a mia disposizione AIPE Assocomaplast Assoplast Bayer Big mar British Plastic Federation CIBA Geigy Coges Fechiplast Federchimica Dow Chemicals Dupont Hoechst National Recycling Coalition OMP Prealpina Recplast Rohm
76. polimeri fibro rinforzati Fig 7 e Fig 8 questo dovuto alla struttura meno compatta e ai legami meno forti delle catene molecolari plastiche rispetto a quelle metalliche In particolare il comportamento meccanico dei polimeri fortemente influenzato dall intensit e dalla durata di applicazione del carico Par 2 3 2 e dalla temperatura alla quale avviene la sollecitazione Par 2 3 3 Occorre sottolineare che le caratteristiche meccaniche delle materie plastiche se riferite alla densit essendo questa molto bassa da 0 8 a 2 2 g cms sono per lo pi migliori di quelle dei materiali comparabili vetro carta metalli legno Gordon 1991 p 51 Nei polimeri invece molto alta la resistenza all urto cio la capacit dei materiali di assorbire energia cinetica senza rompersi capacit che comunque influenzata dalla struttura amorfa o cristallina oltre che dallo spessore dalla forma e dalle dimensioni del manufatto La resistenza a fatica cio all applicazione di sollecitazioni cicliche su un materiale per esempio nei giunti a scatto e la resistenza all usura cio all attrito meccanico vanno invece definite sperimentalmente in quanto fortemente condizionate insieme alla temperatura dalle dimensioni e dal profilo del manufatto in generale si pu comunque affermare che materiali plastici risultano meno deformati in condizione di sollecitazione intermittente o alternativa rispetto alla sollecitazione costan
77. profili che presentano sezioni circolari quadrate e rettangolari di dimensioni consistenti per compensare in termini di coefficienti di sicurezza le scarse propriet meccaniche Tab 14 comunque sia le propriet meccaniche che la lavorabilit 30 di queste miscele possono essere significativamente migliorate incidendo per sui costi tramite l utilizzo di additivi stabilizzanti lubrificanti e compatibilizzanti 31 Tab 14 Principali propriet meccaniche della serie Replex plastica eterogenea Si evidenziano i valori di alcune propriet meccaniche di un materiale eterogeneo di riciclo prodotto dalla ditta RPE di Parma unica ditta in Italia insieme alla R Eco Plast di Montemurlo Fl ad avere una produzione continuativa e competitiva con questo materiale RPE 1996 Replex E Replex vt Resistenza a trazione N mm 10 15 20 25 Allungamento a rottura 3 Modulo elastico a ga flessione N mm 1500 Resilienza KJ m 20 30 profili che per applicazioni strutturali vengono armati internamente sono utilizzati per realizzare manufatti che possono essere destinati alla fornitura di privati o pubbliche amministrazioni Le principali applicazioni sono Fig 51 e arredo urbano panchine segnaletica fioriere cestini gettacarta porta biciclette campane per la raccolta differenziata RSU e pavimentazioni per percorsi parcheggi e per l industria zootecnica e recinzioni industriali e agricole
78. profondit della goffratura e per manufatti con sagoma particolarmente complessa e profonda si possono avere angoli di sformatura fino a 10 Tav 18 possibile ricavare dei rapporti utili tra profondit della sagoma e invito Fig 89 rapporti che permettono di definire in modo semplice i vari angoli di sformatura GE Plastics 19891 p 54 4 2 8 giunti a incastro elastico giunti a incastro elastico costituiscono una tecnica di montaggio particolarmente adatta ai componenti in plastica in quanto molte materie plastiche sopportano per breve tempo valori di allungamento molto elevati senza rotture o senza deformazioni permanenti giunti a incastro elastico possono essere progettati in maniera diversa a seconda che siano destinati a essere smontati pi volte oppure a rimanere sempre innestati la variabile la lunghezza del giunto elastico che nel primo caso sar pi contenuta rigido e nel secondo caso sar elevata molleggiato Saechtling 19983 pp 174 177 Fig 90 Esistono diversi giunti a incastro elastico classificabili in tre categorie e giunti a sbalzo e giunti cilindrici e giunti sferici Per quanto concerne il meccanismo a sbalzo tra tutti il pi utilizzato questo tipo di giunto costituito da una sporgenza rispetto alla parete nominale del componente che reca all estremit libera un gancio per l assiemaggio del pezzo quando viene inserito in una rientranza del contropezzo
79. punto di fusione generalmente molto al di sopra delle normali temperature d esercizio dunque quando si utilizzano tali materiali a temperatura ambiente non necessario preoccuparsi dell eventuale influenza della temperatura sulle propriet del materiale Nelle materie plastiche invece il punto di rammollimento pu anche trovarsi a temperatura ambiente tanto che le caratteristiche della maggior parte delle materie plastiche sono influenzate in maniera determinante dalla temperatura Oberbach Muller 1987 p 67 Una caratteristica del comportamento dei materiali polimerici il rapporto di proporzionalit inverso tra la deformazione e la temperatura di conseguenza la viscosit pu essere accellerata dall esposizione a temperature elevate come diretta conseguenza della diminuzione del modulo apparente GE Plastics 1994 p 36 37 Fig 24 In generale la resistenza meccanica e il modulo elastico diminuiscono con l aumentare della temperatura mentre per contro l allungamento cresce in particolare il modulo elastico Fig 25 subisce una graduale riduzione man mano ci si avvicina alla temperatura di transizione vetrosa 1g del polimero in questo senso i polimeri amorfi sono caratterizzati da un rapido calo del modulo elastico sopra la Tg invece i polimeri cristallini mantengono un livello significativo di modulo elastico anche a temperature vicine a quella di fusione rinforzi come le fibre di vetro migliorano in
80. realizzati in policarbonato PC dopo macinazione il prodotto riciclato viene utilizzato per realizzare componenti stampati per autoveicoli Bayer 1994 Fig 48 Riciclo di carrozzerie di fotocopiatrici La figura mostra una delle fasi riguardanti il riciclo di carrozzerie di macchine fotocopiatrici realizzate in polifenilossido PPO GE Plastics 19931 rete TI BRL a g LAO i Rap GL A i efa 4 F Tama i a E Bia 4 z E Re Al Gel i a k k pa 3 Tafra di ia a LI Nat o Re i FI 3 4 al d a F Pi a 5 bi Lor PI PFD F si Ue a k a e Me d ali TA A r ki AR hai ba Pig q i a 5 i Dr 2 dd 1 y ha d L i Ph AIS Sa E ao i k Ta Li i i i r d r f i i HS Ea ri i 5 L m aT t L b i i 1 F sa y E a x Da if a k LEET i jiti yi sa pai Ln L y hi E k i ESA drg da ti Wt Mira RR E ae e ri Arg EY LA TE ai x A F Fan E E a 45 te m Ters qa TEY i F 3 Lal r E b sp Pi ib y Lui d A x a hi E lt TAS au 4 p ICE Aaa i e a DI i a al te s d Ba PP E n i L 2 D ara n Pi Vil 1 agata n VA i i Pa mN Ti C4 Pins Reg de A a i RL Ri d Macinato Fig 49 Riciclo di polifenilossido PPO La figura mostra le tre fasi del riciclo di polifenilossido PPO utilizzato per realizzare carrozzerie di macchine fotocopiatrici i manufatti vengono sottoposti a una macinazione grossolana quindi vengono ridotti in polvere e di seguito impiegati per realizzare lastre fibro
81. rifiuti necessaria o inutile Newsletter n 2 dic p 3 Tinker A John 1994 Using Waste Materials as in an Aggregate in Low Thermal Conductivity Mortars relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 AA VV 19951 La Direttiva Prodotti da costruzione Nuova Finestra n 3 mar pp 336 348 Pinetti Lucio 19951 Ipotesi Confindustria di recepimento della Direttiva 94 62 CE relativa agli imballaggi e rifiuti di imballaggio relazione al convegno Materie plastiche di riciclo sviluppi nell attivit di normazione ed evoluzione legislativa Milano 5 dic 1995 Pinetti Lucio 19952 Residui destinati a riutilizzo stato attuale della normativa relazione al convegno Materie plastiche di riciclo sviluppi nell attivit di normazione ed evoluzione legislativa Milano 5 dic 1995 Pinetti Lucio 19953 niziative legislative in materia di rifiuti e di riciclo relazione al convegno Materie plastiche di riciclo sviluppi nell attivit di normazione ed evoluzione legislativa Milano 5 dic 1995 Morfini Luisa 1995 Riduci riutilizza recupera Modulo n 211 mag pp 388 396 Bassan Mario Galimberti Vittorio 1996 Riciclaggio del calcestruzzo le possibilit di sviluppo in Italia L Edilizia n 5 6 mag giu pp 29 35 Rigamonti Ennio 1996 riciclo dei materiali in edilizia Maggioli Rimini Stone Italiana 1996 Volume monografico illustra
82. riutilizzabili sono diverse a seconda si parli di riciclo meccanico riciclo chimico o riciclo energetico 3 Per riciclo meccanico si intende il riutilizzo dei residui plastici opportunamente macinati e granulati Fig 30 nella produzione di nuovi manufatti l ottimizzazione di questo tipo di opzione legata ad alcune particolari condizioni e da un punto di vista prestazionale la migliore qualit del prodotto riciclato funzione sia del livello di degrazione sia del grado di pulizia e dell omogeneit dei residui di partenza ci non toglie che sia possibile attraverso l uso di particolari additivi ottenere prodotti qualitativamente apprezzabili anche partendo da residui eterogenei come quelli di provenienza domestica e dal punto di vista della struttura macromolecolare dei polimeri solo i termoplastici sono processabili pi volte mentre i termoindurenti cos come i materiali fibrorinforzati possono essere solo macinati e Impiegati come cariche inerti con materiali riciclati o vergini e da un punto di vista impiantistico sono necessarie infrastrutture finalizzate alla raccolta allo smistamento e al lavaggio dei rifiuti plastici da utilizzare tenendo conto dei costi e dell impatto ambientale di questi processi di lavorazione e da un punto di vista produttivo necessario garantire una facile disassemblabilit dei manufatti dismessi Cap 4 Par 4 4 e una corretta identificazione dei materiali attrave
83. secondi di prova alla fiamma non brucia per pi di 25 4 mm di lunghezza come VO se dopo un azione della fiamma ripetuta due volte per 10 secondi ciascuna presenta postbruciatura lt 10 secondi postincandescenza lt 30 secondi nessuno sgocciolamento nessuna completa combustione del provino come Vi se presenta postbruciatura lt 30 secondi e altri criteri uguali come V2 se presenta accensione dell ovatta sottostante in seguito a gocciolamento Inoltre i metodi di prova alla fiamma degli spigoli FH di una barretta disposta orizzontalmente e FV di una barretta disposta verticalmente secondo la norma tedesca DIN IEC 707 VDE 0304 corrispondono rispettivamente ai metodi HB e V della norma internazionale UL 94 Saechtling 1993 pp 489 490 29 In merito ai pannelli di tamponamento esterni particolarmente interessanti sono le esperienze olandesi dell Arch Jan Brouwer dal 1985 a oggi Simonelli 1992 Di recente la Elf Atochem ha messo a punto una interessante soluzione per il rivestimento di forni di incenerimento sperimentata per la prima volta a Ivry in Francia con pannelli stampati a base di un copolimero polifluoruro di vinildene acrilonitrile butadiene stirene studiati per massimizzare il loro potere riflettente e abbattere cos l impatto ambientale di queste costruzioni Jagerschimat 1994 30 Per quanto riguarda i linoleum vi il linoleum tradizionale ottenuto da oli di lino soffiati il linoleum di nitrocellulosa il li
84. superficie come pure corpi cavi sino a 20000 litri di capacit Saechtling 1998 p 15 Per la riuscita ottimale di un manufatto stampato necessario rispettare una serie di vincoli relativi a due fasi della progettazione la prima inerente al disegno industriale del componente riguarda alcuni principi progettuali che consentono a prescindere dalla forma specifica del pezzo di ottenere un manufatto efficiente dal punto di vista prestazionale funzionale e visivo la seconda inerente la progettazione dello stampo la previsione dei punti di iniezione della massa del polimero fuso all interno dello stampo della velocit del flusso e delle temperature d esercizio parametri che garantiscono l affidabilit del manufatto in esercizio Di seguito ci si occupa della prima delle due fasi non essendo di competenza del progettista ma del tecnico industriale la seconda e in particolare si discutono alcune variabili caratteristiche e lo spessore di parete e le nervature e le nervature di supporto e le borchie e le cavit di alleggerimento e i fori e gli intagli e la concentrazione delle tensioni e l angolo di sformatura e giunti a incastro elastico e i giunti a pressione Le prescrizioni e le raccomandazioni discusse derivano in gran parte dall esperienza pratica e sono frutto della rielaborazione di quanto riportato nelle guide tecniche che le principali multinazionali produttrici di polimeri forniscono a supporto d
85. the Re Introduction of Old Practise relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Frank E Robert 1994 Construction and Demolition Wood Waste Used in Wood Cement Composites relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Golinelli Clara 1994 Macchine per abitare nel 2000 in AA VV Housing 6 Etas Libri Milano 1994 pp 2 5 Hamassaki T Luiz Sbrighi Neto Claudio 1994 Technical and Economic Aspects of Construction Demolition Waste Utilization relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Heino Erja 1994 Recycling of Construction Waste relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Marziantonio Roberto Schianchi Francesco 1994 Da rifiuti a sottoprodotti un percorso concettuale Newsletter n 1 set p 14 Maydl Peter 1994 Possibilities of Reusing Construction Waste A Feasibility Study for the City of Vienna 1993 relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Omodeo Sal Serena a cura di 1994 Architectura amp natura Cose e luoghi per abitare il pianeta Mazzotta Milano Ruch Mark Rentz Otto 1994 Demolition Waste management Strategies in France and Germany relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Suriano Salvatore 1994 Una nuova legge sui
86. tramezza mobile per interni La tavola evidenzia il movimento di assemblaggio degli elementi costituenti la trtamezza mobile per interni la trtamezza viene fissata alle murature perimetrali e al plafone per mezzo di un profilo a L con coprifilo incastrato mentre viene fissato a pavimento per mezzo di un profilo a U Legenda a vite tipo Ph UNI 6957 e sigillante siliconico g profilo estruso a U in plastica riciclata eterogenea h 90 mm i parete in muratura profilo estruso a L in plastica riciclata eterogenea h 100 mm m coprifilo estruso in plastica riciclata eterogenea h 100 mm per incastro parete profilo a L n profilo estruso di connessione o profilo estruso base riduzione fotostatica da originale dell autore su lucido in scala 1 2 a re P Tav 40 Particolare dell ancoraggio tramezza plafone e pavimento La tavola evidenzia l ancoraggio della trtamezza mobile per interni a plafone e pavimento la tramezza viene fissata al plafone per mezzo di un profilo a L con coprifilo incastrato e al pavimento per mezzo di un profilo a U Legenda a vite tipo Ph UNI 6957 b plafone c profilo estruso a L in plastica riciclata eterogenea h 50 mm d coprifilo estruso in plastica riciclata eterogenea h 50 mm per incastro parete profilo e sigillante siliconico f tramezzo in plastica riciclata g profilo estruso a U in plastica riciclata eterogenea h 90 mm h pavimento i parete in muratura profilo estr
87. 03 ca TCY5c EW TETEN ferro dll AN free e o nd i o eil r Fig 68 Elementi di copertura in polifenilossido PPO riciclato La figura mostra alcuni elementi di copertura ottenuti PPO riciclato nei quali stata riprodotta per stampaggio a iniezione la venutura del da polifenilossido legno di cedro Royal Bigmar 1996 Fig 69 Elementi di copertura in polifenilossido PPO riciclato La figura mostra una applicazione di elementi di copertura in polifenilossido PPO riciclato riprodotti con la venatura del legno di cedro GE Plastics 19952 MA gt gen e F Ben o kl Fig 70 Elementi di copertura in polifenilossido PPO riciclato La figura mostra alcuni elementi di copertura ottenuti da polifenilossido PPO riciclato nei quali stata riprodotta per stampaggio a iniezione la forma della tegola spagnola Royal Bigmar 1996 Fig 71 Elementi di copertura in polifenilossido PPO riciclato La figura mostra una applicazione di elementi di copertura in polifenilossido PPO riciclato riprodotti con la forma della tegola spagnola GE Plastics 19953 Fig 72 Elementi di rivestimento in polifenilossido PPO riciclato La figura mostra una applicazione di elementi di rivestimento esterno in polifenilossido PPO riciclato riprodotti per stampaggio a iniezione con la venatura del legno di cedro Royal Bigmar 1996 mm sca P a e pe a a ln T m e hi j
88. 10 Q 40 Resistenza a trazione N mm 0 PP PE LE i di ia ssa f a Phase S i 7 rha i LA VA Fi f ks AARARARABBOSHRERE y Figura al 7 Phase A g Phase E C AAA N tr E at Fi SFZB2SS88 E o 3 ETA n Figura b Fig 36 Azione fisica e chimica degli additivi compatibilizzanti La figura mostra i due differenti tipi di azione attraverso i quali gli additivi compatibilizzanti creano un ponte tra due fasi incompatibili l azione pu essere di tipo fisico qualora l additivo leghi direttamente le due fasi come terzo componente a oppure di tipo chimico nel caso si abbia una reazione tra gruppi funzionali dell additivo e dei polimeri b La Mantia 1996 Sforzo M Pa Fig 37 Allungamento a rottura del polietilene ad alta densit HDPE La figura mostra l andamento dei valori di allungamento a rottura nel polietilene ad alta densit HDPE in funzione dei cicli di lavorazione in generale passando da uno a tre cicli 1 2 3 questi valori diminuiscono per la maggiore rigidit dovuta alle reticolazioni La Mantia 1995 p 25 Allungamento e 800 O IR MPa m m 600 AR n rpm Q 50 100 150 200 250 300 Fig 38 Allungamento e tensione a rottura del polipropilene PP La figura mostra l andamento dei valori di tensione TR e allungamento a rottura AR di un campione di polipropilene PP in funzione del numero di giri durante la lavora
89. 190 mm e altezza 200 mm dunque peso cappa 40 390 25 10 0 39 N mm 20419 200 25 10 0 68 N mm peso travetto gt p 1 1 N mm In base all equazione 5 3 tenuto conto che il modulo elastico a flessione E del polivinilcloruro PVC rigido riciclato circa uguale a quello del materiale vergine 3300 N mm e che il modulo di scorrimento a 28 giorni si riduce a circa 3000 N mm Par 2 3 2 Tab 9 la lunghezza massima dell elemento in funzione della freccia ammissibile 2500 mm Per calcolare gli sforzi nella trave inflessa occorre calcolare il momento flettente come dove M kN x mm il momento flettente p N mm il carico distribuito mm la lunghezza della trave Quindi in una trave di lunghezza 2500 mm il momento flettente M 859 KN mm e la sollecitazione di trazione s nel materiale in mezzeria della trave inflessa secondo la formula 5 4 s 2 N mm2 II Decreto Ministeriale del 14 Febbraio 1992 Norme tecniche per l esecuzione delle opere in cemento armato normale e precompresso e per le strutture metalliche Parte Prima punto 7 1 3 2 prevede che in assenza di cassero inferiore durante la fase di armatura e di getto i blocchi resistano a un carico concentrato applicato nel centro della faccia superiore pari a 1 5 KN Il momento flettente derivante dall applicazione di un carico concentrato si calcola come P M 4 5 6 dove M
90. 199516 Cantieri aperti per l EPS Macplas n 167 apr pp 79 81 APME 19951 Building and construction Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa APME 19958 Plastics Make it Possible in Urban Development Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa GE Plastics 19952 A Living Reality brochure illustrativa Cinisello Balsamo MI GE Plastics 19953 Programma Living Environments Europe brochure illustrativa Cinisello Balsamo MI Hasemann W Weltring R 1995 Building with Plastic Materials Kunststoffe plast europe n 1 gen pp 27 28 Maffei Pier Luigi Marchetti Massimo 19951 Le materie plastiche nell edilizia Componenti edilizi faccia vista parte prima Seleplast n 3 mar pp 16 32 Maffei Pier Luigi Marchetti Massimo 19952 Le materie plastiche nell edilizia Componenti edilizi faccia vista parte seconda Seleplast n 4 apr pp 30 38 Maffei Pier Luigi Marchetti Massimo 19953 Le materie plastiche nell edilizia Componenti edilizi faccia vista parte terza Seleplast n 5 mag pp 20 37 Vasselle J B 1995 Plastiques dans le batiment Une p n tration r ussie Plastiques Modernes et Elastomeres apr pp 64 67 Royal Big Mar 1996 Costruzioni italo canadesi brochure illustrativa Pernate NO Sulla cultura tecnologica del riciclo Manzini Ezio 19901 Chiudere il ce
91. 22 classi di materiali per ognuna delle quali vengono analizzate varie possibili tipologie di scarti in relazione a diverse provenienze con la definizione delle caratteristiche del residuo dei valori limite ammessi delle sostanze pericolose in essi contenute delle attivit di recupero e delle caratteristiche del prodotto ottenuto La forte proliferazione normativa che sulla spinta di una maggiore sensibilit ecologica caratterizza l attivit legislativa in vari stati europei 39 e all interno dei singoli stati nelle singole regioni ripropone a vari livelli l esigenza di uniformare le diverse situazioni giuridiche venutesi a creare anche in relazione al sorgere di distorsioni negli scambi di materiali riciclati per l esistenza di obiettivi di recupero adottati con modalit e tempistiche differenti nei diversi paesi 40 questa esigenza porta la Comunit Europea a prevedere l adozione di una direttiva indirizzata a tutti gli imballaggi e lo studio di progetti di proposta di direttiva per il settore dell edilizia dei trasporti auto elettrico elettronico e ospedaliero Pinetti 19941 p 6 La proposta di Direttiva 94 62 CE Packaging and Packaging waste sugli imballaggi pone alcuni principi cardine in materia di recupero e di gestione dei rifiuti sul territorio comunitario vengono imposti obiettivi di recupero compresi tra il 50 e il 65 in peso rispetto al totale dei rifiuti da imballaggio prodotti e obiettivi di riciclo compre
92. 3 ELENCO DELLE TABELLE Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab Tab 1 principi della costruzione sostenibile Kibert 19941 p 7 2 Possibilit di utilizzo dei rifiuti da costruzione e da demolizione considerati ai sensi del D M del 5 9 95 inerti e assimilabili Morfini 19931 pp 936 938 Nironi 1993 94 Abraham 1994 p 761 Morfini 1995 3 Possibilit di utilizzo dei rifiuti da costruzione e da demolizione non considerati ai sensi del D M del 5 9 95 inerti e assimilabili Morfini 19931 pp 936 938 Nironi 1993 94 Abraham 1994 p 761 Morfini 1995 4 Requisiti essenziali dei materiali da costruzione DPR 246 93 Decreto del Presidente della Repubblica n 246 del 21 Aprile 1998 art 1 comma 1 allegato A 5 Caratteristiche meccaniche dei principali materiali polimerici Saechtling 19983 pp 526 527 6 Caratteristiche termiche dei principali materiali polimerici Saechtling 1998 p 517 7 Valori di conducibilit termica per materiali comuni GE Plastics 1994 p 35 8 Coefficienti di dilatazione termica lineare GE Plastics 1994 p 33 9 Moduli di scorrimento dei materiali termoplastici per costruzioni Saechtling 1998 p 535 10 Relazione tra propriet meccaniche e parametri molecolari La Mantia 1995 11 Comportamento alla combustione di materiali isolanti elettrici secondo DIN IEC 707 VDE 0304 T3 e UL 94 Saechtling 1998
93. 420 400 28 Giorni di maturazione Fig 59 Calcestruzzo polimerico resistenza a flessione Il diagramma mostra l andamento dei valori di resistenza a flessione 7 28 giorni di maturazione di provini di calcestruzzo di cemento portland contenenti 0 2 di fibre di polietilene ad alta densit HDPE di riciclo curva A confrontati con un provino di riferimento non additivato curva B valori sono espressi in PSI tenuto conto che 1 PSI uguale a 1071 kg cm e a 1072 N mm Flynn 1994 p 530 Resistenza a trazione PSI 400 350 300 250 200 T n n n n 28 Giorni di maturazione Fig 60 Calcestruzzo polimerico resistenza a trazione Il diagramma mostra l andamento dei valori di resistenza a trazione 7 28 giorni di maturazione di provini di calcestruzzo di cemento portland contenenti 0 1 di fibre di polietilene ad alta densit HDPE di riciclo curva A lo 0 2 del medesimo polimero curva B 0 1 di fibre di polipropilene PP vergine curva D lo 0 2 del medesimo polimero curva E confrontati con un provino di riferimento non additivato curva C I valori sono espressi in PSI tenuto conto che 1 PSI uguale a 10 1 kg cm e a 102 N mm Flynn 1994 p 531 Fig 61 Riciclo serramenti in polivinilcloruro PVC La figura mostra le fasi del riciclo di serramenti in polivinilcloruro PVC serramenti che vengono dapprima frantumati e di seguito macinati e frazionati in diverse
94. 5 Tav 21 Giunto a incastro elastico a sezione trasversale variabile La tavola evidenzia un esempio di giunto a incastro elastico a sezione trasversale variabile per componenti stampati in materia plastica ridisegno dell autore da originale Saechtling 1994 p 177 Tav 22 Giunto a incastro elastico a sezione cilindrica e sferica La tavola evidenzia due esempi di giunti a incastro elastico rispettivamente a sezione cilindrica A e sferica B per componenti stampati in materia plastica Per i rapporti tra diametro dell attacco D diametro dello spinotto d e interferenza diametrale vale quanto riportato nella Tab 17 Sulla testa dell inserto e all interno dell attacco buona regola prevedere degli smussi d invito v a 45 ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 9 9 Pd er r o er a dj D ZZZ Tav 23 Giunto a pressione La tavola evidenzia un esempio di giunto a pressione per componenti stampati in materia plastica dove D mm il diametro esterno dell attacco del giunto d mm il diametro interno dell attacco del giunto d mm il diametro esterno dello spinotto d d mm l interferenza diametrale lp ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 9 7 OQOma r AA QOO UukWHdhbA MO o CK LA Y La tavola evidenzia alcuni tra i pi comuni profili estrusi in materia plastica copia fotostatica da originale Beck 1980 p 283
95. 8 f 0 28 mm Dunque si pu affermare che le sollecitazioni nel materiale all attacco del giunto inferiore con la parete dell elemento estruso sono pi che accettabili e la freccia tale da non provocare l apertura del giunto stesso durante il getto del calcestruzzo Un ultima considerazione va fatta sulla differenza di coefficiente di dilatazione termica tra calcestruzzo a 10 x 106 C e polivinilcloruro a 70 x 106 C in effetti si tratta di una differenza notevole che pu generare per le variazioni termiche d esercizio uno stato di sforzo nella struttura le due strutture quella in calcestruzzo e l elemento in polivinilcloruro PVC hanno per una fortissima differenza di rigidezza tale da poter considerare trascurabili questi sforzi 5 2 Sistema di elementi estrusi in plastica eterogenea per tramezze mobili Nelle materie plastiche di riciclo eterogenee processi degradativi fotoossidativi sono particolarmente severi per la presenza di una elevata frazione di polietileni circa il 65 Par 3 3 1 per questo motivo opportuno prevedere per questi materiali applicazioni al riparo dall esposizione diretta alla luce solare In tal senso si pensato di impiegare le plastiche eterogenee per un sistema di elementi ottenuti per estrusione in modo da poter disporre di lunghezze variabili utilizzabili per realizzare tramezze mobili per interni Il sistema costituito da un profilo base Tav 36 di lun
96. 82 per la prova di non combustibilit UNI 8456 per la reazione al fuoco dei materiali sospesi e suscettibili di essere investiti da una piccola fiamma su entrambe le facce UNI 8457 per la reazione al fuoco dei materiali che possono essere investiti da una piccola fiamma su entrambe le facce UNI 9174 per la reazione al fuoco di materiali sottoposti all azione di una fiamma d innesco in presenza di calore radiante per la suddivisione dei materiali in cinque classi 0 5 di cui quelli di classe 0 sono incombustibili e quelli di classe 5 presentano la reazione al fuoco peggiore In Germania i materiali da costruzione sono suddivisi secondo la norma DIN 4102 in classe A non combustibili e classe B combustibili all interno della seconda classe alla quale appartengono le materia plastiche si distinguono inoltre le classi B1 per i materiali difficilmente infiammabili B2 per quelli normalmente infiammabili e B3 per quelli facilmente infiammabili in generale i materiali plastici additivati con antifiamma rientrano nella classe B1 In Francia i materiali da costruzione sono divisi in sei classi a partire dalla classe MO per i non combustibili fino alla classe M6 per i materiali molto facilmente infiammabili Nel Regno Unito i materiali sono classificati in quattro classi 1 4 in base alla velocit di propagazione superficiale della fiamma Infine in Svizzera i materiali sono suddivisi in base al loro grado di combustibilit grado molto infiam
97. 93 Beretta Claudia Anna 1994 Ipotesi normative per le materie plastiche riciclate relazione al convegno AIM Sviluppi e tendenze del riciclo di materie plastiche Milano 3 mag 1994 Bras Alessandra 1994 Commento al Decreto Legge sui residui recuperabili Newsletter n 2 dic pp 4 5 Manzini Ezio 19942 Verso una nuova identit dei materiali polimerici Macplas n 161 set pp 61 62 Morace Francesco 1994 Plastica nell immaginario di consumo Macplas n 161 set pp 59 61 Pinetti Lucio 19941 Legislazione e quadro economico del riciclo di polimeri in Europa relazione al convegno Plastics Material Recycling Palermo 22 24 set 1994 AA VV 19952 Just what Is the Justification for Recycling British Plastics amp Rubber n 2 feb pp 4 6 APME 19954 Plastics recovery in Perspective Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa Bayer 19952 Consigli per il riciclaggio e il design nel settore della progettazione e della produzione Press Information lug 1995 Milano Callegaro Paolo 1995 Sottocommissione 25 Uniplast materie plastiche di riciclo relazione al convegno Materie plastiche di riciclo sviluppi nell attivit di normazione ed evoluzione legislativa Milano 5 dic 1995 Capria Antonella 1995 cambiamenti indotti dalla nuova direttiva sugli Imballaggi relazione al convegno Problematiche ambientali e materie pla
98. 93 GE Plastics 19931 Productive Recycling of Engineering Thermoplastics documentazione tecnica Cinisello Balsamo MI GE Plastics 19932 Architetture trasparenti brochure illustrativa Cinisello Balsamo MI Kurtz Karl Rudolph 19983 Riciclaggio dei materiali possibilit e limiti Plastics gen feb pp 66 73 Mills J Nigel 19983 Plastics Microstructure amp Engineering Applications Edward Arnold Londra 22 ed Morfini Luisa 19931 Case riciclate Modulo n 195 ott pp 934 938 Morfini Luisa 19932 Nascita ascesa e morte di un prodotto Modulo n 190 apr pp 300 304 Nardi Guido 19983 Prefazione in Andrea Campioli contesto del progetto Angeli Milano pp 7 11 Nironi Laura 1993 94 Tesi di laurea L analisi del ciclo di vita e le tecnologie edilizie Uno strumento di supporto alle scelte di progetto sui materiali e sul loro assemblaggio relatore Guido Nardi correlatori Claudio Cerruti e Luisa Morfini Politecnico di Milano Facolt di Architettura Perrault Dominique 1993 L innovazione tecnica in architettura attraverso la lettura di alcuni progetti conferenza tenuta Il 29 gen presso il Politecnico di Milano Facolt di Architettura in Monica Zappelli a cura di Seminari di Cultura Tecnologica della Progettazione 1998 Citt Studi Milano pp 121 164 Rigamonti Ennio 1993 Riciclo di componenti edilizi un quadro d insieme Modulo n 195 ott pp
99. 95 1 Metalli non ferrosi rame piombo alluminio Le possibilit di utilizzo sono quelle relative alla materia vergine in quanto vengono rifusi Nel caso dell alluminio il riciclo particolarmente vantaggioso qualora non sia ibridato ad altri materiali perch i processi di riciclaggio utilizzano solo il 5 dell energia utilizzata per estrarre dalla bauxite l alluminio primario 2 Materiali isolanti Le possibilit di utilizzo di lana di vetro vetro alveolare polistirene espanso ed estruso sughero espanso 36 esistono ma non sono praticate perch non economiche Per i materiali bituminosi le possibilit di utilizzo sono quelle relative al normale ciclo di produzione in quanto vengono rifusi 3 Vetro Le possibilit di utilizzo sono quelle relative al normale ciclo di produzione di bottiglie e oggetti di vetro schiume e lane di vetro Il vetro viene reimpiegato direttamente solo in casi eccezionali vetrocemento Esiste inoltre la possibilit di realizzare intonaci di facciata con inerte di vetro riciclato 4 Legno travi travetti e Infissi Le possibilit di utilizzo sono come combustibile oppure attraverso la riconversione del legname con metodologie di tipo chimico meccanico in pasta di legno nella produzione della carta E possibile il reimpiego diretto previe operazioni di pulitura consolidamento e conservazione oppure previa triturazione come truciolato Nel caso del legno massello dismesso la quantit riut
100. 95 l polisterene espanso e l ambiente Impatto ambientale dei materiali da costruzione in polistirene espanso documentazione tecnica Milano Associazione Italiana Polistirolo Espanso Bayer 1995 Bayer all avanguardia nel riciclaggio delle materie plastiche Press Information ago Milano Berghaus U Rettberg M 1995 Stoffliches Rezyklieren Kunststoffe 85 n 2 feb pp 202 205 Bledzki K Andrzej Goracy Krzysztof 1995 Technische Verwertungs moglichkeiten von vernetzten Kunststoffen Kunststoffberater n 5 mag pp 33 38 British Plastics Federation 1995 Directory of UK Companies Involved in the Recycling of Plastics Londra Butler Kurt Gruskiewicz Mike 1995 Riciclo di termoindurenti in un mercato competitivo Macplas n 173 nov pp 127 128 Cassitt Lorenzo Rizzi Antonio 1995 Impianti di recupero energia Seleplast n 11 nov pp 34 48 Cattaneo Massimo 1995 Tecnologie di recupero Tecniche meccaniche e chimiche per il riciclo dei polimeri documento interno STP Tecnopolimeri Spa Ceriano Laghetto MI Di Diego Domenico 1995 Riciclare si ma con giudizio nterplastics mag giu pp 86 90 Fechiplast 1995 Guide to the Belgian Plastics Recycling Industry Bruxelles Fuchs S et alii 1995 Reprocessing of Mixed Plastics Kunststoffe plaste europe n 1 gen pp 22 23 Gebauer Manfred 19951 Rohstoffliches Recycling von Altkunststoffen Kunsts
101. 995 pp 44 47 Mariani Giorgio 1994 Le materie plastiche nel settore dell edilizia nterplastics n 6 nov dic pp 64 70 Maydl Peter 1994 Possibilities of Reusing Construction Waste A Feasibility Study for the City of Vienna 19983 relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Piardi Silvia et alli 1994 Recycled Polymers Suggestions for their Applications Sound Attenuation Biowalls relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Pilati Francesco 1994 Analisi critica delle tecnologie di riciclo un esempio il PET relazione al convegno AIM Sviluppi e tendenze del riciclo di materie plastiche Milano 3 mag 1994 Pinetti Lucio 19941 Legislazione e quadro economico del riciclo di polimeri in Europa relazione al convegno Plastics Material Recycling Palermo 22 24 set 1994 Pinetti Lucio a cura di 19942 II riciclo di materie plastiche in Italia Imprese e materiali verso nuovi equilibri Censimento dei riciclatori italiani 1993 a cura della Assorimap Milano Ruch Mark Rentz Otto 1994 Demolition Waste management Strategies in France and Germany relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Santos P Carlos 1994 Recycled Cork board Expanded Polystyrene and Autoclaved Aerated Concrete Experimental Research Study as Granular Loose fill Insulations relazione al c
102. A VV 199514 Fig 55 Stabilobloc La figura mostra il particolare dei fori realizzati nei blocchi Stabilobloc questi fori permettono di assorbire le deformazioni trasversali del manufatto e inoltre ne agevolano la movimentazione Stabilobloc 19962 VI TERRE Fig 56 Timbron La figura mostra una applicazione dei profili laminati della serie Timbron realizzati in polistirene PS riciclato e utilizzati per il rivestimento esterno di edifici Timbron 19962 Fig 57 Timbron La figura mostra una applicazione dei profili laminati della serie Timbron realizzati in polistirene PS riciclato e utilizzati per il rivestimento esterno di edifici Timbron 19962 Resistenza a compressione PSI x 1000 Giorni di maturazione Fig 58 Calcestruzzo polimerico resistenza a compressione Il diagramma mostra l andamento dei valori di resistenza a compressione 7 28 giorni di maturazione di provini di calcestruzzo di cemento portland contenenti 0 1 di fibre di polietilene ad alta densit HDPE di riciclo curva A lo 0 2 del medesimo polimero curva B 0 1 di fibre di polipropilene PP vergine curva D lo 0 2 del medesimo polimero curva E confrontati con un provino di riferimento non additivato curva C valori sono espressi in PSI tenuto conto che 1 PSI uguale a 1071 kg cm e a 10 N mm Flynn 1994 p 529 28 Resistenza a flessione PSI 540 520 500 480 460 440
103. Einaudi Torino pp 971 994 Formaggio Dino 1981 L arte il lavoro le tecniche in Mikel Dufrenne Dino Formaggio Trattato di estetica 2 voll Mondadori Milano pp 101 145 Lesourne Jacques 1981 Le milles sentiers de l avenir Seghers Paris tr it Domani anno 2000 Edizioni del Sole 24ore Milano 1985 Prigogine Ilya Stengers Isabelle 1981 voce Vincolo in Enciclopedia vol 14 Einaudi Torino pp 1064 1080 Powell C Peter 1983 Engineering with Polymers Chapman and Hall London Balrati Eleonora Finocchi Anna 1984 arte In Italia Lineamenti di storia e materiali di studio Loescher Torino vol 1 Hoechst Italia S p A 1986 Materie plastiche per uso tecnico Progettazione di manufatti con materie plastiche tecniche manuale tecnico Milano Manzini Ezio 1986 La materia dell invenzione Arcadia Edizioni Milano Nardi Guido 1986 Le nuove radici antiche Saggio sulla questione delle tecniche esecutive in architettura Angeli Milano Oberbach K Muller W 1987 Prove su manufatti in materiale plastico Tecniche Nuove Milano Pawley Martin 1987 Technology Transfer Architectural Review n 1087 set pp 31 39 Romanelli Francesco 1987 Tramezzi in plastica Liguori Editore Napoli Wetzel J P 1987 Waste Management and Plastics Recycling A Status Report Swiss Plastics n 1 2 set pp 7 16 Binetti Giovanni et alii 1988 300 idee di nuovi materiali E
104. Germania infatti i serramenti in PVC coprono il 44 del mercato con 7 milioni di unit installate l anno consumi che comunque sono molto elevati in tutti i paesi dell Europa centrale Austria 50 Belgio 40 Olanda 36 Francia 34 Regno Unito 34 Danimarca 33 Svizzera 24 per contro nei paesi dell Europa meridionale i consumi di serramenti in PVC sono modesti Italia 11 Grecia 9 Spagna 8 Portogallo 2 principalmente perch il PVC molto sensibile agli sbalzi termici che caratterizzano il clima di queste nazioni In Italia i consumi di serramenti sono per il 52 in legno per il 37 in alluminio e per l 11 in PVC AA VV 1995 44 In riferimento all utilizzo di gomma riciclata questa viene impiegata dai maggiori produttori di pneumatici tra i quali Goodyear Continental Firestone Pirelli e Vredestein Vredestein 1996 45 Riguardo alla miscelazione di gomma riciclata e calcestruzzo uno studio del Dipartimento di Ingegneria Civile dell Universit del North Caroline a Raleigh AA VV 19954 p 3 ha evidenziato la fattibilit di miscele di calcestruzzo contenenti particelle di pneumatici frantumati 0 8 mm di diametro in misura del 10 senza che si abbiano diminuzioni sensibili delle prestazioni meccaniche e della durabilit del conglomerato 46 Per quanto concerne le coperture in materia plastica i pannelli per tetti in tecnopolimeri termoplastici sono gi disponibili sul mercato americano da molti ann
105. In definitiva il modello di Burger proponendo funzioni che fanno variare il modulo e o il tempo di rilasciamento al crescere dello sforzo tiene conto anche del comportamento viscoelastico non lineare dei polimeri La spiegazione di questo comportamento La Mantia 19951 p 63 legata alla struttura dei polimeri stessi gli entanglement presenti nel polimero essendo giunzioni labili che possono continuamente slacciarsi e riformarsi sottoposti a un aumento della sollecitazione esterna si staccano e diminuiscono di numero poich alle sottocatene fra due entanglement e agli stessi entanglement si affidano le propriet viscoelastiche del materiale la variazione del loro numero e della lunghezza delle molle catene fa variare la viscosit il modulo elastico e quindi anche il tempo di rilasciamento Al crescere dello sforzo agente sul materiale diminuisce quindi il numero degli entanglement e con essi la viscosit di conseguenza si verifica il decadimento del modulo e la diminuzione dei tempi di rilasciamento 2 3 5 Relazione tra parametri molecolari e propriet meccaniche Le propriet meccaniche dei materiali polimerici sono determinate dalla loro struttura chimica dalle catene molecolari e dalla loro morfologia La Mantia 19959 pp 63 66 19954 pp 90 92 Quest ultima l organizzazione spaziale che si danno le macromolecole e dipende oltre che dal tipo di catene dalle condizioni di lavorazione infatti le op
106. KN x mm il momento flettente P KN il carico concentrato I mm la lunghezza della trave Quindi in una trave di lunghezza 2500 mm il momento flettente M 937 kN mm e la sollecitazione di trazione s nel materiale in mezzeria della trave inflessa secondo la formula 5 4 s 2 9 N mm2 In conclusione le sollecitazioni totali calcolate 5 6 N mm sono di molto inferiori alla resistenza a flessione del polivinilcloruro PVC con un fattore di sicurezza 12 per l elemento estruso di lunghezza 2500 mm che in base alla freccia ammissibile la lunghezza massima dell elemento in funzione autoportante Per quanto concerne la resistenza del giunto inferiore durante il getto possibile schematizzare il giunto come costituito da due mensole affiancate di lunghezza 40 mm vincolate con un incastro alla parete del componente sulle mensole agisce un carico uniformemente distribuito che corrisponde alla pressione della colonna di calcestruzzo liquido sovrastante Questo schema da un punto di vista strutturale quello che determina le condizioni pi drastiche e quindi ai fini di una verifica di sicurezza preferibile a quello della trave incastrata di lunghezza 80 mm si possono verificare la freccia f all estremit libera e le sollecitazioni dovute alla flessione s calcolate all incastro La freccia all estremit libera della mensola si calcola secondo la formula o m O o 5 7
107. LI i i i i I i I o litica Fo Ecm li O sme co ii CR A e a Tempo oOo o crescente CR me ERE i n N an E a a Deformazione Fig 19 Curve isocrone di carico allungamento La figura mostra alcune curve isocrone di carico allungamento curve che hanno il vantaggio di illustrare in modo conciso le informazioni riguardanti l effetto della sollecitazione e del tempo sull entit della deformazione GE Plastics 1994 p 25 Carico N mm Allungamento Fig 20 Curve isocrone di carico allungamento La figura mostra alcune curve isocrone di carico allungamento relative al policarbonato PC non caricato misurate a 70 C Queste curve hanno il vantaggio di illustrare in modo conciso le informazioni riguardanti l effetto della sollecitazione e del tempo sull entit della deformazione GE Plastics 19891 p 24 Modulo elastico Fig 21 Modulo di scorrimento La figura mostra la curva relativa all andamento del modulo elastico di un policarbonato PC misurato a temperatura ambiente in funzione del tempo e dell entit della sollecitazione o della deformazione GE Plastics 1994 p 25 i detormazione 4 Sollecitazi Logaritmo del tempo Delormazione Tensione Logarilmo dei tempa Fig 22 Rilasciamento delle tensioni La figura mostra la curva relativa al rilasciame
108. Mangiarotti Anna 1991 L innovazione nel progetto Esempi di architettura contemporanea Angeli Milano Nardi Guido 1991 Gli elementi costitutivi del progetto genealogia degli archetipi del costruire in Guido Nardi Andrea Campioli Anna Mangiarotti Frammenti di coscienza tecnica Tecniche esecutive e cultura del costruire Angeli 1991 Milano pp 13 29 Sinopoli Nicola 1991 L innovazione tecnica nelle costruzioni Sinopie n 6 mar pp 10 16 Abet Laminati 1992 MEG material exterior grade documentazione tecnica Cinisello Balsamo MI APME 1992 Recycling in Action Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa Brambilla Marco Gargantini Mario 1992 I rifiuti solidi urbani e la raccolta differenziata AMSA Milano CIBA GEIGY Divisione Additivi 1992 Gestione del rifiuti di materie plastiche Bologna Ciribini Giuseppe 1992 Cultura tecnologica ed epistemologia del progetto in Virginia Gangemi a cura di Cultura e impegno progettuale Orientamenti e strategie oltre gli anni 90 Angeli Milano 1992 pp 53 61 Lundhvist I homas 1992 L estensione della responsabilit del produttore relazione al convegno faredisfare Lo scenario del produttore riproduttore Politecnico di Milano 23 24 ott 1994 Maura Giancarlo 1992 Materiali per l edilizia Schede tecniche Edizioni DEI Roma 2 ed Morfini Luisa 1992 Dolce casa inquinata Modul
109. Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa Centro Europeo per le plastiche nell ambiente BCSD 1993 Eco efficency Workshop ciclostilato nov 1993 Business Council for Sustainable Development Carrubba Corrado 1993 L Ecolabel in breve Dossier ambiente n 22 lug p 57 ICI Polyurethanes Group 19983 Life Cycle Analysis Assensing the Environmental Impact of Polyurethanes pubblicazione illustrativa Everberg Belgio Morfini Luisa 19932 Nascita ascesa e morte di un prodotto Modulo n 190 apr pp 300 304 Nironi Laura 1993 94 Tesi di laurea L analisi del ciclo di vita e le tecnologie edilizie Uno strumento di supporto alle scelte di progetto sui materiali e sul loro assemblaggio relatore Guido Nardi correlatori Claudio Cerruti e Luisa Morfini Politecnico di Milano Facolt di Architettura Bianchi Duccio 1994 Analisi del ciclo di vita dei prodotti relazione al corso COMETT Analisi del ciclo di vita dei prodotti ed ecobilanci aziendali Milano 8 9 giu 1994 Hansen H Kim 1994 Understanding Ecological Changes in the Danish Building Tradition relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Hill C Richard Bergman G Jan Bowen A Paul 1994 A Framework for the Attainment of Sustanaible Construction relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Kibert J Charles 19941
110. Molinari e Andrea Campioli a cura di Formazione per il progetto Progetto per la formazione Metodi tecniche e nuovi operatori per una gestione innovativa dell attivit progettuale Angeli Milano 1994 pp 29 44 Ciba Geigy 1994 Recyclostab New Life for Plastics documentazione tecnica Origgio MI De Groote P Godard P 1994 Mixed Plastics Compatibilization APME Technical and Environmental Centre Bruxelles De Pauw Carlo et alii 1994 Reuse of Demolition Waste as Aggregates in Concrete A New Challenge or the Re Introduction of Old Practise relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Fabiani Riccardo 1994 Il polistirene profilo Informativo relazione al convegno Riciclare 94 Il Polistirene Assorimap Milano Flynn L Auchey 1994 The Use of Recycled High Density Polyethylene Fibers as Secondary Reinforcement in Portland Cement Concrete relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Frank E Robert 1994 Construction and Demolition Wood Waste Used in Wood Cement Composites relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Fregola Mario et alli 1994 Recupero funzionale dei tecnopolimeri esempi applicativi Plast feb pp 103 109 GE Plastics 1994 Guida ai principi di progettazione con i tecnopolimeri manuale tecnico Cinisello Balsamo MI Golinelli Clara
111. Separatore di i Filtro a momat pesante iT calza Trattamento rottame Priuli i 7 metallico i mar feni Materiale in rolyers polvere materiale per cariche Trattameno rottame uf 9 O metallico ua g gt Classific neurmatie S A co L Trattamento Grossi pezzi D Perizie i etacclatore rottame metallico metallici j EE separatore di Polvere etaji Setacciatore frazioni per cariche consegna Trasferimento try depo prima franturmaz in mulino a martelh per rinferzi in impianto mobile sd setacciatura Fig 45 Ciclo di lavorazione di rifiuti di polimeri termoindurenti La figura mostra il processo di riciclo di prodotti semilavorati a base di resine termoindurenti fibro rinforzate Si distinguono tre fasi principali la separazione dei metalli e la macinazione il frazionamento e l essicamento del materiale macinato e la setacciatura di fibre e polveri Leghissa 1995 p 46 Griglie usate Granulato Griglie nuove lil __l11m k1E_ _ 6m_ E JI LEL L CT 1 LL I5 LI LL Pi all n Pn gt Fig 46 Riciclo di griglie di radiatori per auto La figura mostra le diverse fasi del riciclo di griglie per radiatori di autoveicoli Volkswagen realizzate in acrilonitrile butadiene stirene ABS Bayer 1994 iI Granulato 5S uni stampato per auto Fig 47 Riciclo di compact discs La figura mostra le diverse fasi del riciclo di compact discs
112. USA 6 9 nov 1994 Bayer 1994 Recycling of Engineering Thermoplastics Case Studies documentazione tecnica Milano Bertucelli L van der Wal H 1994 Tecnologie in opzione per il riciclo Macplas n 159 lug ago pp 125 127 Camino Giovanni 1994 Effetto della contaminazione dei materiali polimerici sul riciclo relazione al convegno AIM Sviluppi e tendenze del riciclo di materie plastiche Milano 3 mag 1994 Ciba Geigy 1994 Recyclostab New Life for Plastics documentazione tecnica Origgio MI De Groote P Godard P 1994 Mixed Plastics Compatibilization APME Technical and Environmental Centre Bruxelles Dehay Georges 1994 Evaluation of Some Fundamental Mechanical Properties of Recycled Mixed Plastics APME Technical and Environmental Centre Bruxelles Fabiani Riccardo 1994 Il polistirene profilo Informativo relazione al convegno Riciclare 94 Il Polistirene Assorimap Milano Fiat Auto 1994 F A RE Fiat Auto Recycling documentazione tecnica Torino Flynn L Auchey 1994 The Use of Recycled High Density Polyethylene Fibers as Secondary Reinforcement in Portland Cement Concrete relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Fregola Mario et alil 1994 Recupero funzionale dei tecnopolimeri esempi applicativi Plast feb pp 103 109 Hausmann Karlheinz 1994 Post Reactor Modified Polymers Availability Application
113. Una progettazione corretta di questo tipo di giunto deve considerare i seguenti principi GE Plastics 1994 pp 54 55 la deformazione calcolata indotta nel materiale deve essere di norma Inferiore al 5 per i materiali non rinforzati 1 2 per materiali rinforzati con fibre di vetro questo valore superiore a quelli normalmente consigliati ma viene considerato ammissibile perch interessa un area circoscritta della sezione e viene generalmente compensato dalla flessibilit della parete di attacco del giunto possibile utilizzare una trave a sezione rastremata ci permette di ridurre la deformazione massima del giunto e la quantit di materiale impiegato il rapporto consigliato tra l altezza della sezione rastremata all estremit libera h e l altezza della sezione all attacco con la parete nominale del componente h 1 2 Tav 20 per limitare la concentrazione delle tensioni alla base della trave necessario un raggio di raccordo minimo pari al 40 dell altezza della sezione all attacco con la parete nominale del componente h Tav 19 e Tav 20 l assemblaggio va posizionato in relazione alla flessibilit della parete nominale perch questo permette di limitare la sollecitazione sulla sezione pi lontana l altezza della sezione all attacco con la parete nominale del componente h non deve superare il 60 dello spessore della parete nominale del componente in modo da non provocare segni di risucchio Tav
114. Voigt Bertacchi 1980 p 35 m ta i n Il 03 fn 3473 i 0 E Fig 29 Modello meccanico di Burger del comportamento viscoelastico La figura mostra la rappresentazione grafica del modello meccanico del comportamento viscoelastico dei materiali polimerici elaborato da Burger si tratta di una molla e in serie di un sistema costituito da una molla e un dissipatore viscoso in parallello Powell 1983 p 90 rituratore Mulino silo Separatore ad aria Miscelatore essiccatore Omopeneizzatore Revive Granulazione Profilatura Compattazione Saito eterogenea eE a Stato EON solida IT i ha PAE n n B itiiti k J a 1 k tai A LO RO un mi Vito n L Salo TEn HHH fuso TERE ae Cips Alimentatore Alimentatore Materiale ERER contunno altermato i n e prodotti F Prodotti Raive CATA Prodotti Fig 30 Sistema Revive per il riciclo meccanico di materie plastiche La figura mostra lo schema dell impianto per il riciclo meccanico di materie plastiche messo a punto dalla Cadauta Revive di San Sebastiano da Po TO si tratta di un impianto utilizzabile per lavorare materie plastiche eterogenee ma che senza la fase di Separazione riproduce lo schema di lavorazione anche di materiali omogenei AA VV 19961 P 4 Fa Fa A A U gt CO Ci PET HDPE Y LDPE Polyethylene High Density Vinyl Low Density Terephthalate Polyethylene
115. a verso il settore delle costruzioni Hansen 1994 In Germania la gestione degli scarti costituiti da materiale da costruzione regolata dalla TA Siedlungsabfall del 1992 una guida tecnica nata all interno della legge sui rifiuti del 1986 che definisce quattro classi di rifiuti i rifiuti da demolizione Bauschutt i rifiuti da costruzione Baustellenabfalle i detriti da scavo Bodenaushub e i detriti della costruzione di strade Strabenaufbruch per questi rifiuti sono fissate varie percentuali come obiettivo di riciclo La legislazione regionale tedesca inoltre prevede un contributo maggiorato 100 DM t per le imprese qualora i rifiuti edilizi vengano conferiti in discarica senza essere stati separati Ruch Rentz 1994 34 Per quanto riguarda il riutilizzo del materiale cementizio derivante dalla demolizione di manufatti e frantumato in opportune pezzature e riciclato nonostante i numerosissimi studi e le ricerche sviluppate si impongono profonde riflessioni critiche circa l effettiva adozione dei prodotti di riciclaggio quali aggregati per le applicazioni strutturali si oppongono a tale impiego da un lato le disposizioni di legge in Italia a esempio la normativa concernente i calcestruzzi cementizi prevede unicamente l utilizzo di materiale lapideo naturale quale componente inerte per gli impasti dall altro l elevata varianza dei risultati riscontrati nelle prove sinora eseguite Tali risultati portano infatti a concludere che il
116. a cura di Formazione per il progetto Progetto per la formazione Metodi tecniche e nuovi operatori per una gestione Innovativa dell attivit progettuale Angeli Milano 1994 pp 29 44 Longo Giuseppe 1995 Tecnologia e Cultura conferenza tenuta l 11 nov presso il Politecnico di Milano Facolt di Architettura annotazioni dell autore Negrotti Massimo 1995 La natura dell artificiale strutture e processo fra riproduzione e innovazione conferenza tenuta l 1 dic presso il Politecnico di Milano Facolt di Architettura annotazioni dell autore Sulla cultura tecnologica Calogero Guido 1937 voce Tecnica in Enciclopedia Italiana Istituto della Enciclopedia italiana Treccani Roma vol XXXIII p 378 Leroi Gourhan Andr 1943 Evolution et techniques L homme et la materie Albin Michel Paris Heidegger Martin 1958 La questione della tecnica conferenza tenuta il 18 nov in un ciclo dal titolo Le arti della tecnica pubblicata in Vortrage und Aufsatze Gunther Neske Pfullingen Brd 1954 tr it Saggi e discorsi Mursia Milano 1976 Singer Charles et alli 1961 Storia della tecnologia vol 3 Boringhieri Torino Kubach Hans Erich 1972 Architettura romanica Electa Milano Briggs Martin Shaw 1974 The Architect in History Da Capo Press New York Gratton Livio 1979 voce Materia in Enciclopedia vol 8 Einaudi Torino pp 878 929 Wyrobisz Andrzej 1979 voce Mater
117. a formazione di tensioni interne e per eventuali problemi di riempimento dello stampo e di estrazione del pezzo finito in questo senso volendo aumentare la resistenza meccanica del manufatto preferibile aumentare il numero delle nervature piuttosto che la loro altezza Tav 5 e alla base delle nervature necessario prevedere un raggio di raccordo pari al 25 dello spessore di parete delle zone adiacenti onde evitare fenomeni d intaglio raggi di raccordo elevati per esempio superiori al 50 possono provocare segni di risucchio sulla superficie opposta alla nervatura Tav 5 e la distanza minima tra le nervature deve essere pari al doppio dello spessore di parete nominale Tav 5 e l angolo di sformatura deve essere pari ad almeno 0 5 su ciascun lato della nervatura Tav 5 Per facilitare il calcolo di sezioni nervate sono stati messi a punto alcuni metodi semplificati che permettono di determinare le dimensioni delle nervature necessarie a garantire una specifica rigidezza del manufatto questi metodi si riferiscono alle nervature bidirezionali Par 4 2 2 1 e alle nervature unidirezionali Par 4 2 2 2 4 2 2 1 Le nervature bidirezionali Nel caso delle nervature bidirezionali Dupont 1990 pp 4 22 4 24 possibile calcolare sezioni nervate partendo da diversi fattori quali la riduzione in percentuale di materiale il minimo spessore della parete nominale l altezza totale della piastra nervata e il numero delle
118. a la sezione di un elemento estruso in plastica riciclata eterogenea utilizzabile per realizzare tramezze mobili per interni riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 ii _r 1_ ___m amp i PART H us p 0 o Gm Tav 37 Profilo di connessione in plastica riciclata eterogenea La tavola evidenzia la sezione di un elemento estruso in plastica riciclata eterogenea utilizzabile come profilo di connessione per realizzare tramezze mobili per interni riduzione fotostatica da originale dell autore in scala 1 1 Part G O_o dio os dd dA I Lim g T el Tav 38 Particolare del giunto a incastro elastico tra profili G La tavola evidenzia il particolare del giunto a incastro elastico che permette l unione tra il profilo base e il profilo di connessione nel sistema di elementi estrusi in plastica riciclata eterogenea per tramezze mobili per interni riduzione fotostatica da originale dell autore su lucido in scala 5 1 Part H fa di gd di R I I Zom OOOO es EJ OOO O j Tav 38 bis Particolare del giunto a incastro elastico H La tavola evidenzia il particolare del giunto a incastro elastico che permette l unione tra il profilo base e il profilo di connessione nel sistema di elementi estrusi in plastica riciclata eterogenea per tramezze mobili per interni riduzione fotostatica da originale dell autore su lucido in scala 5 1 Tav 39 Assemblaggio della
119. a piastra nervata Dati spessore parete nominale della piastra piana t 1 25 mm Richiesta spessore parete nominale della piastra nervata t 0 5 mm quindi LEA 0 4 t 125 Dal diagramma Fig 84 si ottiene per lo spessore della parete richiesto 11 95 0 125 x1 1 25 0 1 nervature per mm 1 nervatura ogni 10 mm Altezza nervatura T t 2 5 0 5 2 mm Quindi per ottenere una piastra nervata di rigidit equivalente a una piastra piana di larghezza unitaria e spessore 1 25 mm partendo da uno spessore della parete nominale pari a 0 5 mm occorre progettare una piastra di spessore totale 2 5 mm irrigidita con 1 nervatura ogni 10 mm di egual spessore e di altezza pari a 2 mm ottenendo un risparmio del 45 di materiale Esempio di calcolo 3 Dupont 1990 p 4 23 Se esistono particolari indicazioni relativamente alla forma del manufatto la curva pu essere utilizzata per stabilire le dimensioni che corrispondono a uno spessore totale massimo della piastra nervata Dati spessore parete nominale della piastra piana t 6 5 mm Richiesta spessore totale della piastra nervata I 10 8 mm quindi 1 3 _ 1 66 i 65 Dal diagramma Fig 84 si ottiene per lo spessore totale richiesto LUN _ 0175 W N SIAT 0 027 nervature per mm 1 nervatura ogni 37 mm 6 5 0 56 G t L 0 56 x t 0 56 x 6 5 3 65 mm V 0 76 A Altezza nervatura T t 10 8 3 65 7 15 mm Quindi per otten
120. a questo punto influenzare anche le tradizionali metodologie costruttive per esempio con la ricerca di connessioni pi adeguate ai nuovi componenti realizzati generando quindi altre innovazioni a cascata Alla luce di queste considerazioni appare chiaro dunque come le condizioni di possibilit dello sviluppo di tecnologie di riciclaggio in edilizia cos come l effettiva diffusione di elementi innovativi a esse connesse siano legate a fattori economici e culturali temporalmente e geograficamente variabili In questo senso la questione ambientale pu rappresentare per l edilizia un momento evolutivo affinch le potenzialit e i vantaggi a essa connessi si possano evidenziare in maniera completa occorre per un periodo di transizione di durata non definibile Tale periodo caratterizzato dal punto di vista tecnico dalla compresenza di vecchia e nuova tecnologia ed legato ai tempi della sedimentazione culturale e della apprendimento tecnico Ci ribadisce ancora una volta l esigenza che nel campo delle costruzioni il processo di sostituzione dei prodotti tradizionali con prodotti riciclati parta dalle necessit dell architettura quindi dal consolidamento della cultura materiale legata al riciclo e non da una pura disponibilit materiale cio da un approccio meramente quantitativo 1 2 2 Le esperienze di riciclo nella storia delle costruzioni Nella storia delle costruzioni esistono diversi esempi di applicazioni c
121. a teoria e la prassi Calogero 1937 p 378 un mezzo o un percorso per arrivare a un fine quindi la tecnica come strumento di mediazione vista nell ottica di un rapporto dialettico tra fenomeni tecnici e fenomeni socio culturali come manifestazione e al tempo stesso interpretazione culturale quindi appartenente al dominio della cultura materiale Bucaille Pesez 1978 Ma l essenza della tecnica non si esaurisce nel ruolo di mediazione la tecnica nell analisi heideggeriana non semplicemente un mezzo ma anche un modo del disvelamento Nardi 1986 p 31 un fare avvenire ci che nascosto pi semplicemente un offrirci nuove esperienze un mettere allo scoperto 13 Identificare la tecnica con le precedenti affermazioni le assegna un ruolo importante nell evoluzione della cultura Bertoldini 1991 p 19 e spiega l importanza della riscoperta e dello studio delle tecniche esecutive delle costruzioni come legame tra costruito e cultura collettiva e del ruolo di tramite di interprete della cultura di una societ che ricopre il progettista 2 Il termine materiale ha significati che si riferiscono alla madre terra alle origini divine e al primo materiale da costruzione e significa ci che stato creato che discende dalla genesi L aggettivo materialis e lat materiale formato di materia deriva da mater matris lat dal greco m ter dal dorico mater e dall indioeuropeo matros Meter significa la gran madre degli de
122. aging Waste Le linee guida e gli aspetti del recepimento nell ordinamento giuridico Italiano Milano 30 gen 1995 AA VV 19962 Nel paese delle 700 leggi Corriere Lavoro Corriere della Sera 26 gen 1996 p 11 Sulla progettazione con le materie plastiche Hoechst Italia S p A 19791 Materie plastiche per uso tecnico Basi di calcolo dati caratteristici esempi di calcolo manuale tecnico Milano Hoechst Italia S p A 19792 Materie plastiche per uso tecnico Calcolo per assemblaggio mediante forzatura manuale tecnico Milano Scheichenbauer Mario 1979 Lavorazione del termoplasti La termoformatura Angeli Milano Beck D Ronald 1980 Plastic Product Design Van Nostrand Reinhold Company New York 2a ed Bertacchi Giorgio 1980 Tecnoplastici Fondamenti di calcolo per manufatti stampati Introduzione al calcolo Metalmeccanica Plast Milano Hoechst Italia S p A 1980 Materie plastiche per uso tecnico Saldatura a ultrasuoni di materie plastiche per uso tecnico manuale tecnico Milano Scheichenbauer Mario 1982 Progettare con il poliestere rinforzato ITEC Editrice Milano 2a ed Dym Joseph 1983 Product Design with Plastics Industrial Press New York Hoechst Italia S p A 1986 Materie plastiche per uso tecnico Progettazione di manufatti con materie plastiche tecniche manuale tecnico Milano Satas Donatas 1986 Plastics Finishing and Decoration Van Nostrand Reinhold Company New
123. ale sul rapporto tra la cultura materiale le tecniche esecutive e i materiali da costruzione si possono citare i seguenti interventi Guido Nardi Le nuove radici antiche Angeli Milano 19946 Guido Nardi Genius artis e genius materialis in La casa tra tecniche e sogno a cura di Marisa Bertoldini Angeli Milano 1988 Guido Nardi Andrea Campioli Anna Mangiarotti Frammenti di coscienza tecnica Angeli Milano 1991 Marisa Bertoldini e Monica Zappelli a cura di Atti Tecnici e cultura materiale Citt Studi Milano 1992 Marisa Bertoldini La cultura del progetto in Seminari di Cultura Tecnologica della Progettazione a cura di Monica Zappelli Citt Studi Milano 1993 2 Nell Europa Occidentale la percentuale di materie plastiche rispetto al totale dei rifiuti solidi urbani molto bassa pari al 7 CIBA 1992 p 4 anche se visivamente pu apparire maggiore a causa del voluminosit di tali rifiuti Tale percentuale corrisponde anche alla nostra media nazionale ma in citt come Milano a causa degli elevati livelli di vita di reddito e di consumi la percentuale sale fino al 13 5 Brambilla Gargantini 1992 Per avere un idea dell eccessivo e forse non del tutto imparziale entusiasmo che ha circondato il problema del riciclo delle materie plastiche giungono alcune conclusioni di un recente congresso sui rifiuti plastici AA VV 19957 pp 4 6 stato documentato come riciclando il 50 di tutti i contenitori in plastica
124. ale e internazionale rappresenti un valido aiuto anche in casi come questa tesi dove l aspetto principale valutato quello tecnico in questo senso lo scopo che si intende perseguire quello di evidenziare pi che le tematiche specifiche trattate nei singoli provvedimenti giuridici il carattere di interrelazione tra obiettivi della legge e processo industriale In particolare nel caso delle materie plastiche di riciclo utilizzate In edilizia si ritiene necessario focalizzare l attenzione su e la legislazione nazionale e le direttive comunitarie inerenti la gestione dei rifiuti perch esse influenzano la disponibilit o meno di materiali di riciclo e quindi lo sviluppo o meno di processi di riciclaggio e la normativa allo studio sui materiali plastici riciclati perch l esistenza di specifiche tecniche chiare e definite una garanzia e una condizione essenziale per lo sviluppo di un mercato di prodotti riciclati e le certificazioni inerenti le costruzioni e i prodotti da costruzione in quanto possono rappresentare uno stimolo verso la ricerca di soluzioni eco compatibili 1 3 1 La legislazione nazionale e le Direttive comunitarie sull ambiente e sui rifiuti Le problematiche ambientali sono state oggetto a partire dagli anni 70 di una intensa attivit legislativa sia a livello nazionale che a livello comunitario ragionare sui contenuti e sugli obiettivi di questi provvedimenti pu aiutare a delineare il cont
125. almente esaurita e va eliminato con l utilizzo di additivi complessanti che agiscono da disattivatori dei metalli Quindi indipendentemente dal tipo di riciclo che si sceglie di attuare evidente come occorra conoscere in modo approfondito il tipo di materiale da lavorare la sua composizione e il suo utilizzo tenendo presente che con particolare riferimento alle plastiche eterogenee possono esistere contaminazioni derivanti dal contatto con altri rifiuti in fase di stoccaggio le quali potrebbero influenzare negativamente le prestazioni del prodotto riciclato 3 2 3 La compatibilit delle materie plastiche Il problema della compatibilit tra polimeri diversi La Mantia 19956 pp 8 17 si pone nel momento in cui si voglia miscelarli per ottenere nuovi polimeri che presentino propriet migliori rispetto a quelle di partenza Cap 2 Par 2 1 2 quando si debbano processare miscele di materie plastiche eterogenee provenienti dalla raccolta dei rifiuti solidi urbani oppure quando al polimero vergine si aggiunga il medesimo polimero riciclato miscele omopolimeriche che per effetto di processi degradativi presenti una struttura cristallina modificata con molecole di forma e grandezza differenti diverso peso molecolare e presenza di composti ossigenati 13 Le propriet di un mix polimerico Fig 32 sono strettamente correlate infatti oltre alle propriet di partenza dei polimeri all adesione tra le diverse fasi della misce
126. almente di tre fasi Leibold 1994 Fig 45 e la separazione delle parti metalliche contenute nei manufatti riciclati gi ridotti in fase di raccolta in piccole pezzature 50 mm e la loro macinazione fine e il frazionamento e l essicamento del materiale cos ottenuto e la setacciatura in diverse frazioni contenenti solo polveri o polveri miste a fibre di rinforzo Le frazioni di materiale riciclato sono utilizzate per diversi impieghi in relazione alla loro dimensione e alla presenza di fibre di rinforzo e impurezze colorate Valente et alil 1995 p 182 e come carica in manufatti compositi del tipo BMC Bulk Moulding Compound e SMC Sheet Moulding Compound nel caso si ottenga un macinato a granulometria media non superiore a 100 micron e come rinforzo nel caso venga effettuata una separazione tra fibre e l insieme resina e inerte e come semplice carica in varie applicazioni carica in asfalti per tetti di abitazione aggregato per calcestruzzi rinforzo per materiali termoplastici carica in bitumi stradali qualora la granulometria sia superiore a 1 mm e come carica nella realizzazione di schiume poliuretaniche per le polveri poliuretaniche ottenute dalla macinazione di sedili di autoveicoli Tra manufatti compositi ottenuti utilizzando materiale riciclato si possono citare alcune interessanti applicazioni nel settore automobilistico quali i pannelli interni per la chiusura del motore nel van i fari an
127. alore minore della resistenza a flessione del polivinilcloruro vergine Par 2 2 Tab 5 Per applicare le formule 5 3 e 5 4 occorre calcolare il momento d inerzia della sezione della trave e la distanza delle fibre pi lontane dall asse neutro in tal senso pu risultare utile ai fini di un calcolo di massima considerare una sezione semplificata dell elemento estruso composta dal lato superiore dai due lati inclinati e dal lato inferiore privato per del coperchio che a causa dei giunti che lo collegano al resto dell elemento non partecipa all inerzia della sezione sottoposta a flessione nel calcolo per le pareti considerate viene utilizzato uno spessore maggiorato a 8 mm per compensare le parti della sezione tralasciate L inerzia della sezione cos calcolata J 3542 10 mm4 Nella sezione inflessa le fibre pi sollecitate sono le fibre tese inferiori in quanto rispetto al bordo inferiore il baricentro della sezione e quindi la posizione dell asse neutro si trova a una distanza pari a y 111 25 mm Il carico uniformemente distribuito che agisce sulla trave corrisponde al peso del getto di calcestruzzo liquido g 25 x 10 6 N mm che grava su un elemento estruso considerando anche Il peso dei ferri ed dato dal peso della cappa di spessore 40 mm pi il peso di un travetto risultante di un semitravetto sinistro pi un semitravetto destro di sezione trapezoidale base minore 80 mm base maggiore
128. amente all orientamento delle molecole la resistenza risulta maggiore e la duttilit minore questa influenza fa si che a differenza dei normali materiali elastici lineari per le materia plastiche il comportamento a compressione non considerato identico a quello a trazione tanto che sulle schede tecniche riguardanti II comportamento meccanico vengono riportate sia le propriet a compressione sia quelle a flessione in genere nei materiali rinforzati con vetro il modulo di compressione considerevolmente inferiore al modulo di trazione 2 3 2 Proprieta meccaniche influenzate dal tempo materiali plastici hanno come gi detto un comportamento viscoelastico ossia un comportamento contemporaneamente di fluido viscoso e di solido elastico sotto l azione di un carico o di una deformazione costanti applicati per un lungo periodo in tal senso sono da tenere attentamente in considerazione nella progettazione di manufatti plastici il fenomeno dello scorrimento plastico o creep e il fenomeno del rilasciamento delle tensioni o stress relaxation Il comportamento di carico allungamento di breve durata considerato precedentemente avviene in genere nell arco di meno di un ora ed spesso considerato istantaneo la viscosit invece pu continuare per tutta la vita utile di un manufatto quindi anche per diversi anni La viscosit si pu definire come la deformazione dovuta all applicazione prolungata di una sollecitazione infe
129. amente nel progetto che diventa espressione del lavoro parallelo tra soluzioni formali e tecniche In questo senso il terreno della progettazione diventa anche quello legato alla sintesi degli effetti legati alle qualit fisico meccaniche dei singoli materiali teso ad affiancare diversi materiali per ottenerne nuove prestazioni compatibilit chimica fisica e meccanica e durabilit dei materiali diventano oggetto dello studio e della ricerca del progettista che vede aumentare i vincoli al contorno della propria attivit e nel medesimo tempo deve necessariamente ampliare il campo delle proprie conoscenze La categoria delle materie plastiche forse Il caso pi evidente della contrapposizione tra valenze progettuali e riconoscibilit del materiale e tra vincoli e possibilit del progettista la struttura del materiale polimerico si presta a essere manipolata per ottenere nuove e maggiori prestazioni l elevata formabilit consente l integrazione in un unico pezzo di pi funzioni 21 ma paradossalmente la rapida ascesa del ruolo delle materie plastiche impedisce al progettista per la prima volta in modo cos evidente la comprensione delle caratteristiche del materiale allontanandolo anche dalla fase di verifica prestazionale sul prodotto inoltre le intrinseche qualit adattive e mimetiche che fanno della duttilit d immagine una prerogativa delle materie plastiche hanno portato la cultura collettiva a interiorizzare q
130. applicativi di polistirene espanso EPS riciclato Basf 1990 Fig 4 Barriera fonica sezione trasversale Piardi et alii 1994 p 513 Fig 5 Barriera fonica elementi costruttivi Piardi et alii 1994 p 512 Fig 76 Barriera fonica assemblaggio Piardi et alii 1994 p 513 Fig 77 Multi brick AA VV 19955 p 18 Fig 78 Multi brick schema costruttivo AA VV 19955 p 18 Fig 79 Riciclo cavi in polivinilcloruro PVC EVC 1991 p 20 Fig 80 Nuovi prodotti da riciclo cavi in polivinilcloruro PVC EVC 1991 p 20 Fig 81 Riciclo pavimentazioni in polivinilcloruro PVC EVC 1991 p 21 Capitolo 4 Fig 82 Anisotropie da lavorazione Oberbach Muller 1987 p 10 Fig 83 Esempi di progettazione con spessore uniforme Saechtling 1994 p 67 Fig 84 Diagramma triassiale Dupont 1990 p 4 22 Fig 85 Piastre di inerzia equivalente Dupont 1990 p 4 24 Fig 86 Diagramma comportamento a deformazione Dupont 1990 p 4 26 Fig 8 Diagramma comportamento flessionale Dupont 1990 p 4 27 Fig 88 Concentrazione delle tensioni GE Plastics 1994 p 49 Fig 89 Angoli di sformatura GE Plastics 19891 p 54 Fig 90 Giunto a incastro elastico molleggiato e rigido Saechtling 1998 p 176 Fig 91 Coefficiente di proporzionalit K GE Plastics 1994 p 55 Fig 92 Diagramma interferenze diametrali GE Plastics 19891 p 61 Fig 93 Meccanismo di rottura per disassemblaggio componenti Fiocca 199
131. are il mito del riciclo probabile retaggio dell ansia ecologista dell ultimi decenni e con esso la visione puramente quantitativa del problema 2 a questa visione conseguenza di una sovradimensionata fiducia nelle possibilit di smaltimento dei rifiuti plastici anche nel settore delle costruzioni corrisposta in questi anni una mortificante realt in cui l utilizzo di materiali plastici riciclati 3 appare vincolato a sussidi governativi o a illuminate volont sperimentali di committenti e progettisti E invece necessario spostare l attenzione sul terreno qualitativo e prestazionale considerando le materie plastiche riciclate come materie prime a tutti gli effetti materiali che pur non disponendo delle qualit chimico fisiche e meccaniche adatte per il loro reimpiego nei prodotti per i quali sono stati studiati mantengono intatto per le esigenze del settore delle costruzioni un livello prestazionale ancora elevato nel rapporto tra architettura e materie plastiche riciclate bisogna cominciare dal ragionare in termini di prestazioni di lavorabilit di leggerezza di flessibilit di assemblabilit di manutenibilit di rapidit In sintesi significa partire eticamente dai bisogni dalle esigenze tecniche e culturali dell architettura pi che dalle finalit del riciclo forse cos possibile ottenere quei risultati che alutando a creare la cultura materiale legata all uso delle materie plastiche nelle costruzioni co
132. are la frazione leggera le poliolefine da quella di densit maggiore PVC e PET lavorandole separatamente nelle condizioni pi adatte e miscelandole successivamente in modo da creare una matrice poliolefinica con la frazione pesante usata come riempitivo nella seconda soluzione le propriet meccaniche del materiale risultano migliori anche in seguito all aggiunta di additivi e lubrificanti 18 3 3 II riciclo meccanico lo stato dell arte I termoplastici le poliolefine i polietileni LLDPE LDPE HDPE e il polipropilene PP processi degradativi termomeccanici e fotoossidativi la variazione delle propriet meccaniche il riciclo omogeneo il polivinilcloruro PVC la sensibilit al calore gli effetti della degradazione l azione degli additivi stabilizzanti il riciclo omogeneo il polietillentereftalato PET la depolimerizzazione l azione dell umidit Il riciclo omogeneo il polistirene PS EPS XPS la stabilit termomeccanica i problemi economici termoindurenti i poliuretani PUR i manufatti fibro rinforzati BMC SMC i processi il riciclo come carica e rinforzo tecnopolimeri termoplastici la degradazione il settore automobilistico i compact discs gli scarponi da sci i computers e le fotocopiatrici Le miscele eterogenee le operazioni la separazione la matrice poliolefinica la miscela tipo le caratteristiche meccaniche la lavorabilit le applicazioni Alla luce delle considerazioni fatt
133. assimo 1995 La natura dell artificiale strutture e processo fra riproduzione e innovazione conferenza tenuta l 1 dic presso il Politecnico di Milano Facolt di Architettura annotazioni dell autore Pinetti Lucio 19951 Ipotesi Confindustria di recepimento della Direttiva 94 62 CE relativa agli imballaggi e rifiuti di imballaggio relazione al convegno Materie plastiche di riciclo sviluppi nell attivit di normazione ed evoluzione legislativa Milano 5 dic 1995 Pinetti Lucio a cura di 19954 Il riciclo di materie plastiche in Italia Verso nuovi Orizzonti Censimento dei riciclatori italiani 1994 a cura della Assorimap Milano Rebeiz S Karim 1995 High Performance Polyester Concrete Using Recycled PET Plastics in Building Construction n 7 lug pp 8 12 Valente T et alli 1995 Trattamento di compositi a matrice termoindurente alla fine del ciclo di vita Macplas n 1 1 set pp 182 184 Venosta Corrado 1995 Certificazione delle materie plastiche di riciclo relazione al convegno Materie plastiche di riciclo sviluppi nell attivit di normazione ed evoluzione legislativa Milano 5 dic 1995 AA VV 19961 Revive Sistem Sistema per la valorizzazione di rifiuti plastici misti Commissione delle Comunit Europee DG XIII D3 Lussemburgo APME 1996 European Index of Key Plastics Recycling Schemes Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa Ba
134. astics 1994 p 49 Tav 10 Borchie nervate Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav GE Plastics 1994 p 49 11 Collegamento borchie parete ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 4 12 Collegamento borchie parete ridisegno dell autore da originale GE Plastics 1994 p 49 13 Linee di giunzione ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 5 14 Dimensione fori ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 5 15 Dimensioni cavit ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 5 16 Effetto d intaglio copia fotostatica da Hoechst 19791 pp 7 8 1 Raggio d intaglio ridisegno dell autore da originale Hoechst 1979 p 17 18 Angolo di sformatura ridisegno dell autore da originale GE Plastics 1994 p 51 19 Giunto a incastro elastico a sezione costante ridisegno dell autore da originale GE Plastics 1994 p 55 20 Giunto a incastro elastico a sezione rastremata ridisegno dell autore da originale GE Plastics 1994 p 55 Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav 21 Giunto a incastro elastico a sezione trasversale variabile ridisegno dell autore da originale Saechtling 1994 p 177 22 Giunto a incastro elastico a sezione cilindrica e sferica ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 9 9 23 Giunto a pressione ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 9 7 24 Esempi di profili estrusi copia fotostatica da originale Beck 1980
135. ato vernici a base di solventi non inquinanti vernici a base d acqua Questo programma particolarmente interessante perch tra i materiali da costruzione considerati rientrano quelli contenenti plastica riciclata hanno diritto a ricevere l eco logo materiali da costruzione come recinzioni o tavole di copertura prodotti orticoli come vasi da fiori sostegni per piante recipienti per prodotti agricoli attrezzi per il tempo libero e arredi da giardino tutti per contenenti pi del 60 in peso di plastica riciclata Paiella 1992 93 pp 39 117 43 La dizione materiali da costruzione intesa dalla Direttiva 89 106 come insieme dei prodotti fabbricati al fine di essere permanentemente incorporati in opere di costruzione le quali comprendono gli edifici e le opere di ingegneria civile AA VV 1995 pp 336 348 44 Il concetto di norma armonizzata si riferisce alle norme o parti di norme che danno forma applicativa concreta a tutti i requisiti tecnici di prodotto correlati a quelli essenziali della direttiva di riferimento Le norme cos stabilite devono essere espresse il pi possibile in termini di requisiti prestazionali di prodotto AA VV 1995 p 347 Capitolo 2 LE MATERIE PLASTICHE In questo capitolo si prendono in esame le caratteristiche chimiche fisiche e meccaniche delle materie plastiche vergini caratteristiche che sono essenziali per affrontare la progettazione di manufatti con questi materiali Pur non intendend
136. ato esterno di polimero vergine il materiale riciclato pu essere utilizzato per realizzare tubazioni elementi di arredo pannelli Fig 62 3 4 5 Riciclo di pneumatici Esistono diverse applicazioni di gomme provenienti dal riciclo di pneumatici per autoveicoli scarti che rappresentano il principale rifiuto a livello mondiale e costituiscono un serio problema per le difficolt di smaltimento legate alla loro voluminosit alla tendenza all auocombustione e alla proliferazione di insetti e roditori che all interno di questi materiali dismessi trovano un habitat ideale Baglioni et alii 1994 p 499 La Vredestein Rubber Recycling 1996 di Maastricht opera da diversi decenni nel riciclo di gomma proveniente principalmente da scarti di lavorazione e da camere d aria di pneumatici Fig 63 scarti dai quali dopo polverizzazione purificazione e rigenerazione Fig 64 si ottiene gomma in polvere successivamente utilizzata come materia prima per produrre manufatti originari pneumatici tappetini e articoli tecnici 44 Per quanto concerne le applicazioni di questo tipo di gomma riciclata si possono citare quelle relative all aggiunta in bitume per manti stradali alla produzione di lastre per pavimentazione Fig 65 e di pareti fono isolanti Uno studio condotto presso la Facolt di Architettura del Politecnico di Milano Baglioni et alli 1994 pp 499 505 ha evidenziato la possibilit di inglobare pneumatici interi in blo
137. azione tecnica Birmingham United Kingdom Valle Luciano 1996 dibattito sulla modernit conferenza tenuta il 12 gentile presso Il Politecnico di Milano Facolt di Architettura annotazioni dell autore Vredestein Rubber Recycling 1996 Vredestein Rubber Recycling Keeps the World Moving bollettino informativo Maastricht Zeon Kasel 1996 Givoku Recycled Plastic Log amp Board brochure illustrativa Tokio Giappone Wenguang M La Mantia F P 1996 Processing and Mechanical Properties of Recycled PVC and of Homopolymer Blends with Virgin PVC Journal of Applied Polymer Science Vol 59 pp 759 767 BIBLIOGRAFIA RAGIONATA Nella seguente bibliografia sono riportati testi le dispense gli articoli su periodici e le voci enciclopediche consultati durante la stesura del testo Sul pensiero e sul progetto Varisco Bernardino 1931 voce Cultura in Enciclopedia Italiana Istituto della Enciclopedia italiana Treccani Roma vol XII pp 102 103 Heidegger Martin 1950 Der Ursprung des Kunstwerkes in Martin Heidegger Holzwegl Klostermann Frankfurt am Main 1950 tr it di Pietro Chiodi L origine dell opera d arte in Martin Heidegger Sentieri interrotti La Nuova Italia Firenze 1968 Heidegger Martin 1951 Costruire abitare pensare in VVortrage und Aufsatze Gunther Neske Pfullingen Brd 1954 tr it Saggi e discorsi Mursia Milano 1976 Bellezza Vito 1956 voce Cult
138. bili e compatibili Dupont 1993 p 2 Fig 34 Compatibilit tra materie termoplastiche Wetzel 1987 p 14 Fig 35 Compatibilit tra poliolefine Herren et alii 1995 p 31 Fig 36 Azione fisica e chimica degli additivi compatibilizzanti La Mantia 1996 Fig 3 7 Allungamento a rottura del polietilene ad alta densit HDPE La Mantia 19958 p 25 Fig 38 Allungamento e tensione a rottura del polipropilene PP La Mantia 19958 p 26 FIg 39 Variazione del peso molecolare con la temperatura La Mantia 19958 p 32 Fig 40 Modulo del polivinilcloruro PVC riciclato Wenguang La Mantia 1996 p 765 Fig 41 Carico di rottura del polivinilcloruro PVC riciclato Wenguang La Mantia 1996 p 765 Fig 42 Variazione della tensione a rottura nel polietilentereftalato PET La Mantia 19958 p 64 Fig 43 Variazione della modulo elastico nel polietilentereftalato PET La Mantia 19958 p 63 Fig 44 Curva sforzo deformazione di un campione di polistirene PS rigido Wenguang La Mantia 1996 p 765 Fig 45 Ciclo di lavorazione di rifiuti di polimeri termoindurenti Leghissa 1995 p 46 Fig 46 Riciclo di griglie di radiatori per auto Bayer 1994 Fig 4 Riciclo di compact discs Bayer 1994 Fig 48 Riciclo di carrozzerie di fotocopiatrici GE Plastics 19931 Fig 49 Riciclo di polifenilossido GE Plastics 19892 p 27 Fig 50 Riciclo di plastiche eterogenee Coges 1996 p 21 Fig 51 Riciclo di plastiche eterogenee
139. c Per quanto riguarda invece la legislazione antinquinamento vanno citate la Legge 615 66 contro l inquinamento atmosferico la Legge 319 76 legge Merli sull inquinamento delle acque le nu merose direttive CEE sull inquinamento idrico il D P R 915 82 sullo smaltimento dei rifiuti e il D P C M del 1 3 1991 sull inquinamento acustico Infine per quanto riguarda il contenimento dei consumi energetici per usi termici negli edifici va citata la Legge 373 76 12 Il termine eco bilancio utilizzato dall Associazione dei Produttori di Materie Plastiche in Europa APME 1993 per indicare la valutazione di una variet di fattori durante l intero ciclo di vita del prodotto dall approvvigionamento delle materie prime alla produzione all uso e allo smaltimento finale questa valutazione pu comprendere elementi come lo sfruttamento delle risorse naturali il contributo al riscaldamento della terra o l urgenza di trovare soluzioni per il trattamento dei rifiuti L ecobilancio ha delle entrate materie prime energia e delle uscite i prodotti le acque reflue le emissioni gassose e i residui solidi suddivise in varie fasi l acquisizione di materie prime la produzione trasformazione formulazione la distribuzione e il trasporto l uso riuso manutenzione il riciclo lo smaltimento dei rifiuti Tale valutazione deve essere fatta in modo obbiettivo e scientifico attraverso le tecniche di analisi del ciclo di vita o lo studio del prodotto dal
140. cchi di calcestruzzo armati 45 utilizzabili per pavimentazioni per esterno dimensioni 75 cm x 75 cm x 22 cm Fig 66 oppure di realizzare blocchi in calcestruzzo armato dimensioni 120 cm x 120 cm x 200 cm contenenti come alleggerimento un anima di gomma pressata Fig 67 utilizzabili per pareti di protezione e per pareti di contenimento lungo fiumi e litorali marini 3 4 6 Elementi di copertura in polifenilossido PPO riciclato La GE Plastics multinazionale produttrice di polimeri ha realizzato una serie di elementi di copertura per edifici con polifenilossido PPO contenente circa il 52 di materiale riciclato GE Plastics 19951 46 Questi elementi prodotti per stampaggio a iniezione riproducono da un punto di vista estetico la venatura del legno di cedro Fig 68 e Fig 69 o la tegola spagnola Fig 70 e Fig 71 il vantaggio rispetto agli usuali elementi di copertura sta e nella velocit di posa in opera ogni elemento riproduce 28 assicelle di cedro o 12 tegole spagnole consentendo di ridurre punti di aggancio alla falda della copertura inoltre gli elementi sono concepiti per agganciarsi tra loro garantendo stabilit alla copertura e nella leggerezza il peso circa 4 kg m2 contro i 15 kg del cedro e i 33 delle tegole e nella resistenza agli agenti atmosferici il polifenilossido PPO protegge la propria superficie formando una patina di materiale ossidato di colore giallognolo che cons
141. ci che troppo spesso pongono la produzione come unica finalit dell agire dell uomo LIH La progettazione del materiale il caso delle materie plastiche La progettazione preventiva dei materiali la responsabilit del progettista le qualit fisico meccaniche dei materiali i vincoli al contorno dell attivit progettuale la categoria delle materie plastiche l ascesa delle materie plastiche e la crisi della comprensione tecnica del progettista l identit artificiale L evoluzione tecnologica influenza notevolmente la produzione nel campo dei materiali caricandola di valenze progettuali e definisce nuovi caratteri alla dimensione artificiale degli stessi il primo aspetto consente in parte di superare vincoli che le caratteristiche intrinseche del materiale impongono alla progettazione in quanto permette la produzione di materiali che siano corrispondenti a specifici impieghi nel contempo il secondo aspetto evidenzia il problema della perdit di riconoscibilit dei nuovi materiali legata alla velocit nella loro evoluzione mettendo in crisi una delle certezze del pensiero moderno 20 Quindi tra i caratteri del contesto costruttivo contemporaneo emerge in tutta la sua importanza la progettazione preventiva del materiale e in questo quadro al progettista spetta la responsabilit di gestirne le prestazioni i possibili modi d uso e i significati simbolici capacit inventiva e ricerca scientifica si fondono sinergic
142. ci nel manufatto un possibile accorgimento per ridurre gli inconvenienti relativi alle variazioni di spessore il carotaggio delle parti pi spesse Dupont 1990 p 3 2 Tav 2 Infine una corretta definizione del punto di incontro tra due pareti d angolo che tenga presente possibili effetti tensionali deve evitare di unire un raccordo interno con uno spigolo esterno Dupont 1990 p 3 2 Tav 3 4 2 2 Le nervature Se in un manufatto richiesta maggiore resistenza o maggiore rigidezza molto pi economico e meno problematico ricorrere alle nervature piuttosto che a incrementi dello spessore di parete nominale Beck 1980 p 106 Tav 4 Le nervature permettono aumentando l inerzia della sezione resistente di migliorare notevolmente le prestazioni meccaniche del manufatto anche se possono essere a loro volta causa di distorsioni e di problemi estetici Per progettare correttamente le nervature necessario seguire i seguenti principi GE Plastics 1994 pp 46 47 e lo spessore alla base della nervatura non deve superare il 60 dello spessore delle pareti adiacenti se inferiore a 3 mm e il 40 se superiore a 3 mm GE Plastics 19891 p 52 al fine di evitare sulle stesse i cosiddetti segni di risucchio sink mark causati dal maggior ritiro nell intersezione tra parete e nervatura Tav 5 e Tav 6 e l altezza delle nervature deve essere inferiore al triplo dello spessore delle pareti vicine per ridurre l
143. cole quali acqua acido cloridrico e metanolo in questo caso la struttura chimica del polimero non identica a quella dei monomeri di partenza Con il secondo tipo di reazione invece i polimeri si formano per somma di monomeri attraverso l azione di sostanze catalizzatrici che predispongono i monomeri all unione tra loro mediante formazione di radicali liberi e instabili Maffei Marchetti 1995 pp 17 18 5 In merito ai polimeri termoplastici appartengono a questa famiglia Hellerich Harsch Haenle 1990 le poliolefine polietilene PE polipropilene PP i polimeri di cloruro di vinile PVC rigido e plastificato i polimeri stirenici polistirtene PS stirene butadiene SB stirene acrilonitrile SAN acrilonitrile butadiene stirene ABS acrilonitrile stirene ASA gli esteri della cellulosa CA CP CAB i polimeri fluorurati politetrafluoroetilene PTFE il polimetilmetacrilato PMMA le resine acetaliche poliossimetilene POM le poliammidi PA i poliuretani termoplastici TPU i poliesteri lineari polietilentereftalato PET polibutilentereftalato PBT il Stampaggio a iniezione Prodotti vari policarbonato PC il polietere modificato polifeniletere PPO PPE i polisolfoni PSU PES PPSU il polifenilensolfuro PPS le poliimmidi PI i poliarilechetone PEK PEEK Tra i materiali termoplastici in termini quantitativi la produzione principale riguarda APME 1995 p 4 il polietilene ad alta
144. condo l equazione 5 12 Al verticale 9 mm Al orizzontale 4 mm Per quanto concerne invece il calcolo delle nervature torna utile il diagramma triassiale Fig 84 che descrive la relazione dimensionale tra una piastra piana a sezione rettangolare e una piastra a nervature incrociate aventi il medesimo momento d inerzia Tav 7 come momento d inerzia di riferimento si considera quello della sezione rettangolare del pannello Abet di spessore 10 mm Eguagliando i momenti d inerzia del pannello di riferimento e di quello stampato in tecnopolimero considerando la medesima base pari a 1300 mm si ottiene la relazione E hf E hp 5 13 dove En N mm il modulo elastico a flessione del laminato costituente il pannello di riferimento En N mm il modulo elastico a flessione del polifenilossido PPO riciclato Na mm lo spessore del pannello di riferimento hn mm lo spessore equivalente del pannello in tecnopolimero Considerando che E uguale a 13000 N mm Abet Laminati 1992 p 9 e che Eyn uguale a 2500 N mm GE Plastics 1989 p 8 si ottiene dall equazione 5 13 uno spessore equivalente del pannello in tecnopolimero pari a hy 17 mm Utilizzando il diagramma triassiale Fig 84 in base al procedimento riportato nell esempio di calcolo 2 Par 4 2 2 1 per uno spessore della piastra piana ta di 17 mm e uno spessore della parete nominale della piastra nervata tg di 5 mm si ricava l
145. conomiche lo studio conclude che non sempre cos e illustra la necessit di prendere in considerazione ogni elemento del ciclo di vita compreso la manutenzione e i mezzi di smaltimento e non solo la semplice produzione Esaminando solo quest ultima le finestre in legno richiedono il minor consumo d energia ma se si include lo smaltimento la riciclabilit del PVC pone quasi alla pari i due materiali Circa le ricerche e le innovazione che possono essere indotte dalla considerazione dell eco bilancio di un materiale o componente edilizio si pu sottolineare anche il caso dei laterizi Morfini 1993 p 936 evidenziato come la richiesta di energia termica all interno del ciclo di produzione sia legata per la quasi totalit alle fasi di cottura e di essicamento si sono sviluppate interessanti esperienze che vedono il riempiego di fanghi da depurazione dell industria cartaria come combustibile indiretto additivato all argilla dei laterizi Tali esperienze hanno avuto come risultato l ottenimento di consistenti risparmi energetici e contemporaneamente di una particolare alveolatura dei cotti derivata dalla combustione dei fanghi inclusi nell impasto che accentua le prestazioni energetiche coibenti del prodotto 16 Il concetto di adeguatezza riguardo allo scopo deve rimanere fondamentale per il progettista anche se le considerazioni ambientali sono tenute in sempre maggior conto la capacit di un prodotto di soddisfare le esigenze per
146. contenute nell art 29 della Legge 427 93 39 A riguardo delle esperienze legislative internazionali la legislazione tedesca quella che appare fortemente orientata in direzione del riciclo l ordinanza federale sugli imballaggi e rifiuti da imballaggio del 12 Giugno 1991 nota come Decreto Toepfer rigetta infatti ogni forma di trattamento che sia diversa dal riciclo a meno che vengano superati gli obiettivi minimi di riciclo e inoltre stabilisce l assunzione di responsabilit pressoch assoluta dell industria in ordine alla gestione dei rifiuti da imballaggio Anche nella legislazione francese a seguito del Decreto 94 609 relativo ai rifiuti viene attribuita all industria la responsabilit del recupero dei rifiuti da essa prodotti La legislazione francese non pone alcun pregiudizio in ordine alla metodologia seguita nel trattamento dei rifiuti ma specifica l importanza del concetto di valorizzazione del bene dismesso In Olanda invece si assiste al patto tra operatori economici del settore imballaggio e Governo per minimizzare l impatto ambientale dei loro prodotti riduzione di peso omomaterialit refilling 40 In riferimento ai flussi di materie riciclate non poche polemiche ha suscitato l importazione nel nostro paese di migliaia di tonnellate di rifiuti plastici dalla Germania dove a una efficiente legislazione in materia di recupero si affianca la carenza di impianti per il trattamento di materiali di riciclo 41 In mer
147. contenuti nei rifiuti solidi urbani il decremento nelle quantit di rifiuti portate in discarica sarebbe inferiore all 1 e come l imposizione del limite di velocit a 100 Kmh sulle autostrade tedesche permetterebbe di risparmiare pi petrolio di quanto usato per produrre tutti gli imballaggi in plastica usati nel paese 3 La materia plastica di riciclo stata definita dalla Sottocommissione SC 25 dell Uniplast denominata Materiali da riciclo l Uniplast l ente federato all UNI con lo specifico compito di preparare i testi delle norme sulle materie plastiche all interno del progetto di norma 602 un materiale che proviene da post consumo o da residui industriali che gi stato sottoposto a un processo polveri scaglie granuli in modo che possa essere destinato a una ulteriore trasformazione o alla fabbricazione di un semilavorato o di un prodotto finito Non sono quindi presi in considerazione i materiali provenienti da un processo industriale che vengano riciclati all interno del processo stesso sfridi di lavorazione mattarozze ecc sono invece presi in considerazione i materiali provenienti da residui industriali derivanti dai processi di produzione e trasformazione dei polimeri e i materiali da post consumo di origine industriale agricola commerciale e dalla raccolta differenziata e selezione dei rifiuti solidi urbani Callegaro 1995 Capitolo 1 ARCHITETTURA E RICICLO LE CONDIZIONI AL CONTORNO In questo capi
148. cs Remex policarbonato acrilonitrile butadiene stirene e polibutilentereftalato PC PBT e ABS e loro miscele 27 Tra i tecnopolimeri utilizzati nel settore automobilistico figura il polimetilmetacrilato PMMA utilizzato per parti trasparenti di fanaleria e strumentazione Di Diego 1995 anche se non ancora riciclato industrialmente alcune ricerche effettuate dimostrano come la stabilit termica l assenza di additivazioni la compatibilit con policarbonato PC e acrilonitrile butadiene stirene ABS e la resistenza all invecchiamento di questo materiale ne rendono competitivo il riciclo 28 Circa l utilizzo di blend riciclati nel settore elettrotecnico le ditte che attualmente sono impegnate in questo campo sono IBM Hewlett Packard Rank Xerox e Siemens Nixford Bayer 19951 29 Riguardo al contenuto di poliolefine nelle miscele eterogenee necessario che questo sia studiato in modo da bilanciare la migliore fluidit della miscela durante la lavorazione caratteristica che garantita dai polietileni e un livello accettabile di propriet meccaniche che per contro peggiorano all aumentare di questo contenuto Marino 1995 30 La lavorabilit delle miscele eterogenee influenzata da la presenza di resine termoindurenti che non sono per natura riprocessabili e fusibili la presenza di polivinilcloruro PVC che si degrada alle normali temperature di lavorazione dei polimeri poliolefinici le differenti temperature d
149. de ogni processo in cui avvenga la sostituzione di materiali di base semilavorati componenti attrezzature tecniche e anche procedure o modelli organizzativi Sinopoli 1991 23 In riferimento alla riduzione dei consumi utilizzando le quantit prima scartate di materiale e alle innovazioni a essa collegate un esempio interessante quello relativo al cosiddetto marmo resina un ricomposto di marmo ottenuto partendo da granuli e frammenti di materia naturale marmi frantumati e sabbie quarzifere miscelati con una minima percentuale 6 di resina poliestere resina che ha compiti strutturali in quanto restituisce all amalgama di residui una massa definita con qualit fisiche e prestazionali superiori al prodotto naturale costanza nella fornitura peso e spessori contenuti assenza di crepe o bolle d aria Il grande vantaggio di questo materiale la facile lavorabilit esso viene prodotto in lastre singole finite non prodotte quindi dalla segagione del blocco eliminando cos gli sfridi di lavorazione lastre e marmette pronte per la posa alle quali in fase di stampaggio possono essere aggiunte per fini tecnici e prestazionali reti antistatiche e boccole per ancoraggio Le lastre cos ottenute sono utilizzate per pavimentazioni sopraelevate e pareti ventilate soprattutto per l omogeneit e la lunga durata in aeroporti banche grandi magazzini esposizioni alberghi e scuole In Italia le aziende produttrici di ricomposto di mar
150. del giunto a pressione La variazione del diametro dello spinotto e o dell attacco per effetto della dilatazione termica a temperature elevate si pu calcolare con la seguente equazione Dupont 1990 p 9 7 D D a T T D 4 20 dove D mm il diametro alla temperatura T Do mm il diametro alla temperatura To a C x 10756 x K i Il coefficiente di dilatazione termica del materiale T C la temperatura d esercizio e T C la temperatura iniziale 4 3 La progettazione di profili estrusi L uniformit di parete i problemi e i vantaggi vuoti e le cavit Gli angoli e i raccordi i punti d intaglio L estrusione con le sue varie opzioni coestrusione soffiaggio calandratura per volume di produzione la tecnologia di produzione di manufatti in materiale plastico pi importante si tratta di una tecnologia di tipo continuo attraverso la quale si ottengono svariate tipologie di profili Tav 24 Il concetto di funzionamento molto semplice ed basato sul passaggio della massa riscaldata e fusa del polimero attraverso una filiera cio una sagoma opportunamente forata e disegnata e sulla successiva calibratura e raffreddamento in bagno umido del profilato Si ottengono cos oggetti di lunghezza illimitata e di sezione corrispondente alla testa dell estrusore fino a 1 5 m di diametro film sino a 8 m di larghezza lastre sino a 3 5 m la lunghezza viene limitata solo dalle possibilit
151. dentificazione e evitare di usare vernici e lacche protettive meglio sfruttare la colorabilit della massa fusa del polimero Note di approfondimento 1 In merito ai principi guida per la progettazione di manufatti con le materie plastiche esiste una abbondante letteratura su questo argomento prodotta dalle principali multinazionali del settore in funzione di assistenza tecnica alla clientela Si tratta di veri e propri manuali di progettazione dai quali sono stati tratti gli esempi considerati in questo capitolo in particolare si consigliano i testi della Hoechst Italia S p A Materie plastiche per uso tecnico Basi di calcolo dati caratteristici esempi di calcolo 1979 Materie plastiche per uso tecnico Calcolo per assemblaggio mediante forzatura 1979 Materie plastiche per uso tecnico Saldatura a ultrasuoni di materie plastiche per uso tecnico 1980 Materie plastiche per uso tecnico Progettazione di manufatti con materie plastiche tecniche 1986 Technical Plastics Outsert moulding with Hostaform 1987 Milano della GE Plastics Guida alla progettazione funzionale ed economica 1989 Guida ai principi di progettazione con i tecnopolimeri 1994 Design Guide 1996 Cinisello Balsamo MI e della Dupont Design Handbook 1990 Cologno Monzese MI 2 Per quanto concerne l analisi delle prestazioni di un manufatto in materiale plastico occorre sottolineare che per la forte dipendenza dalle condizioni di lavorazione questa non pu
152. di materie plastiche in Italia Imprese e materiali verso nuovi equilibri Censimento dei riciclatori italiani 1993 a cura della Assorimap Milano Plumier A 1994 Perpectives d utilisation de blocs constitues de plastiques recycles dans les constructions du Genie Civil conferenza all Istitut du Genie Civil Universit di Liegi 9 mar 1994 Replastic 1994 Riciclaggio dei contenitori in plastica sviluppo Industriale nel bacino Lombardia Ovest documentazione tecnica Milano Santos P Carlos 1994 Recycled Cork board Expanded Polystyrene and Autoclaved Aerated Concrete Experimental Research Study as Granular Loose fill Insulations relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Scott J A N 1994 The Mechanical Recycling of Mixed Plastics Waste APME Technical and Environmental Centre Bruxelles Shell Chemicals 1994 Expandable Polystyrene and the Environment documentazione tecnica Londra Simona 1994 PVC Platten und Rohre fur den Bausektor documentazione tecnica Milano Thomas G Pfaendner 1994 Evaluation of the Properties of Post Consumer Mixed Plastics and Virgin Olastics Blends Compression and Injection Moulded Specimens APME Technical and Environmental Centre Bruxelles Uhlen Herbert 1994 Finestre pronte al riciclo Macplas n 161 ott pp 41 42 Wenguang M La Mantia F P 19941 Riciclo di materiali polimerici eterogenei Macplas
153. dizioni del Sole 24 Ore Milano Cortellazzo Manlio Zolli Paolo 1988 Dizionario etimologico della lingua Italiana Zanichelli Bologna Cognard Philippe 1989 Les applications industrielles des mat riaux composites Editions du Moniteur Paris 2 voll Nardi Guido 1988 Genius artis e genius materialis in Marisa Bertoldini a cura di La casa tra tecniche e sogno La costruzione della propria casa in un esame transdisciplinare Angeli Milano pp 127 144 GE Plastics 19891 Guida alla progettazione funzionale ed economica manuale tecnico Cinisello Balsamo MI GE Plastics 19892 The New Engineering manuale tecnico Cinisello Balsamo MI Mangiarotti Anna 1989 Gli elementi tecnici del progetto Trasformazioni e possibilit espressive della materia in architettura Angeli Milano Molinari Claudio a cura di 1989 Manutenzione in edilizia Nozioni problemi prospettive Angeli Milano AA VV 1990 Plastics in Construction Finding New Niches Journal of Light Construction lug pp 7 11 Basf 1990 Styropor Utilizzazione Smaltimento Informazione tecnica Milano Dupont 1990 Design Handbook manuale tecnico Cologno Monzese MI GE Plastics 19901 Tecnopolimeri documentazione tecnica Cinisello Balsamo MI GE Plastics 19902 Lastre Lexan per vetrature di sicurezza manuale tecnico Cinisello Balsamo MI Hellerich Walter Harsch Gunther Haenle Siegfried 1990 Prontua
154. e poliammide sono ricondotti ai monomeri di base Per riciclo energetico si intende il riutilizzo dei residui plastici come fonte di energia attraverso il loro incenerimento sfruttando l elevato potere calorico delle materie plastiche in media da 30 a 46 MJ kg contro i 46 MJ kg del petrolio e i 25 MJ kg del carbone Si tratta dell opzione di gran lunga pi utilizzata nel riciclo dei materiali plastici 7 anche se da un punto di vista sostenibile dovrebbe essere valida solo quando un materiale polimerico non pi utilizzabile da un punto di vista prestazionale e qualitativo Le diverse opportunit disponibili sono e la produzione di energia elettrica e termica con utilizzo di forni inceneritori e la sostituzione di combustibili tradizionali con RDF Refuse Derived Fuel combustibile di derivazione da rifiuti nei forni per la produzione di cemento 8 3 2 Degradazione contaminazione e compatibilit La degradazione il riciclo a cascata Il processo degradativo la rottura delle catene macromolecolari l origine termica l origine meccanica l origine fotoossidativa la diminuzione del peso molecolare la formazione di composti ossigenati la formazione di catene ramificate e reticolate l allungamento a rottura gli additivi stabilizzanti Gli effetti delle contaminazioni la contaminazione superficiale la contaminazione da additivi la contaminazione da metalli La compatibilit i copolimeri le miscele eterogenee
155. e 4 15 una volta stabilite la lunghezza del giunto a incastro elastico le dimensioni della sua sezione e le dimensioni del dente d incastro freccia massima possibile determinare il valore della deformazione indotta e verificare che esso sia inferiore al valore ammissibile pari al 5 Per quanto concerne i giunti cilindrici Dupont 1990 pp 9 8 9 9 essi sono generalmente pi resistenti di quelli a sbalzo e richiedono quindi materiali pi resistenti questi giunti funzionano sul medesimo concetto di quelli a sbalzo solo che in questo caso la sporgenza che funziona da incastro si trova sul contropezzo mentre sul giunto ricavata la rientranza buona regola prevedere sulla testa dell inserto e all interno dell attacco degli smussi d invito a 45 Tav 22 Inoltre vanno rispettate le proporzioni corrette tra il diametro esterno dell attacco D il diametro esterno dello spinotto d e il dente dell incastro e Tab 17 Il giunto sferico Dupont 1990 pp 9 8 9 9 Tav 22 infine si pu considerare una variazione del giunto cilindrico per cui valgono le stesse proporzioni Tab 17 Per una corretta progettazione dei giunti cilindrici e sferici valgono le considerazioni fatte nel successivo paragrafo 4 2 9 relativo ai giunti a pressione Tab 17 Rapporti dimensionali per giunti a incastro elastico cilindrici e sferici Si evidenziano i rapporti dimensionali consigliati per la progettazione di giunti a incastro ela
156. e al di l della contrapposizione antitetica dei due termini 19 in quanto legato alla sfera tecnica e in particolare al livello tecnico con Il quale l artificiale viene creato L artificiale fa parte della tecnologia perch affinch se ne possa parlare necessaria l azione dell uomo tesa a riprodurre sul piano tecnologico e con materiali diversi un esemplare esistente in natura Negrotti 1995 quindi il naturale o meglio ancora l esigenza umana di superare la conflittualit con la natura diventa prerogativa indispensabile alla trasformazione in artificiale e in questa trasformazione la tecnica assume il ruolo di mediazione in quanto qualsiasi atto tecnico costituisce un passo ulteriore verso l artificializzazione dell ambiente circostante Campioli 1993 p 23 Ma l attinenza alla sfera tecnica non ancora sufficiente a spiegare alcune differenze di percezione in riferimento alla dualit naturale artificiale nel caso dei materiali a esempio non chiarisce come mai il legno del tavolo che pure un materiale lavorato ci appaia pi naturale o meno artificiale della plastica della sedia Per spiegare questa differenza necessario riferirsi al livello tecnico che concorre alla trasformazione di un materiale ci che cambia nel legno rispetto alla plastica o pi in generale nei materiali tradizionali rispetto a quelli innovativi sono tempi secondo i quali si evolvono le regole di tale trasformazione regole che
157. e attraverso diversi stadi di macinazione recuperano il polimero sottoforma di polvere e le fibre di rinforzo Dopo la separazione il polimero viene utilizzato come carica nelle lavorazioni originali in sostituzione delle cariche solitamente usate mentre le fibre di rinforzo sono impiegate come normali materiali di rinforzo A differenza dei materiali termoplastici dove risulta determinante il livello degradativo del materiale riciclato nel caso dei materiali termoindurenti necessario valutare l effetto che l aggiunta di materia di riciclo ha sulle propriet del polimero vergine alcune ricerche effettuate Butler Gruskiewicz 1995 hanno dimostrato come il materiale rigranulato sia insensibile alla presenza di contaminazioni tipiche dei manufatti compositi per esempio le vernici mentre risente della morfologia e della distribuzione dimensionale dei granuli In generale le propriet meccaniche dei manufatti ottenuti da materiale riciclato sono determinate dal polimero vergine e quindi non risentono in modo evidente per aggiunte contenute della presenza di materiale di riciclo in particolare diminuiscono i valori di resistenza a trazione flessione e la resilienza mentre rimangono invariati II modulo elastico a trazione flessione e l allungamento a rottura Per quanto concerne il processo di riciclo vengono lavorati semilavorati rinforzati con vetro circuiti stampati e componenti di autoveicoli Il processo consiste essenzi
158. e poich tutti i materiali polimerici all aumentare della temperatura perdono di consistenza nella valutazione del loro comportamento al fuoco oltre ai criteri precedentemente descritti deve rientrare anche la stabilit dimensionale in genere misurata con la prova Vicat Tab 6 caratteristica che nel caso particolare del settore delle costruzioni di fondamentale garanzia per l efficienza dell edificio e per la sicurezza e l incolumit di chi vi abita Tab 11 Comportamento alla combustione di materiali isolanti elettrici secondo DIN IEC 707 VDE 0304 T3 e UL 94 cfr nota 28 Si esaminano di seguito i risultati delle prove relative al comportamento alla combustione eseguite secondo i dettami della norma tedesca DIN IEC 707 VDE 0304 e della norma internazionale UL 94 riferite ai principali polimeri plastici non additivati con antifiamma Saechtling 1998 p 521 Metodo BH Metodo UL 94 Polietilene a bassa BH3 15 mm min HB densit LDPE Polietilene ad alta BH3 15 mm min densit HDPE Polipropilene BH3 20 mm min La PP PS Stirene butadiene BH3 15 mm min SB Acrilonitrile BH3 25 mm min HB butadiene stirene ABS Polivinilcloruro BH2 5 mm PVC Copolimero acetalico BH3 15 mm min HB POM Poliammide BH2 15 mm V2 PA6 P Polifenilossido BH2 25 mm V1 PPO HB HB Tab 12 Temperature d accensione di vari materiali secondo Astm 1929 Si esaminano di seguito le temperature d accensione in presenza di sorgente esterna
159. e della piastra nervata Sull asse destro delle ordinate riportato il rapporto BEQ W dove BEQ il rapporto B N tra larghezza della sezione B mm e il numero delle nervature N W mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata Dupont 1990 p 4 27 NALO i Pa m fo Eri BEO y 1 87 20 0 ds 50 T m Lo m3 H W Helght of rib ratio Di 4 0 3 0 Lu Concentrazione delle tensioni 1 0L 0 4 0 8 1 2 1 6 Raggio spessore R T Fig 88 Concentrazione delle tensioni La figura mostra l andamento del fattore di concentrazione delle tensioni ax al variare del rapporto tra raggio R del raccordo tra due pareti e spessore T della parete nominale del componente GE Plastics 1994 p 49 a aki dll Profondit Angolo di sformatura in gradi im rar SO 0 196 0 392 O Ta 1 53 2 dd 1 45 A ga r 0 216 0 436 WET 1 7 2G 3 5 5 2 i e ui r Fig 89 Angoli di sformatura Yi La figura mostra la relazione tra invito 1 e profondit P in una parete inclinata I necessaria per ottenere determinati angoli di sformatura GE Plastics 1989 p 54 i ri Mig ta w i molleggiate rigide Fig 90 Giunto a incastro elastico molleggiato e rigido La figura mostra la differente lunghezza del giunto elastico rispetto al giunto rigido Saechtling 1993 p 176 ddr r r rr __ 20 E IA TE
160. e di riciclo materiali plastici riciclati risentono in termini prestazionali delle variazioni di caratteristiche dovute al processo di trasformazione in manufatto alle sollecitazioni imposte durante il ciclo di vita del prodotto all inquinamento da altri materiali L impiego di materia prima riciclata per ottenere nuovi manufatti deve perci essere limitato ai manufatti le cui esigenze prestazionali siano tali da consentirlo in molti casi il taglio di materiali vergini con materiali riciclati pu creare un decadimento delle prestazioni del manufatto nel tempo anche con gravi conseguenze la cui entit non facilmente prevedibile Esistono peraltro manufatti come per esempio quelli per l edilizia le cui prestazioni possono essere raggiunte anche impiegando materie riciclate il cui livello qualitativo deve comunque essere assicurato con costanza Venosta 1995 Lo sviluppo di un mercato competitivo ed efficiente di materie plastiche riciclate quindi legato a una qualificazione sia dei materiali che dei manufatti con essi ottenuti in tal senso la normazione pu dare un notevole contributo alla valorizzazione dei residui industriali e da post consumo stimolando attraverso un offerta chiara e tipizzata l utilizzo di fonti selezionate Per quanto riguarda i manufatti la legislazione italiana con le norme tecniche del citato Decreto Ministeriale del 5 Settembre 1995 ha espressamente indicato la possibilit di impiegare in di
161. e e l affidabilit degli operatori elevata questo fa supporre che in condizioni di esercizio in cantiere le prestazioni potrebbero essere inferiori tanto da far propendere all uso di aggregati riciclati solo per applicazioni non strutturali 36 In riferimento al sughero e al polistirene espanso un interessante studio del LNEC Santos 1994 di Lisbona Laboratorio Nazionale per l Ingegneria Civile ha confrontato le possibilit di riciclo di tre prodotti isolanti il sughero il polistirene espanso il calcestruzzo aerato autoclavato calcestruzzo ottenuto utilizzando agenti schiumogeni Questi tre materiali sono stati impiegati come isolamento interposto in una parete a intercapedine con risultati positivi 37 confronta nota 11 sulla legislazione settoriale antinquinamento 38 In merito alla normativa specifica relativa alle materie plastiche vanno ricordate oltre alla citata Legge 475 88 le norme sui sacchetti di plastica contenute nel Decreto del Ministero delle Finanze del 3 Gennaio 1989 tese a disincentivarne la produzione attraverso l imposizione della tassa di fabbricazione il Decreto del Ministro dell Ambiente del 28 Giugno 1989 con le norme sull etichettatura degli imballaggi e dei contenitori per liquidi il Decreto del Ministro dell Ambiente del 23 Gennaio 1991 sull istituzione del contributo di riciclaggio sui contenitori in plastica per liquidi e infine le norme sul polietilene vergine destinato alla produzione di film
162. e illustrazione ci che significativo sottolineare come le iniziative e gli strumenti analizzati siano testimonianza di una tendenza innovativa nella valutazione degli edifici e dei materiali da costruzione basata sull uso sempre pi frequente dell analisi del ciclo di vita tendenza che porta in se potenzialit notevoli in termini di maggiore attenzione ai problemi ambientali e che quindi in modo non marginale interessa una trattazione che voglia occuparsi del riciclo di materiali in edilizia Tab 4 Requisiti essenziali dei materiali da costruzione DPR 246 93 Si esaminano di seguito i requisiti definiti essenziali ai fini della salute e della sicurezza degli utenti e dei consumatori con riferimento ai materiali da costruzione Decreto del Presidente della Repubblica n 246 del 21 Aprile 1998 art 1 comma 1 allegato A 1 Resistenza meccanica e stabilit Per soddisfare questo requisito l opera deve essere concepita e costruita in modo da sopportare i carichi prevedibili senza dar luogo a crollo totale o parziale deformazioni inammissibili deterioramenti di sue parti o degli impianti fissi 2 Sicurezza in caso d incendio Per soddisfare questo requisito l opera deve essere concepita e costruita in modo da garantire in caso d incendio la stabilit degli elementi portanti per un tempo utile ad assicurare il soccorso agli occupanti la limitata propagazione del fuoco e dei fumi anche riguardo alle opere vicine la possibilit
163. e in plastica riciclata eterogenea riduzione fotostatica da originale dell autore in scala 1 1 38 Particolare del giunto a incastro elastico tra profili G e H riduzione fotostatica da originale dell autore su lucido in scala 5 1 39 Assemblaggio della tramezza mobile per interni riduzione fotostatica da originale dell autore su lucido in scala 1 2 40 Particolare dell ancoraggio tramezza plafone e pavimento riduzione fotostatica da originale dell autore su lucido in scala 1 2 41 Particolare degli incastri nei profili estrusi a L P e Q riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 5 1 Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav Tav 42 Raccordo tra tramezze d angolo riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 2 43 Elemento stampato in tecnopolimero riciclato riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 44 Profilo estruso di supporto e staffa d ancoraggio riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 45 Profilo estruso terminale di supporto e staffa di ancoraggio riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 46 Esempio applicativo per tamponamento esterno riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 5 47 Pannello angolare stampato in polifenilossido PPO riciclato riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 48 Finitura della spalla vertica
164. e nei precedenti paragrafi possibile effettuare una sintesi delle attuali conoscenze inerenti il riciclo meccanico delle materie plastiche le tecnologie attualmente usate permettono il riciclo di materiali termoplastici sia in forma omogenea in gran parte con scarti provenienti dai processi di trasformazione e lavorazione dei polimeri stessi che in forma eterogenea per quanto concerne le plastiche provenienti dalla raccolta post consumo di materiali termoindurenti generalmente utilizzati come matrice in manufatti compositi fibro rinforzati in particolare nel settore automobilistico di tecnopolimeri provenienti dalla dismissione di prodotti di consumo di lunga durata quali a esempio i personal computers In questo modo si vuole fornire un quadro generale e orientativo sullo stato dell arte nel campo del riciclo meccanico non potendo per la vastit del problema riportare tutte le applicazioni e le ricerche in corso sui materiali riciclati dunque un approccio di tipo qualitativo che passa attraverso l analisi dei processi degradativi nel caso di quei polimeri che vengono riutilizzati come materia seconda dei principali problemi legati alle operazioni di riciclo e delle effettive applicazioni di cui possibile definire chiaramente un mercato attivo e organizzato 3 3 1 II riciclo dei polimeri termoplastici polimeri termoplastici di massa per volumi di produzione attuali costituiscono in prevalenza l oggetto delle ope
165. e plastiche nel settore delle costruzioni nella sola Europa Occidentale secondo dati del 1993 APME 1995 ammonta al 20 del totale delle materie plastiche consumate percentuale pari a 5 milioni di tonnellate annue Di queste circa il 10 proviene da materiali plastici riciclati rifiuti di materia plastica provenienti dalla costruzione e demolizione di edifici ammontano invece al 4 6 del totale percentuale pari a circa 800 mila tonnellate anno 33 Stabilobloc anche il nome dell azienda belga detentrice dell omonimo marchio registrato Il suo indirizzo Rue Pierre Joseph Antoine 1 4040 HERSTAL Belgio 34 Le possibilit di utilizzo degli Stabilobloc vanno dai sottofondi per strade aeroporti ferrovie metropolitane campi da gioco alla protezione di canalizzazioni interrate al drenaggio e copertura delle discariche alla costruzione di dighe di pareti drenanti e di strade d accesso ai cantieri Stabilobloc 1996 35 Circa il processo di produzione dei blocchi gli scarti plastici dopo essere stati triturati in piccole pezzature vengono compressi e perforati in presse appositamente concepite la cui capacit di riciclo di 12 mila tonnellate anno dove gli scarti di materia plastica passano da un volume di circa 10 m a uno di 0 5 m l alimentazione della pressa regolata in funzione della densit che vuole ottenere nel blocco da 0 2 a 0 6 g cm blocchi cos ottenuti sono facilmente manovrabili e se necessario
166. e polipropilene riciclati da scarpette da ginnastica Nike AA VV 19956 p 45 pannelli espansi piani di grandi dimensioni per pavimentazione di battelli e moli AA VV 19957 pp 3 4 Note di approfondimento 1 In riferimento al riciclo delle materie plastiche i rifiuti plastici nella sola Europa Occidentale secondo dati del 1993 APME 19954 a fronte di un consumo totale pari a circa 25 milioni di tonnellate ammontano a circa 16 milioni di tonnellate pari allo 0 6 sul totale dei rifiuti prodotti e al 7 9 sul totale dei rifiuti domestici prodotti Di tutti questi rifiuti plastici il 67 proviene dagli RSU il 4 dall agricoltura il 5 dal settore automobilistico il 5 dal settore edilizio il 16 dalla distribuzione e il 3 dal settore elettrico ed elettronico Dal punto di vista della composizione per famiglie di polimeri i rifiuti sono composti per il 65 da poliolefine polietilene 59 polipropilene 6 per il 10 da polivinilcloruro per 13 da polistirene espanso e non per il 6 da polietilentereftalato e per il rimanente 6 da altri polimeri Per quanto riguarda invece le materie plastiche effettivamente riciclate l origine e la composizione dei materiali riciclati sono fortemente influenzate per motivi economici dalla necessit di processare rifiuti omogenei Questo fa si che la provenienza dei materiali riciclati sia solo in minima parte dai rifiuti e invece sia in larga parte da scarti di produzione s
167. e puro materiale dall altro all insieme della conoscenza e dei valori di quel dato gruppo umano posto in certo tempo e in certo spazio Wyrobisz 1979 p 930 pp 959 960 13 Riguardo al concetto di materiale su misura secondo Ezio Manzini 1986 proprio con l introduzione delle materie plastiche entrate in competizione con i materiali preesistenti che questo fenomeno ha subito un cambio di velocit una accelerazione l evoluzione nei materiali abbandona i tempi relativamente lunghi dell esperienza pratica e viene integrata dalla scienza e dalla tecnologia dei materiali Ci ha determinato la moltiplicazione del numero di materiali disponibili e delle loro possibili combinazioni creando un continuum di possibilit sulle quali di volta in volta progettare il materiale con le propriet richieste A questo proposito interessante sottolineare come uno tra i progettisti pi attenti all innovazione nel campo dei materiali Dominique Perrault consideri il vetro a differenza del metallo un materiale molto flessibile nel senso che su di esso possibile intervenire nei modi pi disparati per esempio dal punto di vista produttivo Non appena si comincia a fare ricerca sul vetro si scopre che lo si pu far variare un materiale altamente tecnologico Perrault 1993 pp 134 135 14 La relazione tra cultura e materiale investe non solo la fase di appropriazione della materia da parte dell uomo ma anche i successi
168. e strati di rinforzo per pavimentazioni con materiale proveniente dal riciclo di cavi elettrici e telefonici APME 1992 p 10 Fig 79 e Fig 80 49 e lastre calandrate per pavimentazione industriale con materiale proveniente da riciclo di pavimentazioni dismesse APME 1992 p 11 Fig 81 50 e raccordi e tubazioni di vario diametro e spessore da materiale proveniente dalla raccolta differenziata di RSU e da tubazioni dismesse PVC Information Council 1996 51 3 4 10 Altre applicazioni A conclusione di questo capitolo vengono riportate alcune applicazioni relative all impiego di materie plastiche riciclate nel settore delle costruzioni citate in letteratura delle quali per non vengono descritte modalit di lavorazione e prestazioni in opera Tra queste vi sono e bitume per manti stradali realizzato con plastiche eterogenee eccetto il polivinilcloruro PVC in Finlandia e Svezia Heino 1994 p 569 fibre isolanti tipo lana di vetro da plastica riciclata AA VV 1990 p 9 pannelli per mobili e pavimenti per palestre da poliuretani espansi termoindurenti PUR riciclati Kurtz 1993 p 70 manufatti in plastica eterogenea riciclata tra cui pavimentazioni temporanee per la movimentazione di veicoli pesanti nei cantieri intelaiature per il contenimento di scarpate armature temporanee per gallerie barriere anti urto Zeon Kasei 1996 piste da corsa e pavimentazione di campi sportivi con poliuretani
169. e totale assorbita dalla componente elastica del materiale 6 N mm la quota di sollecitazione totale assorbita dalla componente viscoelastica del materiale la quota di deformazione totale assorbita dalla componente elastica del materiale la quota di deformazione totale assorbita dalla componente viscoelastica del materiale L equazione 2 11 e l equazione 2 12 possono essere espresse in relazione a sforzi e deformazioni con i seguenti passaggi EE 2 13 O O 0 Ci 7 1 1 E E E O O 0 0O 0 E 7_ 2 15 1 a E o 1 gt du amp Sa 2 16 dt N3 Se nel modello di Voigt la deformazione viscosa deve essere uguale a quella elastica dalle equazioni 2 13 si ottiene d dt dt E dt G Elaborando l equazione 2 17 e l equazione 2 16 si ottiene la relazione generale tra sollecitazione applicata e deformazione totale de E E E 1do 2 18 di n i nE OTE di Questa relazione nel caso di una sollecitazione costante do dt 0 ci da la formula per ottenere l andamento del modulo di scorrimento in funzione del tempo de E E E 2 19 dt ni i nE j dove E N mm ed E N mm rappresentano limiti del modulo con t 0et oco La relazione 2 18 nel caso di deformazione costante de dt 0 ci d la formula per calcolare il rilasciamento delle tensioni 1do E E E e GS E 2 20 E dd nE U
170. econdo dati del censimento Assorimap Pinetti 1994 l origine dei polimeri riciclati per il 33 da scarti di materie prime per il 47 da scarti di trasformazione per il 19 da rifiuti da imballaggio industriali agricoli e commerciali e solo per l 1 da RSU Quindi la composizione per famiglie dei polimeri riciclati risulta essere per il 66 poliolefine polietilene 42 polipropilene 24 per il 15 polivinilcloruro per il 5 polistirene per l 1 polietilentereftalato e per il 13 da altri polimeri poliammidi 5 ABS 3 policarbonato 1 altri 4 Secondo una stima condotta sulla base dei consumi previsti di termoplastici di massa che costituiscono circa l 80 del totale consumato e degli obiettivi di riciclaggio imposti dalle direttive CEE AA VV 1995 53 possibile quantificare in 4 milioni di tonnellate i materiali riciclati considerando la sola Europa occidentale Nel 1993 in Italia secondo dati del censimento Assorimap Pinetti 1994 sono state effettivamente lavorate circa 800 000 tonnellate di materie plastiche di riciclo con il 40 del totale di provenienza straniera 2 Circa il termine riciclo confronta nota 3 nel paragrafo Obiettivi e nota 8 nel Capitolo 1 3 Gli aggettivi meccanico chimico energetico sono stati adottati sulla base di un uso diffuso dall Associazione Europea dei Produttori di Materie Plastiche APME allo scopo di definire una terminologia comune relativamente al trattamento d
171. ecycling of Heterogeneous Plastics Wastes The Role of Modifier Agents Polymer Degradation and Stability n 42 pp 213 218 Matteoli Bardzky Mino 1993 l mercato del PET materia prima e rigenerato relazione al convegno Riciclare 93 II PET Assorimap Milano Replastic 19931 mpianti di selezione documentazione tecnica Milano Replastic 19932 Impianti di rilavorazione documentazione tecnica Milano Replastic 19933 Specifiche materie prime semilavorati e prodotti finiti del sistema Replastic per il riciclaggio fisico documentazione tecnica Milano Rieb Reinhard 1993 Plastics Recycling options and limitations Press Information Bayer Leverkusen SNIA Tecnopolimeri 1998 riciclo degli Engineering Polymer Perdita di caratteristiche meccaniche relazione al convegno IMP Saronno 10 ott 1993 Kurtz Karl Rudolph 1993 Riciclaggio dei materiali possibilit e limiti Plastics gen feb pp 66 73 AA VV 19943 Sempre a proposito di EPS Macplas n 163 dic pp 39 40 AA VV 19944 Sistemi di recupero e riciclo in vetrina Macplas n 162 nov pp 43 46 AA VV 19944 Ecofelpe Macplas n 157 mag p 114 APME 1994 II ruolo dell EPS Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa Baglioni Adriana et alii 1994 The Scrap Tires as Building Material relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida
172. ede tra le azioni tese alla tutela ambientale anche l adozione di misure atte a promuovere il riciclaggio e la trasformazione dei rifiuti di Attuazione delle direttive CEE n 75 442 relativa ai rifiuti e 78 319 relativa ai rifiuti tossici e nocivi il Decreto del Presidente della Repubblica n 915 del 10 Settembre 1982 che all art 1 comma e dispone che lt lt devono essere promossi con l osservanza di criteri di economicit ed efficienza sistemi tendenti a riciclare riutilizzare rifiuti recuperare da essi materiali ed energia gt gt La successiva Legge n 441 del 29 Ottobre 1987 sulle Disposizioni urgenti in materia di smaltimento dei rifiuti all art 3 comma 1 delega alle regioni il compito di favorire lt lt la raccolta differenziata e le soluzioni di smaltimento che consentano il riutilizzo il riciclaggio e l incenerimento con recupero di energia Le regioni debbono in particolare determinare le modalit di selezione preliminari all incenerimento al compostaggio e al riciclaggio dei rifiuti solidi urbani con specifico riferimento alle materie plastiche cloro derivate gt gt Come si pu osservare le leggi e le direttive sinora citate sono d indirizzo generale scarsamente efficaci da un punto di vista operativo soprattutto se riferite allo sviluppo di tecniche di riciclaggio per rafforzare le azioni di recupero e riciclo la legislazione comunitaria e sulla scia quella italiana si or
173. efficiente di sicurezza A il fattore di riduzione del materiale La sollecitazione ammissibile dipende dunque dal fattore di riduzione proprio del materiale che a sua volta il prodotto di diverse componenti come illustrato dall equazione 4 2 Rao 1992 p 80 A Ag Ag Adn Aa Awak 4 2 dove Ag il fattore di riduzione per l effetto della temperatura sulla resistenza a trazione con 0 q 100 C vale Ala 1 k 20 ra con k riferito a 20 C che per esempio per la poliammide 6 PA6 uguale a 0 0125 A Il fattore di riduzione per la durata del carico statico e vale 1 3 ore 1 6 settimane 1 mesi 2 anni A ayn Il fattore di riduzione per l effetto del carico dinamico e pu variare da 1 3 a 1 6 A a Il fattore di riduzione per l effetto dell invecchiamento e deve essere calcolato sperimentalmente A Il fattore di riduzione per l assorbimento di acqua da parte del materiale plastico e vale l Aw 120 221 G con f che rappresenta il contenuto percentuale di umidit nel materiale 0 Il fattore di riduzione per la concentrazione delle tensioni Par 4 2 6 Tab 16 Coefficienti di sicurezza S consigliati Si evidenziano i coefficienti di sicurezza consigliati per la progettazione di elementi strutturali sottoposti a sollecitazione statica intermittente alternativa Hoechst 19791 Sollecitazione Sollecitazione Sollecitazione statica intermitten
174. ei cementifici di Ravenna Enichem L utilizzo di materiali plastici come combustibile nelle fornaci da cemento permette il risparmio del 5 8 di combustibile tradizionale e consente date le elevate temperature di esercizio 1300 C di evitare la formazione di sottoprodotti tossici che si formano a temperature inferiori e che normalmente richiedono filtri di abbattimento Nel caso di combustione del PVC inoltre gli effluvi di acido cloridrico HCI vengono eleminati per reazione con il calcare utilizzato nelle fornaci per produrre il clinker Cattaneo 1995 9 Con riferimento alle variabili operative Francesco Paolo La Mantia 19954 evidenzia tra i principali parametri da tenere in considerazione per un effettivo controllo dei processi degradativi durante la lavorazione di un polimero i seguenti fattori il tempo e la temperatura di lavorazione al di sopra dello sforzo critico necessario per innescare la reazione di degradazione il peso molecolare iniziale in quanto determina la viscosit del fuso polimerico e quindi lo sforzo meccanico a cui esso viene sottoposto la struttura del polimero cio il tipo di legame presente o la sua ramificazione i caratteri costruttivi delle apparecchiature impiegate in quanto determinano diversi sforzi di taglio agenti sul materiale 10 In merito alla diminuzione della viscosit al decrescere del peso molecolare del polimero va sottolineato come essa influenzi positivamente la lavorabilit per lam
175. ei rifiuti APME 1998 4 Il termine riciclo chimico secondo alcuni autori suddivisibile nelle categorie riciclo chimico e riciclo termochimico nella prima rientrano i processi di idrolisi alcolisi e glicolisi nella seconda rientrano i processi di pirolisi idrogenazione e gassificazione La differenza da un punto di vista dei materiali tra le due categorie sta nel fatto che con i processi appartenenti alla seconda possono essere trttati rifiuti plastici di vario genere senza ricorrere a dispendiose operazioni di preselezione dei materiali Cattaneo 1995 La Cirignola 1996 5 Confronta nota 3 Capitolo 2 6 A riguardo dei processi di glicolisi e metanolisi diversi produttori di polietilentereftalato PET Hoechst Du Pont Eastman Kodak stanno cercando di applicare questi processi nel riciclo di bottiglie in PET con risultati molto soddisfacenti APME 1993 7 In relazione al riciclo energetico bisogna sottolineare come secondo dati del 1993 in tutta l Europa oltre 27 milioni di tonnellate di rifiuti vengano bruciate per produrre energia per riscaldamento e illuminazione paesi particolarmente impegnati in questo campo sono la Svezia la Danimarca e la Svizzera con punte dell 80 90 dei rifiuti inceneriti Sul totale in peso dei rifiuti inceneriti la plastica rappresenta solo il 7 ma contribuisce con il 50 dell energia generata APME 1993 8 Circa l utilizzo di Refuse Derivated Fuel ormai prassi consolidata n
176. elastico superiore disegnato sul tipo del giunto cilindrico che permette di assemblare due elementi estrusi ribaltati uno rispetto all altro per la realizzazione di setti riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 5 1 Part F di sei e PI _xo_o o _ essi 7 Tav 34 bis Particolare del giunto elastico superiore F La tavola evidenzia il particolare del giunto a incastro elastico superiore disegnato sul tipo del giunto cilindrico che permette di assemblare due elementi estrusi ribaltati uno rispetto all altro per la realizzazione di setti riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 5 1 OS NE ZA he fan A l ASTA N o fO i no W O A KN A A i 5 S A DU o LA E 5 i E Ki FA Li a Mi ne koa ol i ali a a 2 do 15 20 25 20 cm Tav 35 Esempio applicativo per setto murario La tavola evidenzia un esempio applicativo relativo alla realizzazione di setti murari con elementi estrusi in plastica riciclata Gli elementi vengono uniti uno rovesciato rispetto all altro in modo tale da poter gettare il calcestruzzo all interno delle zone di connessione e o dei comparti centrali che fungono inoltre da asole per impianti e scarichi riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 5 rat H mr a Wii i ___ ODI DL Eli rii OC a SI Tav 36 Elemento estruso base in plastica riciclata eterogenea La tavola evidenzi
177. ella loro clientela cfr nota 1 esistono comunque due norme la VDI 2001 per i manufatti stampati di termoindurenti e la VDI 2006 per i manufatti stampati termoplastici norme elaborate dalla VDI Verein Deutscher Ingenieure che danno alcuni orientamenti sulla progettazione di manufatti in modo tale che durante le fasi di stampaggio non si vengano a creare tensioni interne deformazioni o ritiri 4 2 1 Lo spessore di parete L intelaiatura o struttura di base di un componente viene definita in gergo tecnico parete nominale GE Plastics 1994 pp 44 45 su di essa vengono aggiunti tutti i dettagli che definiscono un manufatto complesso Le caratteristiche o i difetti che possono interessare un manufatto stampato hanno quasi sempre attinenza con lo spessore di tale parete appare evidente dunque quanto sia importante calcolarlo correttamente Infatti per uno spessore di parete nominale insufficiente si possono generare cedimenti strutturali o un isolamento inadeguato mentre d altro canto uno spessore di parete nominale troppo elevato anche se circoscritto in zone ben localizzate pu essere causa di difetti estetici oltre a rappresentare un inutile appesantimento del componente Nel caso dei polimeri termoplastici in linea generale lo spessore di parete generalmente compreso tra 0 5 mm e 4 mm si stampano comunque spessori anche di 10 20 mm fermo restando che questo va comunque calcolato sulla base delle sollecitazio
178. elle ordinate riportato il rapporto BEQ W dove BEQ il rapporto B N tra la larghezza della sezione B mm e il numero delle nervature N W mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata Nel diagramma relativo al comportamento tensionale Fig 87 sull asse delle ascisse riportato il rapporto H W dove H mm l altezza della nervatura W mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata Sull asse sinistro delle ordinate riportato il rapporto Ws W dove Ws mm lo spessore necessario a garantire la necessaria resistenza W mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata Sull asse destro delle ordinate riportato il rapporto BEQ W dove BEQ il rapporto B N tra la larghezza della sezione B mm e il numero delle nervature N W mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata Di seguito si riporta un esempio di calcolo di una sezione nervata di uguale rigidezza rispetto a una sezione piana utilizzando grafici relativi al comportamento flessionale e alla resistenza del materiale Esempio di calcolo 5 Dupont 1990 pp 4 24 4 25 Le curve illustrate nelle Figg 86 87 possono essere utilizzate per determinare sezioni con uguale rigidezza nei limiti di resistenza del materiale considerato Dati mensola in rame Ec 105000 Mpa caricata con carico uniforme di 320 N delle dimensioni indicate in figura Richiesta mensola equivalente in res
179. elle tensioni la massima tensione in esercizio Oax data dalla seguente relazione Omax Ok On 4 5 dove N mm la sollecitazione media nella sezione 0 il fattore di concentrazione delle tensioni Fig 88 Sul fattore di concentrazione delle tensioni ag influisce in modo considerevole la forma dell intaglio nel senso che pi acuto l intaglio quanto pi piccolo il suo raggio maggiore diventa ag Hoechst 1986 p 15 Tav 17 Dunque per effetto della sensibilit all effetto d intaglio delle materie plastiche buona regola come gi detto pi volte in precedenza inserire abbondanti arrotondamenti e raggi di raccordo nelle aree in cui sono presenti improvvise variazioni di spessore o direzione L effetto d intaglio riduce tra l altro e la resistenza di forma e la tenacit e la resistenza alla rottura per scorrimento interno creep 4 2 7 L angolo di sformatura L angolo di sformatura deve facilitare l estrazione del componente dallo stampo per ovvie considerazioni sui tempi di lavorazione e va previsto in modo adeguato in fase di progettazione GE Plastics 1994 p 50 e per componenti con superficie liscia sufficiente prevedere un angolo di sformatura compreso tra 0 25 e 2 per lato sia nelle pareti interne che in quelle esterne Tav 18 e per componenti con superficie goffrate rilievi texture l angolo di sformatura deve essere aumentato di 0 4 per ogni 0 01 mm di
180. en Dieter 1995 Cambio generazionale Seleplast n 9 set pp 16 18 AA VV 19961 Revive Sistem Sistema per la valorizzazione di rifiuti plastici misti Commissione delle Comunit Europee DG XIII D3 Lussemburgo APME 1996 European Index of Key Plastics Recycling Schemes Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa Coges 1996 Esempi di applicazione di semilavorati in plastica eterogenea riciclata documentazione tecnica S Gervasio Bresciano BS Di Carlo Salvatore 1996 La Fiat per il riciclo delle auto ll F A RE relazione tecnica Torino GE Plastics 1996 Ethos documentazione tecnica Cinisello Balsamo MI Greiner 1996 La parete fono assorbente Greiner 93 brochure illustrativa Wartberg Germania La Cirignola Angela 1996 Materie plastiche Borsa di studio CNR ICITE Sesto Ulteriano La Mantia Francesco Paolo 1996 l ruolo degli additivi nel riciclo delle materie plastiche documento interno Dipartimento di Ingegneria Chimica dei Processi e dei Materiali Universit di Palermo Pfaendner R et alii 1996 Increasing the Service Life of Mouldings Containing Recyclate Kunststoffe plast europe n 1 gen pp 24 25 PVC Information Council 1996 PVC Recycling in Europe bollettino informativo Bruxelles RecpPlast 1996 Packaging l ora del riciclo documentazione tecnica Piacenza RPE 1996 Riciclo Plastiche Eterogenee
181. entare del grado di cristallinit in quanto il materiale si infragilisce Tensione a rottura e decresce con l orientazione dal 500 600 al 20 nei polimeri semicristallini mentre cresce nei polimeri amorfi Per quanto concerne la resilienza e cresce all aumentare del peso molecolare e diminuisce con l aumentare del grado di cristallinit in quanto il materiale si Infragilisce e pi complicato risulta l effetto dell orientazione in quanto aumentando quest ultima la resilienza cresce perpendi colarmente alla direzione di stiro mentre diminuisce in direzione parallela a esso 2 4 Il comportamento al fuoco I materiali combustibili gli agenti ritardanti di fiamma la reazione al fuoco il comportamento alla combustione la temperatura d accensione la stabilit dimensionale Tutti materiali basati sulla chimica del carbonio i materiali organici sono combustibili e tra questi quindi anche le materie plastiche ma nonostante non sia opinione diffusa 17 II comportamento al fuoco 18 del materiali polimerici non provoca in generale pi pericoli di altri materiali tradizionali anzi per la loro struttura chimica alcune materie plastiche risultano difficilmente infiammabili e con l ausilio di particolari sostanze ignifughe possibile ridurre notevolmente l infiammabilit di molte altre Saechtling 1993 p 15 Dunque se vero che in un incendio gi sviluppato le materie plastiche bruciano come tutt
182. enti materiali destinati a impieghi diversi per ogni materiale vengono individuati i possibili settori di utilizzo e vengono definite delle schede tecniche con le caratteristiche ritenute significative per ogni singolo polimero anche in relazione alla provenienza e alla destinazione tecnologica stampaggio a iniezione estrusione soffiaggio ecc Inoltre dato che per materiali di riciclo la provenienza spesso da post consumo sono allo studio metodi di analisi per la determinazione dei diversi possibili contaminanti presenti ci sottolinea la difficolt che si lega a questo processo di normazione un processo lungo e complesso che passa attraverso la volont e l azione congiunta di produttori di materie plastiche produttori di impianti di riciclo riciclatori e trasformatori condizione irrinunciabile per per il consolidarsi di un reale mercato di prodotti riciclati 1 3 3 Le certificazioni sui prodotti una innovazione necessaria Lo sviluppo di un quadro normativo chiaro e definito una condizione essenziale affinch si realizzi un utilizzo costante e qualificato di materiali riciclati allo stesso modo nel settore delle costruzioni la certificazione dell eco compatibilit di prodotti ed edifici pu rappresentare una innovazione necessaria a stimolare ricerche e sperimentazioni relative alle tecniche di riciclaggio sollecitando tutti gli attori del processo produttivo a una maggiore considerazione per gli aspetti ambie
183. enti a pressione e della perdita di forza di fissaggio di assemblaggi filettati precaricati e della diminuzione di elasticit nelle molle sottoposte a sollecitazione permanente Anche il rilasciamento delle tensioni viene influenzato dalla temperatura e pu essere determinato sperimentalmente si ottengono delle curve di rilasciamento simili a quelle di deformazione sotto carico costante da cui possibile ricavare un modulo analogo a quello di scorrimento detto di rilasciamento secondo l equazione 2 7 Hoechst 19791 p 12 2 7 dove c t N mm rappresenta l andamento della sollecitazione in funzione del tempo la deformazione forzata costante Eg t N mm il modulo di rilasciamento Comunque opportuno sottolineare che il modulo di rilasciamento Fig 23 meno utilizzato rispetto a quello di scorrimento tanto che in via approssimativa quest ultimo viene spesso utilizzato anche per determinare la diminuzione della sollecitazione causata dal rilasciamento delle tensioni Naturalmente sempre possibile modificare le caratteristiche di viscosit e di rilasciamento delle tensioni di un materiale plastico mediante l aggiunta di cariche e rinforzi fibre di vetro ecc che contengono l ampiezza dei due fenomeni agendo in modo determinante sulle propriet della resina 2 3 3 Effetto della temperatura sulle propriet meccaniche Nei normali materiali metallici da costruzione il
184. er detergenti attraverso la coestrusione di uno strato di materiale riciclato tra due di polimero vergine oppure la realizzazione di profilati o di sacchi per la raccolta dei rifiuti solidi urbani Per quanto riguarda il polivinilcloruro PVC si tratta di un polimero molto sensibile al calore Fig 39 che gi a 200 C si degrada con formazione di composti a basso peso molecolare effetto che diventa molto spinto in un campo di temperatura compreso tra 220 Cei 280 C e per tempi lunghi di lavorazione 20 inoltre le sollecitazioni meccaniche alle quali il polimero viene sottoposto durante il processo di trasformazione possono alle basse temperature accentuarne la degradazione per effetto di questi processi nel polivinilcloruro PVC si formano geli insolubili e infusibili che peggiorano la sua lavorabilit e le sue propriet meccaniche Grazie all efficace protezione degli additivi stabilizzanti 21 utilizzati nella lavorazione del polimero vergine le trasformazioni durante il processo di riciclo del polivinicloruro PVC non comportano per se si opera in condizioni non troppo severe effetti degradativi sulla sua struttura e sulle sue propriet meccaniche Fig 40 e Fig 41 Le applicazioni di materiale riciclato omogeneo pi diffuse sono e nel settore edile prevalentemente per la produzione di tubi rigidi per il drenaggio di acque e fognature e di raccordi e manicotti per tubazioni e nel settore elettrico 22
185. er l edilizia Schede tecniche Edizioni DEI Roma 2 ed Pistilli Marco 1992 Plastica e cls fibrorinforzato per la Nestehaus L Edilizia n 6 apr pp 421 423 Simonelli Giuliano 1992 E per vestito un guscio di plastica Modulo n 1 9 gen pp 190 196 Associazione Nazionale Serramenti PVC 1993 serramenti esterni in PVC Requisiti e prestazioni documentazione tecnica Milano GE Plastics 1993 Architetture trasparenti brochure illustrativa Cinisello Balsamo MI ICI Polyurethanes 1993 Poliuretani per l edilizia documentazione tecnica Ternate VA Mariani Paolo 1993 94 Tesi di Laurea materiali compositi a matrice polimerica in architettura prospettive d utilizzo in ambito strutturale relatore Guido Nardi correlatore Laura Pedrotti Politecnico di Milano Facolt di Architettura AA VV 19941 Isolamento edilizio e materie plastiche Macplas n 158 mag pp 65 74 AA VV 19942 Serramento tuttaplastica Macplas n 159 giu pp 64 65 Jagerschimdt M C 1994 Fuci un project en b tor puor les plastiques Caoutchoucs et Plastiques n 730 mar pp 32 34 Macchi Giulia 1994 Verso strati specializzati Modulo n 204 set pp 806 812 Mariani Giorgio 1994 Le materie plastiche nel settore dell edilizia nterplastics n 6 nov dic pp 64 70 AA VV 199515 Keeping Up Appearances European Plastics News n 2 feb pp 25 26 AA VV
186. erazioni di trasformazione modificano la morfologia agendo sull orientamento delle macromolecole e in qualche caso sulla cristallizzazione inoltre le lavorazioni possono modificare la struttura dei polimeri variandone il peso molecolare e a volte formando delle ramificazioni Tutte queste variazioni sono legate alla sollecitazione termomeccanica agente sul polimero rammollito durante le operazioni di trasformazione in manufatto nel caso di operazioni di estrusione o stampaggio gli sforzi sono prevalentemente legati al flusso della massa fusa e sono perci sforzi di taglio che deformano e indeboliscono le catene macromolecolari predisponendole alla rottura nel caso di operazioni di filatura o filmatura gli sforzi sono di elongazione e determinano l orientazione e cristallizzazione delle catene macromolecolari Esistono relazioni precise tra parametri molecolari quali il peso molecolare le ramificazioni la cristallinit e l orientazione e alcune propriet meccaniche dei polimeri quali il modulo elastico la tensione e l allungamento a rottura la resilienza Tab 10 Tab 10 Relazione tra propriet meccaniche e parametri molecolari Si evidenziano le relazioni esistenti tra l aumento dei principali parametri molecolari dei materiali polimerici e alcune loro propriet meccaniche La Mantia 19959 Peso e molecolare Ramificazioni Cristallinit Orientazione Modulo elastico T Allungamento a rottura Per quanto concerne
187. erde la dimensione e il senso dello Spirito Santo mentre una concezione corretta dello Spirito Santo avrebbe impedito di ridurre il mondo a mondo macchina a mondo orologio e a mondo senza anima Infine vi sono due grandi temi legati alla modernit sui quali la storiografia ecologica ha lavorato poco il tema del tempo e il tema della contemplazione Il moderno stato meccanicista non soltanto perch ha disanimato la natura e ha ridotto a oggetti le persone la natura le cose e gli altri il moderno ha cosificato reificato anche il tempo ha ridotto il tempo a tempo di prestazione quindi tempo non pi come tempo di grazia come capacit di incantarsi di fronte al mistero di ci che L altro problema quello della contemplazione la contemplazione non intesa come fuga dal mondo ma come essere capaci di stare all altezza delle cose belle e buone ancora una volta la contemplazione come aprirsi al mistero dell essere 3 A riguardo del concetto di sostenibilit l evoluzione storico culturale che ne ha caratterizzato le relazioni con il movimento ambientalista trattata in maniera appprofondita da Richard C Hill Jan G Bergman e Paul A Bowen 1994 op cit 4 Il Brundtland Report prende il nome dal suo autore il Primo Ministro della Norvegia Gro Brundtland che nel 1987 ha trattato per la prima volta come presa di posizione ufficiale di un governo occidentale il problema dello sviluppo sostenibile Da allora questo rapporto d
188. ere una piastra nervata di rigidit equivalente a una piastra piana di larghezza unitaria e spessore 6 5 mm partendo da uno spessore totale pari a 10 8 mm occorre progettare una piastra con spessore della parete nominale pari a 3 65 mm irrigidita con 1 nervatura ogni 37 mm di egual spessore e di altezza pari a 7 15 mm ottenendo un risparmio del 24 di materiale Esempio di calcolo 4 Dupont 1990 p 4 24 Se esistono particolari restrizioni relativamente al numero delle nervature a causa di possibili interferenze con componenti interni del manufatto la curva pu essere utilizzata per stabilire le dimensioni che garantiscano un numero massimo di nervature Dati spessore parete nominale della piastra piana t 2 2 mm Richiesta N 0 08 nervature per mm 8 nervature ogni 100 mm t N quindi 22x0 08 _ 0 176 W l Dal diagramma Fig 84 si ottiene ts _ 0 56 Altezza nervatura I t 3 65 1 25 2 4 mm Quindi per ottenere una piastra nervata di rigidit equivalente a una piastra piana di larghezza unitaria e spessore 1 mm partendo da un numero massimo di nervature pari a 8 ogni 100 mm occorre progettare una piastra di spessore di parete nominale 2 2 mm e spessore totale pari a 3 65 mm ottenendo una riduzione di materiale del 24 4 2 2 2 Le nervature unidirezionali Nel caso delle nervature unidirezionali Dupont 1990 pp 4 24 4 27 possibile mettere a confronto una piastra piana con una pia
189. essario evitare pareti non uniformi perch generano forme non regolari A mentre al contrario spessori uniformi della parete aiutano a controllare la sezione B sono da evitare sporgenze interne di profondit superiore allo spessore della parete nominale del componente C cos come le diramazioni interne che risultano difficilmente controllabili in fase di raffreddamento D ridisegno dell autore da originale Beck 1980 pp 290 291 J5 pap I Tav 29 Spessore parete e raccordi La tavola evidenzia i rapporti da considerare tra spessore di parete nominale del componente e raccordi per la progettazione di profili estrusi in materia plastica Essi sono e per0 5mm a 1mm r 3 0 4 mm peri mm b 2mm ro 2 0 8 mm e perc 2mm r3 3 1 5 mm inoltre opportuno che raccordo interno e raccordo esterno del profili abbiano lo stesso centro F ridisegno dell autore da originale Beck 1980 p 292 rin i i s lt hk i lk ik ik ___ _ _eesinng AA R 44 Tav 30 Elemento estruso in polivinilcloruro PVC rigido riciclato La tavola evidenzia la sezione di un elemento estruso in polivinilcloruro PVC rigido riciclato elemento utilizzabile in sostituzione delle pignatte in laterizio impiegate nei solai in latero cemento L elemento alto 200 mm e largo 400 mm suddiviso in tre parti di cui le due laterali sono riempite di resina espansa per garantire la resi
190. esto evolutivo delle attivit di riciclo nei prossimi anni Nella legislazione italiana il primo atto che si riferisce ai rifiuti la Legge n 366 del 20 Marzo 1941 sulla Raccolta trasporto e smaltimento dei Rifiuti Solidi Urban in relazione ai materiali recuperabili l art 20 della legge sancisce che lt lt tutti rifiuti solidi urbani devono essere sottoposti per quanto possibile ad un trattamento tale che assicuri nel miglior modo ai fini dell economia nazionale e della lotta contro gli sprechi la loro utilizzazione industriale ed agricola conformemente ai progressi della tecnica a seconda di direttive che il Ministero dell Interno impartir al riguardo gt gt Dal 1941 la legislazione sui rifiuti osserva un lungo periodo di riposo 37 e il quadro normativo resta sostanzialmente immutato fino alla Conferenza delle Nazioni Unite sull ambiente tenutasi a Stoccolma nel 1972 che segna a livello comunitario e per ricaduta a livello nazionale l origine di una politica ambientale tesa alla salvaguardia delle condizioni di vita e delle risorse naturali E con l Atto Unico Europeo Lussemburgo 17 Febbraio 1986 L Aja 28 Febbraio 1986 che l ambiente assurge a politica ufficiale della Comunit Europea i principi posti alla base dell intera politica comunitaria per l ambiente sono secondo l art 130R comma 2 l azione preventiva e il famoso criterio del chi inquina paga Va sottolineato che gia la Direttiva 75 442 prev
191. esto principio comporta nel campo energetico il ricorso all energia solare eolica e idrica oppure nel campo dei materiali l utilizzo delle materie plastiche ma anche del legno o dell acciaio oppure ancora nel campo delle tecniche esecutive il riferimento alle tecniche di assemblaggio a secco Rispetto della qualit dell ambiente costruito Questo principio comporta il riferimento al contesto naturale quando si parla di operazioni legate a nuovi insediamenti urbani deviazioni di corsi d acqua drenaggio di paludi deforestazione oppure concerne l uso di materiali da costruzione contenenti sostanze tossiche e pericolose che minacciano la salute dell uomo piombo amianto solventi oppure riguarda la corretta progettazione degli spazi perch se male utilizzati a lungo andare si degradano e cadono in disuso Come si pu osservare il paradigma della sostenibilit presenta sfide e opportunit per l industria delle costruzioni in un quadro di trasformazione culturale e di riorganizzazione produttiva che attraversa tutti i comparti della societ Da un punto di vista generale le tendenze che vanno a interessare il settore delle costruzioni possono essere le seguenti e la maggiore onerosit dei processi e dei materiali inquinanti usati nelle costruzioni cos come dei sistemi di smaltimento a essi collegati a causa dell imposizione di tasse tendenti a scoraggiarne l utilizzo e la riduzione da parte delle imprese costruttrici
192. ettista a un rigoroso e razionale approccio al problema della progettazione approccio che non riguarda solamente l ottimizzazione delle prestazioni ma deve rappresentare il corretto equilibrio tra aspetto visuale e aspetto esecutivo In tal senso oltre alla conoscenza del comportamento fisico meccanico dei materiali polimerici Cap 2 e della variet di materiali potenzialmente disponibili Cap 3 occorre saper governare le possibili forme e soluzioni costruttive che le tecnologie di trasformazione impongono parametri che possono influenzare in modo preponderante prestazioni e qualit del manufatto La definizione dei parametri di progettazione passa innanzitutto attraverso un corretto dimensionamento e quindi la previsione delle condizioni di esercizio che incontrer il prodotto Par 4 1 Occorre in seguito definire tutti quei parametri che a prescindere dalla forma del manufatto ne condizionano l efficienza nel caso dei manufatti stampati Par 4 2 si parla in particolare di spessori di parete Par 4 2 1 di nervature Par 4 2 2 e Par 4 2 3 di Inserti e attacchi Par 4 2 4 e Par 4 2 5 di problemi relativi a tensionamenti eccessivi Par 4 2 6 di angoli di sformatura Par 4 2 7 e infine di giunti che permettano la riciclabilit del componente come i giunti a incastro elastico Par 4 2 8 e giunti a pressione Par 4 2 9 nel caso invece dei profili estrusi Par 4 3 si parla in particolare di uniform
193. femmina sul lato inferiore Tav 33 e maschio e femmina sul lato superiore Tav 34 e Tav 34 bis Questi giunti sono studiati in modo tale da permettere e l unione di due elementi affiancati nel caso del solaio Tav 31 e l unione di due elementi l uno rovesciato rispetto all altro qualora si voglia utilizzarli per realizzare dei setti Tav 35 in questo caso per esempio un muretto di recinzione o il setto di un locale interrato il calcestruzzo viene gettato all interno delle zone di connessione per formare tanti piccoli pilastri e o dei comparti centrali che fungono inoltre da asole per impianti e scarichi Infine dal punto di vista dei vantaggi funzionali questo elemento per luci fino a 2 5 metri autoportante Par 5 1 1 e quindi permette di contenere la struttura di sostegno provvisionale del solaio a quella necessaria per le travi di coronamento per l appoggio delle testate degli elementi estrusi e a un sostegno rompitratta ogni 2 5 metri inoltre le dimensioni dell elemento consentono considerevoli risparmi di tempo nella preparazione del fondo per il getto evitando la posa delle singole pignatte in laterizio 5 1 1 Calcoli strutturali Le caratteristiche da verificare con il calcolo strutturale sono due e la funzione autoportante dell elemento e la resistenza del giunto inferiore durante il getto Per quanto concerne la funzione autoportante possibile schematizzare l elemento come una trave in sempl
194. fornisce manufatti pi leggeri e maneggevoli rispetto a quelli cementizi La struttura costituita da un modulo di sezione trasversale trapezoidale Fig 74 48 con dimensioni di base 120 cm x 200 cm e altezza variabile tra i 50 cm e i 300 cm gli elementi che la compongono Fig 75 sono lastre estruse che si incastrano tra loro Fig 76 senza fissaggi meccanici per mezzo di intagli fresati la cui stabilit garantita dal peso del terreno l assemblaggio che non richiede movimentazione meccanica avviene per strati e garantisce per l assenza rispetto alle strutture in cemento di divisioni interne nel terreno un corretto funzionamento biologico della parete Una applicazione concettualmente simile alla precedente realizzata in Germania rappresentata dal sistema Multi Brick Hasemann Weltring 1995 p 28 anche in questo caso si tratta di elementi estrusi in plastica eterogenea con una forma simile alla lamiera grecata Fig 77 che vengono sovrapposti uno all altro con interposto terreno di coltura per formare delle barriere foniche ricoperte di vegetazione dimensione alla base 110 cm e altezza 300 cm Fig 78 utilizzabili nella protezione di centri abitati 3 4 9 Applicazioni varie di polivinilcloruro PVC riciclato Il polivinileloruro PVC il principale polimero vergine utilizzato nelle costruzioni e numerose sono inoltre le applicazioni di polimero riciclato Tra queste si possono citare e tappeti
195. genda a parete in muratura c profilo estruso di supporto in polifenilossido PPO riciclato e pannello stampato angolare in polifenilossido PPO riciclato f serramento in alluminio g vite autofilettante I staffa di sostegno in acciaio m fissaggio chimico o vetrocamera p profilo di connessione al serramento in polifenilossido PPO riciclato riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 2 Part R WET Tav 48 bis Profilo di connessione estruso R La tavola evidenzia il profilo di connessione estruso in PPO riciclato che avvitato al telaio dell infisso permette di fissare l elemento stampato angolare di finitura della spalla verticale della finestra riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 Pa Cariati Fal pi Tav 49 Finitura sottofinestra del tamponamento esterno La tavola evidenzia la finitura sottofinestra del tamponamento esterno con pannelli in stampati in polifenilossido PPO riciclato il pannello viene tagliato a misura del parapetto Legenda a parete in muratura b pannello stampato in polifenilossido PPO riciclato c profilo estruso di supporto in polifenilossido PPO riciclato f serramento in alluminio g vite autofilettante h cartella sagomata di finitura in lamiera d acciaio preverniciata i profilo di sostegno in acciaio per cartella sagomata staffa di sostegno in acciaio m fissaggio chimico riduzione fotos
196. gettista Guido Nardi osserva come l ampliamento delle possibilit tecniche invece di essere colto nella sua dimensione propositiva stato recepito come possibilit di trascurare la realizzabilit del progettato considerando la tecnica contemporanea in grado di risolvere a posteriori qualsiasi richiesta del progettista Ne seguito un disinteresse per la sfera tecnica che non ha tardato a tramutarsi in vera e propria ignoranza tecnica con tutte le conseguenze che gi oggi possiamo riconoscere in termini di scarsa qualit del costruito e di degrado ambientale diffuso Nardi 1998 p 10 10 Il progetto innovativo in questo senso definito in termini di attivit di definizione della matrice di possibili esecutivi Campioli 1998 p 33 Il termine matrice vuole indicare ci che costituisce l origine la causa fondamentale o pi propriamente l elemento ispiratore del fenomeno La locuzione possibili esecutivi indica le diverse soluzioni tecnicamente realizzabili attraverso l impiego di materiali e tecniche esecutive differenti o associate in modo differente per rispondere a un determinato problema ivi p 36 nota 4 11 Il concetto di materia riveste particolare importanza nel pensiero scientifico e filosofico ci dimostrato dal fatto che la filosofia occidentale nasce circa venticinque secoli fa con le speculazioni dei filosofi ionici sulla natura della materia Gratton 1979 p 878 Nel pensiero ionico del VII e V secol
197. ghezza 230 mm e spessore 10 mm che viene assemblato mediante un profilo di connessione Tav 37 di lunghezza 140 mm con altri profili simili fimo a ottenere la lunghezza di parete desiderata il meccanismo che permette l assemblaggio delle doghe costituito da due giunti elastici a scatto Tav 38 e Tav 38 bis che vengono incastrati attraverso un movimento di rotazione Tav 39 La tramezza cos ottenuta viene ancorata al pavimento per mezzo di un profilo ad U che funziona da guida il profilo viene fissato con viti adatte al pavimento e successivamente viene alloggiata la parete Tav 40 Invece per fissare la tramezza al plafone e alle murature perimetrali si utilizzano dei profili a L il profilo viene ancorato con viti adatte e dopo averla accostata al profilo si blocca la parete con un coprifilo Tav 39 e Tav 40 il coprifilo si aggancia al profilo a L per mezzo di un giunto elastico Tav 41 e Tav 41 bis Sia il profilo a U che quello a L e il coprifilo sono sempre profili estrusi in plastica eterogenea Per mezzo di un profilo di connessione a T possibile inoltre realizzare tramezze d angolo Tav 42 5 2 1 L isolamento acustico Nelle tramezze divisorie il requisito dell isolamento acustico molto importante essendo infatti il potere fonoisolante funzione della massa nel caso di materiali molto leggeri come le materie plastiche l isolamento acustico diventa un problema di difficile soluzione a meno di rico
198. gli scarti di processo comprendono il riciclo meccanico frantumazione del manufatto e rigranulazione del polimero il riciclo chimico produzione del monomero di partenza del polimero trattato il riciclo energetico combustione delle materie plastiche per produrre energia termica ed elettrica In seguito sono approfondite le possibili cause di alterazione dei materiali post consumo Par 3 2 e in particolare concetti riguardanti la degradazione dei polimeri durante la loro lavorazione e il ciclo di vita Par 3 2 1 gli effetti delle possibili contaminazioni sui materiali riciclati Par 3 2 2 le problematiche relative alla compatibilizzazione di polimeri di natura chimica diversa e di miscele eterogenee provenienti dalla raccolta dei rifiuti solidi urbani Par 3 2 3 L analisi dello stato dell arte sul riciclo meccanico Par 3 3 viene affrontata considerando la famiglia dei polimeri termoplastici di massa polietilene PE polietilentereftalato PET polipropilene PP polivinilcloruro PVC polistirene PS Par 3 3 1 dei polimeri termoindurenti poliuretani PUR e del polimeri fibro rinforzati Par 3 3 2 del tecnopolimeri termoplastici polimeri utilizzati nei beni di consumo durevoli dell industia elettronica informatica automobilistica e sportiva Par 3 3 3 e quella delle plastiche eterogenee raccolta da post consumo RSU Par 3 3 4 Inoltre le ricerche effettuate presso le aziende e le associazioni impeg
199. gogine Ilya Stengers Isabelle 1981 voce Vincolo in Enciclopedia vol 14 Einaudi Torino pp 1064 1080 Maldonado Thomas 1987 Il futuro della modernit Feltrinelli Milano Cortellazzo Manlio Zolli Paolo 1988 Dizionario etimologico della lingua Italiana Zanichelli Bologna Bisogno Paolo 1990 Prometheus La morte di Newton Il nuovo paradigma scientifico Natura e ambiente n 9 Angeli Milano pp 65 104 Bertoldini Marisa 1991 Progettare l abitare le basi per l indagine in Marisa Bertoldini a cura di L atto progettuale Strutture e percorsi 1991 Citt Studi Milano pp 11 24 Campioli Andrea 1991 La critica della poetica e dello stile in Guido Nardi Andrea Campioli Anna Mangiarotti Frammenti di coscienza tecnica Tecniche esecutive e cultura del costruire Angeli 1991 Milano pp 31 62 Truppi Carlo 1991 Tra costruzione e progetto Classico e moderno come scenario del costruire Angeli Milano Campioli Andrea 1992 presagi di un nuovo costruire Il linguaggio delle tecniche esecutive nell architettura della seconda et della macchina Angeli Milano 2 ed Truppi Carlo 1994 Continuit e mutamento Il tempo nell innovazione delle tecniche e nell evoluzione dell architettura Angeli Milano Campioli Andrea 1994 La struttura e l organizzazione del progetto negli interventi edilizi complessi gli specialismi le fasi gli operatori in Claudio Molinari e Andrea Campioli
200. granulometrie EVC 1991 p 22 Fig 62 Pannelli coestrusi con polivinilclo ruro PVC riciclato La figura mostra una applicazione di pannelli san dwich realizzati per coestrusione di polimero riciclato e vergine nello strato esterno e materiale espanso nella parte interna utilizzati come tramezzi divisori per un parcheggio esterno per autoveicoli Simona 1994 Fig 63 Scarti di camere d aria per pneumatici La figura mostra le camere d aria per pneumatici prima di essere inviate alle operazioni di riciclo Vredestein 1996 Fig 64 Riciclo di pneumatici La figura mostra l impianto di polverizzazione purificazione e rigenerazione di gomme provenienti da pneumatici di autoveicoli Vredestein 1996 Fig 65 Manufatti in gomma riciclata La figura mostra alcuni tipi di lastre per pavimentazione ottenute da gomma riciclata proveniente da pneumatici dismessi Vedrestein 1996 Fig 66 Blocchi per pavimentazione esterna La figura mostra un blocco in calcestruzzo per pavimentazione esterna ottenuto inglobando nel getto 3 rinforzato con una rete elettrosaldata 1 un pneumatico dismesso 2 Baglioni et alii 1994 p 504 Fig 67 Blocchi per pareti di contenimento La figura mostra un blocco in calcestruzzo per pareti di contenimento ottenuto inglobando nel getto 1 rinforzato con rete elettrosaldata 2 una anima di gomma riciclata pressata 4 rivestita con rete d acciaio 3 Baglioni et alii 1994 p 5
201. he portano a fenomeni di rottura attraverso microfessurazioni che diventano presupposti per la penetrazione delle sostanze chimiche reagenti e quindi della degradazione del polimero Inoltre sulle caratteristiche prestazionali dei polimeri possono influire negativamente le condizioni ambientali Hoechst 1986 p 11 in particolare l esposizione agli agenti atmosferici e alle radiazioni ultra violette il cosiddetto sfarinamento che rende la superficie grigia opaca L invecchiamento causato da questi agenti per l azione com binata di temperatura ossigeno umidit relativa e raggi U V porta alla degradazione del polimero e alla totale perdita delle propriet di base e del colore Tab 5 Caratteristiche meccaniche dei principali materiali polimerici Si esaminano di seguito le caratteristiche meccaniche dei principali materiali polimerici rilevati con misure di breve durata a temper atura ambiente in particolare sono indicate la resistenza a flessione in N mm 1 la resistenza all urto in kJ m 2 la resilienza in k4 m 3 la resistenza a trazione in N mm 4 l allungamento a rottura in 5 e il modulo elastico in N mm 6 Saechtling 1993 pp 526 527 iee e e AN ee rinf fibre lunghe rilev e e POM con 25 FV ee e Eeee PC con 35 FV UP 1140 Fees T eee sit LDPE mgr e E HDPE 800 PMMA pre a re a ar PPO 120 2 3 9000 Polifenilossido PPO 137 8 10 con 30 FV Polipropilene 40 50 3 15
202. he possono ricollegarsi alla pratica del riciclo questi esempi da un lato confermano che sono indispensabili motivazioni tecniche ed economiche affinch le tecniche di riciclaggio si radichino nel settore delle costruzioni e dall altro lato sono esemplificativi di come la necessit di ridurre lo spreco di risorse oppure la scarsit delle risorse stesse possano generare processi innovativi nel settore Il riciclo e l edilizia dunque si sono pi volte confrontati sia per l intrinseca capacit del settore a riciclare capacit legata alle ragioni strutturali precedentemente analizzate sia per i cicli di relativa scarsit delle risorse e dei materiali impiegati nelle attivit di costruzione cicli spesso conseguenti a problemi di trasporto dei materiali stessi Tra i casi che vengono di seguito considerati Rigamonti 1996 pp 131 139 alcuni quelli che rientrano nel campo del riciclo di materiali da costruzione sono stati citati per testimoniare l esistenza di una consuetudine culturale e materiale che supporta il riciclaggio di materiali in edilizia altri invece relativi a materiali originariamente estranei all architettura vogliono rafforzare l ipotesi sostenuta in questa tesi circa la fattibilit e la convenienza relativi all impiego di residui di altri settori in edilizia La pratica di riciclaggio pi nota risale senz altro al periodo romano durante il quale si consolidata la costruzione dei cosiddetti muri a sacco
203. i Rea Cibele talora De meter madre terra Il sostantivo materia ae lat si riferisce al legname come primo materiale da costruzione In italiano il termine materiale significa tutto ci che serve per costruire edifici opere stradali ponti ecc tra quelli che hanno una diretta funzione statica si distinguono i materiali naturali Come sabbia sassi legno metalli i materiali artificiali Come laterizi calce cemento Sono detti materiali accessori quelli che si impiegano nelle opere di finitura come vetro asfalti materie plastiche materiali nobili quelli di particolare valore Nardi 1996 Una delle accezioni pi diffuse del termine materiale quella che lo identifica con il concetto di materia prima Materie prime in generale sono tutte quelle componenti dell ambiente naturale atte a soddisfare i bisogni dell uomo Wyrobisz 1979 p 930 In questo senso due distinzioni sono comunque essenziali quella fra materie prime naturali e industriali sintetiche e quella delle materie prime naturali in minerali come carbone petrolio metano metalli comuni e metalli nobili minerali non metallici e organiche come legno grano pellami lana cotone 3 Il riferimento all insieme di atti tecnici dovuto alla convinzione che il progetto si elabora attraverso una serie di atti mentali che si inverano nella costruzione attraverso una serie di atti tecnici Nardi 1991 pp 26 27 Tale considerazione porta a riflettere su
204. i Tra le categorie di prodotti che hanno ricevuto il marchio RAL quelle riferite all edilizia sono principalmente materiali per copertura senza amianto vernici a bassa quantit di inquinanti vernici in polvere rubinetteria a comando elettrico per il risparmio d acqua carta da parati in carta riciclata prodotti per il trattamento del legno senza formaldeide bruciatori e caldaie a olio combustibile bruciatori a gas a bassa emissione e a risparmio energetico materiali edili a base di vetro riciclato finestre isolanti materiali edili con gesso riciclato Morfini 1993 p 302 Sull esperienza e sui criteri del sistema tedesco il Consiglio dei Ministri dei Paesi Nordici nel 1989 ha sottoscritto l avvio di un programma armonizzato di etichettatura ecologica mentre il governo francese ha varato nel 1991 il Comitato per il Marchio NF Environnement In Giappone nel 1988 stato avviato il Progetto Promozione dei Prodotti Ecologici o EcoMark il quale consente di sottoporre alla valutazione dei Comitati non solo i beni di consumo ma anche i servizi Tra i prodotti etichettati i maggiori riconoscimenti sono andati ai prodotti spray non contenenti CFC ai filtri per lavandino da cucina agli imballaggi di carta riciclata mentre per quanto riguarda i materiali da costruzione hanno ottenuto l etichetta ecologica isolanti termici per l edilizia materiali per l isolamento acustico e vibrazionale cementi prodotti con scorie d altoforno Negli Stati Un
205. i mentre sono ancora sconosciuti nell edilizia europea La tegola finto legno molto diffusa in America mentre in Europa solo di recente la GE Plastics ha messo a punto le finte tegole spagnole installandole sulla casa esposizione Royal House situata nell area del LEEp Living Environment Europe Project a Bergen op Zoom in Olanda GE Plastics 1995 47 In riferimento al riciclo di polistirene espanso la Basf multinazionale tedesca produce e commercializza una serie di polimeri Styromull ottenuti dalla macinazione di polistirene espanso riciclato serie Styropor proveniente da scarti di lavorazione e da imballaggi dismessi in particelle di dimensioni variabili dai 4 mm ai 25 mm secondo l applicazione a cui vengono successivamente destinati Basf 1990 48 Circa la sezione trasversale trapezoidale delle barriere foniche stata studiata per un corretto funzionamento biologico della struttura in quanto garantisce alla vegetazione un soleggiamento e una idratazione uniforme su tutti i livelli della barriera Piardi et alii 1994 p 510 49 Per quanto concerne il riciclo di cavi e fili il polivinileloruro PVC costituisce lo strato di rivestimento esterno circa il 65 delle 20000 tonnellate di cavi telefonici riciclati dalla SIP costituita da materiale plastico di cui 10000 tonnellate sono di PVC il resto polietilene PE Questo materiale riciclato viene utilizato per applicazioni secondarie in quanto i
206. i componenti e dei materiali abitualmente utilizzati In questo settore Cap 1 Par 1 2 Gli esempi di seguito citati sono significativi della capacit di riciclo del settore delle costruzioni e anche se a volte non vanno oltre la pura sperimentazione e pur con volumi di materiale trattato limitati rispetto alle reali esigenze di smaltimento rappresentano comunque uno stimolante substrato di cultura materiale dal quale possono nascere valide opzioni relative all utilizzo di materie plastiche riciclate in edilizia 3 4 1 Stabilobloc stabilobloc 19962 il marchio registrato con il quale vengono prodotti e commercializzati da una azienda belga 33 blocchi di dimensione variabile Fig 52 dimensioni standard base 120 cm x 80 cm altezza 50 cm ottenuti dalla semplice compressione di rifiuti plastici indifferenziati e utilizzabili come sottofondo vibro assorbente in svariate applicazioni finora in numerose strade francesi e belghe Fig 53 e Fig 54 34 Senza dubbio si tratta di una interessante applicazione che utilizza una tecnologia semplice ed economica esente da operazioni di separazione lavaggio ed essicamento in un campo quello della lavorazione delle plastiche eterogenee dove spesse volte i costi rappresentano la principale limitazione inoltre si offre una soluzione sostenibile al problema della stabilit dei terreni di sottofondazione generalmente risolto con riempimenti di aggregati di varia granulometria
207. i di una scelta corretta opportuna dunque una classificazione dei materiali polimerici 23 e in questo senso pu essere d aiuto la valutazione della loro reazione al fuoco 24 definita dal Decreto Ministeriale del 30 Novembre 1983 come lt lt Il grado di partecipazione di un materiale combustibile al fuoco al quale sottoposto gt gt indicativamente tra le materie plastiche utilizzate in edilizia si va dal polivinilcloruro PVC per serramenti che considerato autoestinguente classe 1 25 al polistirene espanso EPS che considerato molto infiammabile classe 5 26 Una interessante classificazione in base al comportamento alla combustione 27 quella prevista per i materiali plastici utilizzati come isolanti elettrici secondo la norma tedesca DIN IEC 707 VDE 0304 14 e la norma statunitense UL 94 28 norma che essendo applicata in ambito internazionale rappresenta un valido riferimento in questo campo Tab 11 Un altra caratteristica che pu essere utile conoscere nella valutazione del rischio d incendio correlato a un materiale la temperatura d accensione Tab 12 cio quella temperatura alla quale anche in assenza di fiamma esterna il materiale brucia per auto accensione sotto questo punto di vista occorre sottolineare come rispetto al legno o ai tessuti le materie plastiche abbiano delle temperature di auto accensione molto pi alte Maffei Marchetti 19959 p 32 Infin
208. i due materiali il diametro della cavit deve essere superiore del 20 40 a quello dell elemento di fissaggio tenuto conto delle temperature d esercizio e dei coefficienti di dilatazione dei materiali impiegati 4 2 6 Gli intagli e la concentrazione delle tensioni Gli intagli sono definiti come cambiamenti pi o meno bruschi della sezione cavit fori filettature variazioni di spessore curvature Tav 16 o della composizione del materiale cariche additivi soffiature cambiamenti che generano una variazione di direzione del flusso di forze in un elemento sollecitato con un conseguente loro addensamento Hoechst 19791 pp 7 9 1986 pp 14 15 Tav 16 Part 1 La concentrazione locale delle tensioni in seguito a tale addensamento viene definita effetto d intaglio e genera una distribuzione non uniforme delle tensioni nella sezione del manufatto sollecitato che pu influire in maniera notevole sulla sua resistenza Nei casi sopradescritti opportuno calcolare le sollecitazioni d esercizio facendo uso di un fattore di moltiplicazione che tiene conto delle tensioni concentrate rispetto alle sollecitazioni uniformi globali definito fattore di concentrazione delle tensioni ag possibile ricavare il fattore di concentrazione delle tensioni in base al rapporto tra il raggio di raccordo R e lo spessore della parete pi sottile T presente in prossimit dell elemento Fig 88 In base al fattore di concentrazione d
209. i i materiali combustibili 19 anche possibile per intervenire sul cosiddetto rischio d incendio cio sulla sua fase di formazione 20 modificando caratteristiche quali l accendibilit 21 e l infiammabilit 22 di queste materie Le sostanze che permettono di modificare il comportamento al fuoco delle materie plastiche sono chiamate agenti ritardanti di fiamma Hellerich Harsch Haenle 1990 pp 285 286 si tratta in generale di composti di cloro bromo e fosforo che agiscono sulla fase di sviluppo e propagazione dell incendio per interruzione della fiamma o per formazione di uno strato superficiale di carbonio sul materiale simile a quello che si forma durante la combustione del legno Si distinguono e agenti ritardanti la fiamma di tipo additivo impiegati in maggior parte con materiali termoplastici mescolati ai granuli del polimero e agenti ritardanti la fiamma di tipo reattivo impiegati in particolare con materiali termoindurenti inglobati nella molecola del polimero Comunque nella scelta di un materiale da costruzione quindi anche nel caso delle materie plastiche il comportamento al fuoco deve essere oggetto di attente valutazioni da parte del progettista senza dimenticare che in particolare dell edilizia ci non elimina rischi d incendio che in buona parte dipendono anche dal modello dell edificio dalla destinazione d uso prevista dai percorsi di fuga e dai dispositivi di sicurezza Ai fin
210. i rammollimento delle plastiche in esse contenute in particolare il polietilentereftalato PET fonde a 270 C mentre le miscele si lavorano circa a 210 C e l incompatibilit tra i polimeri poliolefinici e quelli stirolici che genera scarsa adesione tra le diverse fasi Marino 1995 p 9 31 In riferimento alla compatibilizzazione delle miscele eterogenee diverse sono le ricerche effettuate negli ultimi anni Tra queste in particolare si possono citare la compatibilizzazione di miscele di polistirolo PS polietilene a bassa densit LDPE e polivinilcloruro PVC con polietilene clorurato CPE in percentuale del 10 polimero che presenta legami carbonio cloro miscibili con la fase PVC mentre il resto della catena miscibile con la fase polietilenica questo tipo di compatibilizzazione porta un notevole aumento dell allungamento a rottura e della resilienza con un piccolo calo del modulo e della tensione a rottura La Mantia 19956 oppure la compatibilizzazione di miscele di polietilene PE e polietilentereftalato PET migliorano le propriet meccaniche ma non la resistenza termomeccanica Wenguang La Mantia 1994 oppure ancora la compatibilizzazione di miscele a matrice poliolefinica con aggiunte di polistirene PS polivinilcloruro PVC polietilentereftalato PET e poliammide PA sono state migliorate la resilienza e l allungamento a rottura De Groote Godard 1994 32 In riferimento al consumo di materi
211. i un materiale elastico questo diagramma assume un andamento tipico Fig 13 dove possibile riconoscere GE Plastics 1994 pp 16 18 e un primo tratto OA dove il materiale obbedisce alla legge di Hooke secondo cui le deformazioni sono direttamente proporzion ali al carico applicato rappresentato da un andamento lineare della curva Il limite massimo A che il materiale in grado di sopportare senza deviare dalla linearit definito limite di proporzionalit alcuni materiali plastici in particolare non presentano un limite di proporzionalit dato che non esistono tratti della curva a essi relativa dove il carico sia proporzionale all allungamento co munque alcuni di questi materiali possono resistere a carichi notevoli e riacquistare le dimensioni originarie quando il carico viene rimosso e il imite di elasticit B limite oltre il quale la deformazione nel materiale una volta rimosso il carico risulta permanente e irre versibile una pendenza nulla alcuni materiali non possiedono punto di snervamento e il mite di resistenza D che rappresenta la massima sollecitazione a cui pu resistere il materiale e la resistenza allo snervamento cio la resistenza nominale al punto di snervamento per molti materiali tra i quali quelli polimerici che si snervano in modo graduale o che hanno un allungamento molto elevato allo snervamento difficile individuare questo punto tanto che si preferisce conside
212. iali in Enciclopedia vol 8 Einaudi Torino pp 930 960 Cresswell Robert 1981 voce Tecnica in Enciclopedia vol 13 Einaudi Torino pp 971 994 Formaggio Dino 1981 L arte il lavoro le tecniche in Mikel Dufrenne Dino Formaggio Trattato di estetica 2 voll Mondadori Milano pp 101 145 Bairati Eleonora Finocchi Anna 1984 arte In Italia Lineamenti di storia e materiali di studio Loescher Torino vol 12 Nardi Guido 1986 Le nuove radici antiche Saggio sulla questione delle tecniche esecutive in architettura Angeli Milano Pawley Martin 1987 Technology Transfer Architectural Review n 1087 set pp 31 39 Nardi Guido 1988 Genius artis e genius materialis in Marisa Bertoldini a cura di La casa tra tecniche e sogno La costruzione della propria casa in un esame transdisciplinare Angeli Milano pp 127 144 Mangiarotti Anna 1989 Gli elementi tecnici del progetto Trasformazioni e possibilit espressive della materia in architettura Angeli Milano Molinari Claudio a cura di 1989 Manutenzione in edilizia Nozioni problemi prospettive Angeli Milano Vitale Augusto Perricioli Massimo Pone Sergio 1989 Architettura e costruzione Il problema della tecnica negli scritti dei protagonisti dell architettura moderna Angeli Milano Mangiarotti Anna 1991 L innovazione nel progetto Esempi di architettura contemporanea Angeli Milano Nardi Guido 1991 Gli ele
213. iali polimerici parametri che riguardano aspetti dimensionali sollecitazioni caratteristiche funzionali del prodotto Quindi per le finalit poste questa tesi si struttura secondo un approccio metaprogettuale intentendo la metaprogettazione come quella fase che raccoglie e correla il materiale informazionale e lo traduce in un preciso quadro di riferimento in tal senso va inquadrata la definizione sulla base delle conoscenze acquisite di componenti ed elementi costruttivi in materiali polimerici di riciclo definizione che conclude questa tesi Una tesi che passa attraverso il tentativo di restituire un quadro aggiornato sullo stato dell arte sul riciclo di materiali plastici quadro che coinvolge le associazioni e i consorzi a livello nazionale e internazionale le multinazionali produttici di polimeri vergini le aziende impegnate attivamente nella trasformazione di materiali riciclati i centri di ricerca e sviluppo si tratta di soggetti che per motivi statutari per ragioni di marketing o di produzione si trovano impegnati nel chiarimento delle problematiche legate a questo tema Note di approfondimento 1 In merito al rapporto cultura architettura rapporto che lega nel mondo del costruito l uso di tecniche esecutive e materiali anche a simbologie dell inconscio collettivo e che pu essere addotto come motivo per cui certe tecniche e certi materiali persistono a lungo nel tempo o si modificano molto lentamente o pi in gener
214. ice appoggio sulla quale agisce un carico uniformemente distribuito che corrisponde al peso del getto di calcestruzzo liquido il peso proprio dell elemento trascurabile con questo schema si possono verificare la freccia f e le sollecitazioni dovute alla flessione s calcolate in mezzeria della trave La freccia in mezzeria della trave si calcola secondo la formula 5 1 dove f mm la freccia p N mm il carico distribuito agente sulla trave mm la lunghezza della trave E N mm il modulo elastico del polivinilcloruro PVC rigido riciclato J mm4 il momento d inerzia della sezione trapezoidale della trave La freccia dovuta ad azioni permanenti Decreto Ministeriale 14 Febbraio 1992 Parte Prima punto 7 3 2 comma b verificata per valori pari a dove mm la lunghezza della trave Uguagliando l equazione 5 1 e l equazione 5 2 si ricava la lunghezza della trave in funzione della freccia massima ammissibile Gli sforzi nella trave inflessa si calcolano secondo la formula M y 6 J 5 4 dove s N mm lo sforzo M KN x mm il momento flettente agente sulla trave y mm la distanza dall asse neutro J mm4 il momento d inerzia della sezione trapezoidale della trave La sollecitazione cos calcolata deve essere inferiore alla resistenza a flessione del polivinilcloruro PVC rigido riciclato che pari 70 N mm considerando in sicurezza il v
215. ici interessa anche gli aspetti applicativi di tali materiali nel settore delle costruzioni opportuno dunque completare il quadro conoscitivo con l analisi di quelli che attualmente sono i principali esempi di utilizzo di materie plastiche in edilizia sia a livello impiantistico che a livello componentistico Par 2 5 2 1 Definizione di materia plastica La definizione applicativa la definizione chimico strutturale polimeri termoplastici gli elastomeri i polimeri termoindurenti La struttura cristallina la struttura amorfa le caratteristiche in funzione della cristallinit Le combinazioni di termoplasti gli omopolimeri i copolimeri le catene ramificate le leghe e le miscele settori di produzione i polimeri di massa tecnopolimeri i materiali fibro rinforzati Con il termine materia plastica si comprende una vasta gamma di prodotti di sintesi quindi non naturali dell industria petrolchimica ottenuti da materie prime quali il petrolio il metano e il carbone in generale si fa risalire all anno 1906 la scoperta della prima materia plastica la resina fenolica nota come bakelite dal nome dello scienziato al quale si deve tale scoperta il Prof Leo Hendrik Baecheland anche se per lo sviluppo di una vera e propria industria delle materie plastiche bisogna attendere la fine della seconda guerra mondiale La continua evoluzione avvenuta in questo campo soprattutto negli ultimi anni ha portato una proliferazi
216. iciente di Materiale lat termica Acciaio Alluminio Cemento Nylon Ottone Pino Policarbonato PC Polietilene PE Polipropilene PP Polifenilossido PPO Poliestere UP Polietereimmide PEI Rame Resine acetaliche POM Resine acriliche Vetro temperato INCO 2 2 1 Additivi rinforzi e cariche Gli additivi le cariche e i rinforzi vengono utilizzati per modificare le propriet fisiche e meccaniche dei polimeri Le fibre di rinforzo vetro boro carbonio kevlar ecc come detto in precedenza sono utiliz zate per migliorare le caratteristiche meccaniche mentre per ac crescere valori di modulo elastico si utilizzano le cariche cellulosa farina di legno farina minerale carbonato di calcio talco sferette di vetro e al contrario per diminuirli e aumentare la flessibilit si utilizzano i plastificanti che sono per lo pi prodotti a basso peso molecolare e viscosi che si vanno a interporre tra le catene polimeriche aumentandone la resistenza agli urti Fig 11 Gli additivi possono essere usati per propriet quali l autoestinguenza idrossido di alluminio e prodotti che liberano cloro bromo fosforo la stabilit alla luce ultravioletta nerofumo la resistenza all ossidazione e per Impedire danneggiamenti termici durante la trasformazione Per diminuire la resistenza superficiale delle materie plastiche in modo da impedire il deposito di polveri per carica elettrica si utilizzano gli agenti antistatici nerofumo
217. idenziale pubblica denominato Modell Steiermark a Graz Austria dove nel momento in cui stata chiamata attivamente a partecipare al processo progettuale l utenza ha mostrato una attenzione verso i materiali e verso l ambiente notevoli Golinelli 1994 p 4 11 Per quanto concerne la legislazione ambientale inerente l edilizia oltre a tutte le leggi nazionali e regionali che prevedono strumenti urbanistici di pianificazione territoriale importante citare la Legge 1089 39 sulla tutela delle cose d interesse artistico e storico la Legge 1497 39 per la protezione delle bellezze ambientali la Legge 431 85 legge Galasso sulla tutela delle zone di particolare interesse ambientale la Legge 349 86 istitutiva del Ministero dell ambiente il D P R 616 77 di trasferimento delle funzioni inerenti le tematiche ambientali dallo stato alle regioni e di istituzione dei parchi regionali la Legge 183 89 di difesa del suolo la Legge quadro 394 91 sulle aree naturali protette Tra gli strumenti atti a verificare la compatibilit ambientale dei progetti di particolari opere costruttive la citata Legge 349 86 ha introdotto la procedura di valutazione di impatto ambientale attraverso la quale si fornisce una valutazione preventiva degli effetti che possono produrre sull ambiente in cui vengono realizzate opere quali isediamenti industriali grandi infrastrut ture autostrade ferrovie elettrodotti oleodotti metanodotti bacini d accumulo di acque ec
218. iderata esteticamente accettabile Leaversuch 1995 p 38 Per quanto riguarda le prestazioni meccaniche degli elementi di copertura in materia plastica essi garantiscono una elevata resistenza all urto resistono al peso di un uomo e sopportano raffiche di vento fino a 290 km orari inoltre grazie a opportune additivazioni il materiale risulta autoestinguente In alcune applicazioni gli elementi finto legno sono stati utilizzati come rivestimento esterno di edifici prefabbricati Fig 72 3 4 7 Riciclo di polistirene espanso EPS Il riciclo del polistirolo o polistirene espanso EPS Fabiani 1994 influenzato dal fatto che la maggior parte del volume 98 dei manufatti costituiti da questo materiale costituita da aria da ci deriva che sotto il profilo economico i costi delle operazioni di riciclo influenzati in maniera notevole dal trasporto del materiale dismesso ne rendono improponibile il recupero come materia prima Pi conveniente appare l utilizzo del materiale riciclato espanso dopo sola macinazione o frantumazione 47 cos trattato il polistirene espanso di riciclo viene impiegato per quanto concerne il settore delle costruzioni come Fig 73 e agente drenante o riempitivo nei terreni vengono formate delle fessure di materiale espanso che convogliano le acque attraverso gli strati Impermeabili del terreno stesso Basf 1990 e materiale di alleggerimento e carica isolante per cementi uti
219. ie Feso molecolare distribuzione Effetto dell intaglio Assorbimento di lavoro sino alla rottura Vernice sort II Tipo bai ostruzione Modilicante Percentuale errate Distribuzione n Pigmenti i Cordone di saldatura 7 sE Temperatura della massa Lubrificante P a Temperatura dello stampo Invecchiamento Velocit di iniezione __ Rottura fragile Temperatura di transizione Temperatura Fig 10 Fattori d influenza sulla temperatura di transizione La figura mostra i fattori d influenza sulla temperatura di transizione vetrosa nelle materie plastiche caratterizzate rispettivamente da una rottura di tipo tenace e di tipo fragile Oberbach Muller 1987 p 71 Plastificante esterno Macromolecole Fig 11 Molecole di PVC con inserimento di plastificante La figura mostra la rappresentazione grafica dell azione degli additivi plastificanti che si interpongono tra le catene molecolari formando dei cuscinetti che ne aumentano la resistenza agli urti Hellerich Harsch Haenle 1990 p 19 log modulo E MPa Fig 12 Modulo di scorrimento La figura mostra la curva relativa all andamento del modulo elastico di un policarbonato PC misurato a temperatura ambiente in funzione del tempo Celaschi 1995 p 75 J ll log tempo s mini e fre e cs nonno Mino Pina a aa i b T di MEANA SPORE VOMERO RE LI n I m i 1 m e
220. ienta verso normative specifiche soffermando la propria attenzione su ristrette categorie di beni 38 E con questo spirito che viene adottata la Direttiva 85 339 relativa agli imballaggi per liquidi alimentari che all art 1 definisce una serie di azioni relative lt lt alla produzione alla commercializzazione all uso al riciclaggio degli imballaggi gt gt e all art 4 dispone lt lt la raccolta selettiva procedimenti efficaci di prelievo degli imballaggi dai rifiuti domestici sbocchi per materiali ricavati dagli imballaggi usati gt gt Vengono dunque individuate per la prima volta due questioni nodali della materia la prima che il riciclo non riguarda il solo smaltimento ma deve gi essere considerato nella fase di produzione la seconda che bisogna definire e incentivare gli sbocchi per i materiali ottenuti da prodotti riciclati In senso operativo per quanto concerne la legislazione italiana pu essere considerata come punto di svolta la Legge n 4 5 del 9 Novembre 1988 sulle Disposizioni urgenti in materia di smaltimento dei rifiuti industriali che all art 9 quater istituisce lt lt 1 consorzi nazionali obbligatori per il riciclaggio di contenitori od imballaggi per liquidi in vetro metallo e plastica gt gt cui compiti sono quelli definiti all art 4 di lt lt assicurare il riciclaggio anche mediante avvio di aziende che recuperano materie prime secondarie oppure energia
221. ifica una posizione ordinata definendo dei cristalliti 7 questa struttura che non interessa tutto Il polimero ma solo alcune parti determina una pi elevata rigidit e tenacit del materiale accompagnata da una resistenza agli urti pi contenuta comportamento simile al vetro Nella struttura amorfa invece le catene macromolecolari risultano raggomitolate in modo disordinato struttura che conferisce loro un comportamento duttile In sintesi polimeri cristallini o semicristallini presentano dal punto di vista meccanico rispetto a quelli amorfi GE Plastics 1994 p 13 e maggiore peso specifico e maggiore resistenza a trazione e maggiore modulo elastico a trazione e minor viscosit e maggiore ritiro e distorsione e minore allungamento a rottura 2 1 3 Copolimeri e leghe Per variare le propriet dei materiali plastici ottenendo particolari prestazioni possibile effettuare diversi tipi di combinazioni di termoplasti sia a livello intramolecolare ottenendo cos dei copolimeri sia a livello intermolecolare ottenendo cos leghe o miscele la condizione necessaria per effettuare tali combinazioni che monomeri costituenti le diverse catene molecolari o diversi polimeri siano tra loro compatibili Per quanto concerne il primo livello di combinazione si possono distinguere polimeri che possiedono un solo tipo di unit ricorrente monomero che vengono definiti omopolimeri Fig 5 a1 polimeri che con
222. il modulo elastico e cresce in modo contenuto con l aumento del peso molecolare anche in relazione all aumento della temperatura e diminuisce con l aumento del numero e della lunghezza delle ramificazioni a causa dell impedimento sterico cio spaziale delle ramificazioni e cresce con l aumento della cristallinit in misura pi elevata a temperature maggiori e cresce in modo netto con il grado di orientazione e a temperatura ambiente oltre tre volte pi alto di quello della fibra isotropa Per quanto concerne la tensione a rottura e non risente in modo particolare dell aumento del peso molecolare anche se manifesta una leggera crescita e presenta valori pi bassi a pari peso molecolare nei polimeri ramificati in quanto presentano un numero minore di entanglement labili e cresce con l aumento della cristallinit che Irrigidisce il materiale e cresce sia nei polimeri semicristallini che in quelli amorfi anche di 4 5 volte rispetto al valore del materiale non orientato Per quanto concerne l allungamento a rottura e decresce con pesi molecolari molto elevati e decresce con l aumento delle ramificazioni e decresce con l aumento della cristallinit in quanto il materiale si infragilisce e decresce con l orientazione dal 500 600 al 20 nei polimeri semicristallini mentre cresce nei polimeri amorfi Per quanto concerne la resilienza e cresce all aumentare del peso molecolare diminuisce con l aum
223. il momento d inerzia mm4 della sezione rettangolare del giunto La freccia massima all estremit libera del giunto Q_I E 4 8 dove f mm la freccia pari al dente del giunto Q N il carico necessario a far abbassare il giunto della quantit f pari al dente dell incastro I mm la lunghezza del giunto tra la parete nominale e il dente E N mm il modulo elastico del materiale utilizzato I bhs 12 il momento d inerzia mm della sezione rettangolare del giunto La deformazione data dalla seguente equazione M y TE 4 9 e 4 10 Q e ed essendo il carico Q N necessario a garantire la freccia f mm secondo l equazione 4 8 uguale a 3 f E ds 4 11 sostituendo nella 4 10 otteniamo 4 12 che l equazione per calcolare la deformazione indotta dalla freccia imposta per giunti a sezione trasversale costante GE Plastics 1994 p 54 Nel caso dei giunti a sezione trasversale rastremata l equazione 4 12 diventa GE Plastics 1994 p 54 3 f h 2 1 K c 4 13 Per il rapporto hyh 1 2 la 4 13 diventa Saechtling 1993 p 177 f h CT 4 14 1 09 1 Nel caso dei giunti a resistenza uniforme l equazione 4 12 diventa per uno spessore all estremit pari a 1 4 di quello all aggancio con la parete nominale Saechtling 1998 p 177 f h 0 86 1 4 15 Quindi in base alle equazioni 4 12 4 13
224. ili in cui le particelle sono disperse nella matrice Dupont 1993 p 2 HIPS SAN ABS P PC PMMA PVC PP HDPE LDPE FETP PEIP PS uf A A Annone ai Oa LA Ga Oa lt LOZ S ISEE 6 6 l 4 6 6 5 2 2 4 1 1 6 1 6 6 5 6 6 5 6 2 3 6 5 1 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 amp 6 6 6 6 5 5 1 6 6 5 6 5 IU 6 6 Fig 34 Compatibilit tra materie termoplastiche La figura mostra il livello di compatibilit tra le principali categorie di polimeri teermoplastici il grado varia da 1 completamente compatibile a 6 incompatibile Wetzel 1987 p 14 PVC DO Ch Gh Gh Oh PP Dh OD o DD HDPE LDPE PBTP Allungamento a rottura k D z m i 20 40 60 80 60 60 40 20 Fig 35 Compatibilit tra poliolefine La figura mostra l andamento della resistenza a trazione e dell allungamento a rottura in una miscela tra polietilene a bassa densit LDPE e polipropilene PP Nell andamento della resistenza a trazione curva S si rileva per aggiunte di PP intorno al 5 una caduta della tensione addirittura sotto il valore del LDPE puro successivamente questo andamento influenzato dalla pi elevata resistenza a trazione del PP nell andamento dell allungamento a rottura curva si rileva un netto decadimento dei valori relativi al LDPE puro per aggiunte di PP con un minimo in presenza di una frazione di PP dal 60 all 80 in peso Herren et alii 1995 p 31
225. ilizzabile pu raggiungere l 85 del materiale se proveniente da tamponamenti e il 60 se proveniente dalle coperture Nel caso di componenti prodotti con derivati del legno il riciclo dipende dal tipo di derivato e dalle resine collanti utilizzate per la produzione e finitura Recentemente stato sperimentato un composito legno cemento con fibre di legno provenienti da impianti di riciclaggio di scarti da costruzione e da demolizione per realizzare casseri a perdere per muri isolati Frank 1994 5 Materie plastiche Le possibilit di utilizzo sono quelle relative al ciclo della plastica riciclata Sono note applicazioni come materiale isolante additivi per calcestruzzo Il polivinilcloruro PVC proveniente dalla granulazione di serramenti dismessi pu essere utilizzato per manti impermeabilizzanti o canalizzazioni 1 3 Il quadro legislativo Il rapporto tra aspetti legislativi economici e tecnici i livelli di approfondimento Il quadro italiano e comunitario la Legge 366 41 la conferenza di Stoccolma la Direttiva 75 442 il DPR 915 82 le normative settoriali la Direttiva 85 339 la Legge 475 88 i consorzi nazionali obbligatori il DM 443 93 le Direttive 91 156 e 91 689 i DM 5 9 94 e 29 9 94 la Direttiva 94 62 CE la proposta di legge Gerardini gli obiettivi di riciclaggio la responsabilit solidale La normazione sulle materie da riciclo condizioni per lo sviluppo di un mercato competitivo livelli qualitativi e pres
226. iment fond gi l I avanza stud MAIGE i appro Testo Tavole INFONOSCI f 4 Politecnico di Milano Facolt di architettura Dipartimento di disegno industriale e di tecnologia dell architettura ATTILIO CITTERIO mat 165621 Tesi di laurea Le materie plastiche di riciclo proprieta applicazioni parametri progettuali L approccio metaprogettuale ai componenti edilizi Relatori Anna Mangiarotti e Claudio Chesi Correlatore Massimiliano Nastri anno accademico 1995 1996 INDICE ARGOMENTI I INQUADRAMENTO DEL PROBLEMA SCIENTIFICO TV Materia e materiale Naturale e artificiale La progettazione del materiale Il caso delle materie plastiche La questione dei materiali nel processo progettuale Note di approfondimento II OBIETTIVI Note di approfondimento Capitolo 1 ARCHITETTURA E RICICLO LE CONDIZIONI AL CONTORNO h 1 1 1 1 i i i i M w w NN NN 0 N N Lb La questione della costruzione sostenibile Il concetto di qualit ambientale Materiali tecniche e operatori Il progetto architettonico orientato alla sostenibilit Il riciclo in edilizia le condizioni di possibilit Il percorso delle innovazioni Le esperienze di riciclo nella storia delle costruzioni Il riciclo dei residui da costruzione e da demolizione Il quadro legislativo La legislazione nazionale e le Direttive comunitarie sull ambiente e sui rifiuti La n
227. imica e all abrasione ne favorisce l impiego per pavimenti industriali containers condutture per liquidi aggressivi e opere idrauliche mentre il basso assorbimento d acqua a minore cloro assorbito corrisponde una minore depassivazione ne permette l utilizzo per ponti autostradali Note di approfondimento 1 Per quanto riguarda la conoscenza delle materie plastiche si rimanda a due manuali tra i maggiori in uso che illustrano in modo semplice e chiaro anche per chi non possiede basi sufficienti di chimica organica e inorganica i tipi i processi di trasformazione e le caratteristiche dei polimeri attualmente prodotti Questi testi sono Hellerich Walter Harsch Gunther Haenle Siegfried Prontuario delle materie plastiche Tecniche Nuove Milano 1990 3 ed Saechtling Hansjurgen Manuale delle materie plastiche Tecniche Nuove Milano 1993 6 ed 2 In merito ai processi di trasformazione utilizzati nella lavorazione delle materie plastiche si distinguono Tab 13 per i materiali termoplastici i processi durante i quali la massa polimerica viene fusa formata e poi raffreddata stampaggio a iniezione stampaggio rotazionale estrusione soffiaggio rivestimento a letto fluido dai processi durante i quali un semilavorato viene semplice mente formato a caldo termoformatura per i materiali termoindurenti i processi avvengono per reazione chimica delle resine nello stampo stampaggio a compressione stampaggio a trasferi mento sta
228. in conto le possibili situazioni di stress craking legate a queste condizioni ambientali Bertacchi 1980 p 39 13 Circa la variazione del modulo di scorrimento che dipende dal tipo di polimero dal tempo dalla temperatura e dall entit della sollecitazione valgano come esempi i seguenti nel caso di un omopolimero acetalico per una sollecitazione di progetto pari a 30 N mm alla temperatura di 40 C e per la durata di 4000 giorni 100000 ore circa il modulo di scorrimento varia da 2400 N mm a 900 N mm Bertacchi 1980 p 38 nel caso invece di un policarbonato per una sollecitazione di progetto pari a 20 N mm alla temperatura di 80 C e per la durata di 400 giorni 10000 ore circa il modulo di scorrimento varia da 3500 N mm a 1750 N mm GE Plastics 1989 p 27 14 Riguardo al comportamento elastico si dice che il materiale elastico ha una memoria perfetta in quanto si ricorda del suo stato iniziale La Mantia 1995 p 61 15 Circa il comportamento viscoso si dice che il fluido viscoso non ha memoria non si ricorda il suo stato iniziale ma conosce solo quello attuale La Mantia 1995 pp 61 16 In riferimento al comportamento viscoelastico si dice che un corpo viscoelastico presenta una memoria evanescente non si ricorda bene il suo stato iniziale e pur tentando di recuperare la deformazione non riesce ad annullarla La Mantia 1995 p 61 17 A riguardo dell opinione diffusa sul comportamento a
229. ina acetalica E 3000 Mpa Lo spessore di una mensola in resina acetalica Wp di equivalente rigidezza calcolata con l equazione Ec x Wco3 E x Wp3 e quindi Wp 13 mm Dato che uno spessore di 13 mm non ragionevolmente realizzabile con le materie plastiche opportuno ipotizzare uno spessore di 3 mm prevedendo di nervare la mensola con 9 nervature equidistanti Quindi Wo _15_433 e BEO 2 19_ 111 e LAEN W 3 N 9 W 3 Dalla Fig 86 si ottiene 2 5 e H 5 7x3 17 1mm Dalla Fig 87 per BEQ 33 e CPT si ottiene Ms 2275 e W W W W 8 25mm Per la sezione nervata avremo quindi come momento di inerzia l e momento resistente Z 3 3 2 2 j p Wr 100x13 _ 18300mm z BPW s _100x8 25 12 12 6 6 La freccia massima all estremo libero d lo sforzo massimo all incastro s FL 320 x 250 FL 320x250 e ______ ll41mmo_ SEI 8x3000x18300 2Z 2x1130 1130mm 35 4MPa Essendo la resistenza massima della resina acetalica pari a 69 MPa otteniamo un fattore di sicurezza accettabile pari a 2 In caso contrario avremmo dovuto aumentare lo spessore Wp o il numero di nervature 4 2 3 Le nervature di supporto Le nervature di supporto servono come rinforzo per pareti ad angolo pareti laterali di spessore ridotto oppure per borchie o incastri Per progettare correttamente le nervature di supporto necessario seguire i seguenti principi GE Plastics 1994 p 46 e lo spessore della nervatura di s
230. inari che rendono molto pi veloce e distruttiva la reazione di degradazione in quanto non pi legata alla presenza di una sollecitazione termica o meccanica ma alla formazione a catena di insaturazioni 11 la formazione di composti ossigenati peggiora la resistenza alla luce e la capacit isolante del materiale e va opportunamente contrastata con additivi antiossidanti e la formazione di catene ramificate e reticolate questo effetto particolarmente evidente nei polietileni influisce notevolmente su molte propriet in primo luogo sulla lavorabilit del materiale che pu anche risultare nulla per l aumento della viscosit sul modulo e la tensione a rottura che diminuiscono all aumentare delle ramificazioni Il parametro che viene preso come riferimento per la valutazione della degradazione di un polimero l allungamento a rottura anche se occorre sottolineare come esso sia influenzato maggiormente da processi degradativi legati all esposizione alla luce processi che generano difetti superficiali che per la concentrazione degli sforzi infragiliscono il materiale La Mantia 19956 p 7 oltre alle opportune considerazioni circa l attendibilit di questo parametro nella valutazione di processi degradativi termico meccanici questo particolare conferma come l azione della luce alla quale i manufatti che vengono riciclati possono essere esposti per tempi molto lunghi sia da tenere in debita considerazione nelle previsioni p
231. inazione o estrusione e come con essa diminuisca la degradazione legata agli sforzi meccanici durante le operazioni di trasformazione del materiale La Mantia 19954 19959 p 4 11 La formazione di composti ossigenati avviene schematicamente secondo questo tipo di reazione Energia P H_4 P H P 0 gt P 0 0 P _ 0 0 P H 4 P 0 0H P dove P il radicale insaturo del polimero che catalizza la reazione a catena di degradazione 12 In relazione agli additivi stabilizzanti un esempio di come il riciclo imponga una riformulazione degli additivi appositamente studiata dato dalla Ciba Geigy la quale pur avendo tra i propri prodotti numerosi validi stabilizzanti normalmente usati con i materiali vergini serie Irganox ha messo a punto un sistema specifico denominato Recyclostab con alcuni additivi per la protezione dei polimeri riciclati alle alte temperature di processo serie Recyclostab 400 e per la loro protezione alla luce serie Recyclostab 800 Ciba Geigy 1994 13 Con riferimento alle miscele omopolimeriche occorre sottolineare che l incompatibilit non generalizzabile a tutti i polimeri per esempio tra i polimeri che abitualmente si trattano nelle operazioni di riciclo il polipropilene PP presenta incompatibilit tra materiale vergine e riciclato mentre il polietilene PE ne esente La Mantia 19957 14 Il termine matrice identifica il polimero la cui fase presente in quantit maggiore nella
232. incipali applicazioni si possono citare Maura 1992 pp 363 374 Mariani 1994 e pannelli portanti utilizzati nelle costruzioni prefabbricate sono costituiti da due lastre esterne in poliestere PRFV o in polivinileloruro PVC entrambi fibro rinforzati e da una anima interna in resina espansa rigida e resistente poliuretano PUR e i pannelli compositi di rivestimento esterno in poliestere PRFV o in policarbonato PC fibro rinforzati 29 e i pannelli di rivestimento interno sono laminati semplici a base di fenoplasti PF che sono rivestiti nel caso dei pannelli stratificati con resina melamminica MF esistono inoltre applicazioni di laminati in polivinilcloruro PVC e in resina acrilonitrile butadiene stirenica ABS come per esempio le piastrelle di rivestimento e gli elementi estrusi per finiture si tratta di cornici paraspigoli battiscopa e corrimano in polivinilcloruro PVC plastificato e le pavimentazioni si tratta dei vari tipi di linoleum 30 e delle mattonelle tipo legno marmo o pietra ottenute con polivinilcloruro PVC fenoplasti PF resine epossidiche EP e gomme sintetiche vi sono inoltre materiali utilizzati negli impasti per pavimentazioni continue come i mastici a base di polivinilacetato PVA miscelati in generale con polvere di marmo o di calcare e gli impasti di copolimero vinilacrilici o di poliuretani per pavimentazioni sportive e le coperture si tratta di lastre trasparen
233. ingua e la parola con i segni e i simboli con le azioni tecniche Leach 1978 pp 255 261 Queste ultime le azioni tecniche intese come momento culturale ci introducono alla nozione di cultura materiale alla quale si riconduce l insieme dei materiali dei fenomeni infrastrutturali e degli oggetti concreti che sono patrimonio diffuso dunque ripetitivo e non eccezionale riferibile alla massa della popolazione quindi collettivo e non individuale Bucaille Pesez 1978 La cultura materiale dunque un campo d indagine sulle tecniche sui materiali sui modi di vita sul contesto culturale storico e sociale riguardante la produzione di una data societ non finalizzato a una classificazione storico archelogica ne riferito solamente alla semplice materialit ma teso ad acquisire la consapevolezza e la motivazione di molti atti tecnici che sottendono le costruzioni nella ricerca del radicamento storico e ambientale del progetto architettonico dato che qualsiasi costruzione appartiene alla cultura dell uomo esiste l esigenza per ogni insieme di atti tecnici di trovare continuamente un riferimento un legame con la cultura e la societ a cui appartengono quel legame che permette all architettura diffusa di essere espressione riconoscibile e condivisibile della sintesi tra il fine e i mezzi Nardi 1986 5 Con il termine attori del processo progettuale pi che la suddivisione riferita al processo di costruzione tra committente grup
234. inistrazioni ed agli enti pubblici nazionali regionali e locali in vista dell applicazione dell articolo 9 quater comma 15 della legge 475 88 R Eco Plast Montemurlo Fl Pacini Luigi 19951 Materia prima secondaria dai teloni agricoli Seleplast n 9 pp 8 14 Pacini Luigi 19952 Recupero e riciclo dei teloni agricoli in materia plastica Seleplast n 12 dic pp 28 29 Piana Marco 1995 Pvc come progettare Il riutilizzo Nuova Finestra lug ago pp 167 168 Previero Dario 1995 Riciclo efficiente di bottiglie e film agricolo Macplas n 170 lug ago pp 33 34 Stabilobloc 1995 Utilisation du Stabilobloc en remblai routier Proprietes mecaniques et physiques documentazione tecnica Herstal Belgio Rebeiz S Karim 1995 High Performance Polyester Concrete Using Recycled PET Plastics in Building Construction n 7 lug pp 8 12 Seeliger Ursula 1995 Biodegradable Polymer Materials Press Information Bayer Milano Schut H Jan 19951 New Alchemy for PET Arrives Plastic World n 8 ago pp 27 28 Schut H Jan 19952 Additives Add Oomph to PCR Post Consumer Recycled Parts Plastic World n 8 ago pp 29 35 Sulliavan P Daniel 1995 U K Targets Composite Recycling Plastic World n 8 ago p 22 Valente T et alli 1995 Trattamento di compositi a matrice termoindurente alla fine del ciclo di vita Macplas n 171 set pp 182 184 Zundorf Uwe Port
235. ione dell intero ciclo di vita del prodotto e ai fini dell impatto ambientale valuta la quantit di rifiuti prodotta la contaminazione delle acque e dell atmosfera la produzione di rumori il consumo di energia e di risorse naturali gli effetti sugli ecosistemi Con riferimento ai materiali da costruzione 43 merita particolare attenzione la Direttiva Comunitaria 89 106 recepita dal Decreto del Presidente della Repubblica n 246 del 21 Aprile 1993 che nel contesto dei requisiti essenziali necessari per la libera circolazione nel mercato europeo Tab 4 oltre alla resistenza meccanica e alla stabilit alla sicurezza in caso d incendio alla sicurezza nell impiego alla protezione contro il rumore al risparmio energetico e ritenzione di calore inserisce anche quello relativo a lt lt igiene salute ambiente gt gt tale requisito indica che l opera deve essere costruita in modo da non provocare alcun danno alla salute sviluppo di sostanze gassose tossiche inquinamento dell acqua e del suolo difetti nello scarico delle acque luride o dei fumi formazione di umidit sulle pareti e contribuisce assieme agli altri relativi alla sicurezza all attribuzione del marchio CE che testimonia della conformit del prodotto alle norme europee armonizzate della direttiva di riferimento non quindi un marchio di qualit 44 e conferisce il diritto alle libera circolazione sull intero territorio comunitario Al termine di questa veloc
236. it di parete Par 4 3 1 di alleggerimenti Par 4 3 2 e di raccordi Par 4 3 3 L ambito specifico di questa tesi impone inoltre di considerare quelli che sono i parametri guida di un design orientato al riciclo Par 4 4 4 1 L analisi strutturale e le condizioni d esercizio del manufatto La progettazione strutturale la geometria i carichi Il legame costitutivo l influenza del tempo e della temperatura le condizioni di applicazione del carico le condizioni ambientali il coefficiente di sicurezza la sollecitazione ammissibile i fattori di riduzione Il progetto di un manufatto ha inizio dall analisi accurata delle propriet funzionali e prestazionali che il prodotto finito deve garantire 2 analisi che deve permettere il dimensionamento di massima delle sezioni resistenti del componente In generale nella progettazione strutturale i fattori da considerare sono tre e precisamente e la geometria cio la forma e le dimensioni del componente e carichi cio le sollecitazioni e le conseguenti deformazioni a cui si prevede sia sottoposto il materiale queste sollecitazioni possono essere date da forze e momenti esterni oppure da deformazioni forzate come nel caso dei giunti a pressione o a scatto od ostacolate per esempio dovute ai diversi coefficienti di dilatazione termica in materiali compositi oppure dovute al ritiro impedito del materiale in conseguenza dell impiego di inserti metallici in pezzi s
237. iti dal 1984 la Green Cross Certification Company organizzazione di certificazione scientifica indipendente si occupa di etichettatura ecologica con particolare enfasi al materiale riciclato contenuto perch negli USA esiste l assolut priorit al problema rifiuti In particolare questa iniziativa interessante per alcuni vincoli imposti per esempio la quantit di materiale riciclato che per minori prestazioni viene impiegata in pi in un dato prodotto non pu essere maggiore del 20 della quantit di materia vergine usualmente impiegata oppure il materiale riciclato deve provenire da post consumo min 10 in peso o da rifiuti industriali e non da scarti di produzione che vanno riutilizzati nel normale ciclo di produzione oppure ancora i materiali utilizzati devono essere riciclabili almeno per l 80 Sinora i prodotti certificati appartengono al settore degli imballaggi l unico materiale da costruzione certificato una piastrella di legno naturale In Canada nel 1988 stato avviato il Programma Environmental Choice per aiutare i consumatori a reperire sul mercato i prodotti che abbiano un ridotto impatto ambientale Tale certificazione ha visto prevalere prodotti costituiti da materiale recuperato e riciclato carta plastica legno olio come prodotti cartacei a base di carta riciclata e vernici a base di acqua Tra i materiali da costruzione certificati vi sono i materiali isolanti a base di fibre di cellulosa di legno ricicl
238. ito alla definizione di marchio ecologico in linea generale i marchi che vengono normalmente apposti ai prodotti possono essere distiniti in marchi di impresa e marchi informativi i primi costituiscono il principale segno distintivo dell azienda regolamentati dalla legislazione speciale sui brevetti R D 929 del 21 Giugno 1942 i secondi descrivono l aspetto il contenuto e le modalit di utilizzazione del prodotto Esistono poi marchi che non costituiscono il risultato di un processo di certificazione mentre altri lo sono tra i primi vi sono i marchi passivi che indicano gli inconvenienti di un certo prodotto e le autocertificazioni del produttore tra i secondi che presuppongono l intervento di un Ente terzo esterno vi sono i marchi di qualit e di sicurezza In questo senso il marchio ecologico pu essere definito un marchio informativo certificato Paiella 1992 93 pp 33 38 42 In relazione alle iniziative di certificazione ecologica si possono citare quelle tedesca francese scandinava giapponese statunitense e canadese Il pi noto tra i marchi ecologici l Angelo Azzurro introdotto in Germania nel 1977 dal Ministero per la protezione ambientale e successivamente approvato dalle Nazioni Unite questo marchio rilasciato dal RAL Istituto tedesco per l assicurazione di qualit e l etichettatura ai prodotti che comparati con prodotti analoghi hanno il minor impatto ambientale senza per essere meno completi o sicur
239. itoli Le proposte di seguito indicate sono da ritenersi dunque puramente indicative infatti come gi ripetuto Par 2 3 e Par 4 1 la progettazione con le materie plastiche pur nel rispetto dei corretti parametri progettuali e delle caratteristiche del materiale impone sempre una verifica a livello di prototipo in quanto esistono parametri relativi alla lavorazione e al processo di trasformazione che possono essere ponderati solo attraverso prove su manufatti finiti Da ci deriva che per correttezza scientifica le proposte formulate rientrino nella sfera metaprogettuale fermo restando che comunque sono state valutate e verificate le reali possibilit di utilizzo nelle condizioni di esercizio per ognuno dei sistemi considerati 5 1 Elemento estruso in polivinilcloruro PVC rigido riciclato Questo elemento da un punto di vista concettuale svolge analoghe funzioni rispetto alle comuni pignatte in laterizio utilizzate nei solai in latero cemento Tav 31 rispetto a queste per il manufatto in materiale plastico offre a parit di prestazioni un peso inferiore il peso dell elemento per metro quadrato sette volte inferiore a quello del laterizio 10 kg mq contro 73 kg mq per una pignatta di altezza 200 mm permettendo quindi una migliore movimentazione e una diminuzione dei carichi permanenti agenti sul solaio la formabilit delle materie plastiche consente inoltre di definire una serie di incastri che favorisco
240. iunzioni di spessore eccessivo che potrebbero dar luogo a vuoti o segni di ritiro sulle pareti esterne Dupont 1990 p 3 4 Tav 11 e occorre inoltre prestare attenzione a non collegare direttamente la borchia alla parete ma utilizzare nervature di pari spessore ci evita la formazione di segni di risucchio sulle pareti adiacenti del componente Tav 12 4 2 5 Le cavit di alleggerimento e i fori Le cavit di alleggerimento vengono ottenute per mezzo di anime d acciaio inserite negli stampi In modo da diminuire o eliminare il materiale presente in una parte particolare del manufatto oppure per mantenere spessori di parete nominale uniformi Intorno alle cavit avviene per un ritiro differenziato rispetto alla parete nominale del componente con creazione di tensioni residue relativamente elevate per ridurre questo inconveniente sono preferibili cavit di forma circolare dove le tensioni si distribuiscono in modo pi uniforme La presenza di cavit nel manufatto ha come conseguenza la cosiddetta linea di giunzione che si forma dove il fuso si ricongiunge dopo l anima inserita nello stampo questa zona rimane pi debole del resto del componente e pu rappresentare un difetto estetico Tav 13 Questo problema pu essere ridotto seguendo alcuni principi generali in fase di progettazione Dupont 1990 pp 3 4 3 5 GE Plastics 1994 p 50 la distanza minima tra i bordi di due cavit deve essere maggiore del doppio
241. iventato il punto di riferimento e caposaldo di qualsiasi discussione sulle questioni ambientali 5 La necessit di leggere il problema ambientale contemporaneo in modo propositivo sottolineata da Jaques Lesourne il quale sostiene che la presa di coscienza della limitatezza delle risorse non fornisce alcun filo conduttore per la lettura dei diversi avvenire in quanto essa rinvia l umanit a se stessa al conosci te stesso alla realt delle carenze di controllo Lesourne 1981 tr it 1985 p 39 6 La locuzione industria delle costruzioni identifica sia le imprese di costruzioni sia le industrie che producono componenti per l edilizia sia le industrie dell indotto preposte alla fornitura di prodotti e semilavorati per le costruzioni Campioli 1998 p 38 Charles J Kibert definisce con industria delle costruzioni tutti gli attori che progettano costruiscono alterano o mantengono l ambiente costruito lungo il suo ciclo di vita ricercatori pianificatori architetti ingegneri costruttori e operatori Kibert 1994 p 6 7 Per quanto concerne l efficienza energetica degli edifici uno studio condotto negli Stati Uniti ha dimostrato come l energia elettrica utilizzata per l illuminazione il condizionamento dell aria e il riscaldamento degli spazi abitati negli edifici commerciali e residenziali produce circa il 25 delle emissioni totali di anidride carbonica la principale causa dell effetto serra sul nostro pianeta Rubin e
242. l elemento suddiviso in tre scomparti Tav 30 di CUI e i due laterali sono riempiti con resina espansa tipo Caril della GE Plastics coestrusa con il PVC per garantire la resistenza a compressione dell elemento in opera nelle testate del solaio dove il diagramma dei momenti flettenti si inverte e le fibre compresse sono quelle inferiori da tenere in conto la possibilit di riempire totalmente l elemento con resina espansa e quello centrale disponibile per eventuali impianti da posizionare all interno del solaio impianti idrici e di scarico Impianti elettrici impianti di condizionamento questa funzione che costituisce un vantaggio rispetto alle pignatte in laterizio esplicata grazie a un coperchio larghezza 250 mm che per mezzo di due giunti elastici Tav 32 bis Part B pu essere tolto e successivamente riposizionato Di fatto con questo elemento si possono realizzare sia solai attrezzabili che solai ispezionabili e nel primo caso una volta posizionati gli Impianti e richiuso il coperchio l intradosso della soletta viene intonacato per questo motivo all intradosso dell elemento sono previste delle alette Tav 30 che migliorano l aderenza del rinzaffo e nel secondo caso l intradosso della soletta viene controsoffittato Ai quattro vertici dell elemento per tutta la sua lunghezza sono previsti due giunti a scatto elastico simili a giunti cilindrici Par 4 2 8 rispettivamente maschio e
243. l fuoco UNI 7677 si intende invece il grado di partecipazione di un materiale combustibile a un fuoco al quale sottoposto Nel caso delle materie plastiche trattandosi di materiali infiammabili occorre quindi considerare entrambi i fattori 19 Per quanto riguarda la combustibilit di un materiale da costruzione occorre precisare che essa non deve rappresentare una discriminante al suo impiego infatti anche i materiali incombustibili presentano pericoli in caso d incendio questi materiali infatti non promuovono l incendio con la liberazione di energia termica ma possono aiutarne la propagazione per conduzione e irraggiamento AIPE 1991 p 3 20 Per quanto concerne le fasi di un incendio in una costruzione si possono distinguere tre stadi AIPE 1991 pp 2 4 il primo stadio durante il quale il fuoco si sviluppa da una sorgente iniziale che riscaldata si trasforma in gas infiammabile che reagisce con l ossigeno per poi propagarsi rapidamente per conduzione convenzione e irraggiamento flash over in tutto il locale rimanendo per contenuto al suo interno il secondo stadio durante il quale il fuoco si espande attraverso le aperture ai locali adiacenti fino a coinvolgere l intera costruzione il terzo stadio durante il quale il fuoco si estende agli edifici circostanti Per la valutazione della pericolosit di un materiale fondamentale il comportamento durante il primo stadio mentre nel caso di un componente po
244. l fuoco delle materie plastiche valga quanto scritto in un recente articolo sulle materie plastiche in edilizia Maffei Marchetti 19959 p 32 da parte dell opinione pubblica vengono rivolti sospetti e accuse alle materie plastiche e ai loro fumi in ogni evenienza d incendio E questo in parte giustificato dal fatto che le materie plastiche sono prodotti basati sulla chimica del carbonio e il carbonio un combustibile Ma fumi e gas velenosi si sprigionano anche da arredamenti e strutture in legno o di materiale cellulosico di seta o di lana Da tutti questi materiali il gas pi velenoso che si sviluppa l ossido di carbonio ma dalla lana per esempio si pu sviluppare anche acido cianidrico altrettanto pericoloso Da tutto ci si deduce l ingenuit e la eccesiva semplificazione nell attribuire da parte soprattutto dei mezzi di informazione la maggiore responsabilit alle materie plastiche in caso di tradegie per fuoco Gli autentici responsabili sono invece l incoscienza e l ignoranza 18 In merito al comportamento al fuoco per un elemento costruttivo questo termine comprende la resistenza e la reazione al fuoco Romanelli 1987 p 52 Per resistenza al fuoco UNI 7678 si intende la durata in minuti misurata dall inizio del periodo di riscaldamento al momento in cui il componente non soddisfa pi la stabilit meccanica la tenuta alla fiamma e l isolamento termico richiesti dalle specifiche di partenza Per reazione a
245. l rapporto tra fenomeni tecnici e fenomeni culturali non tanto nel senso dell influenza delle tecniche sulla vita quotidiana ma nel senso della ricerca dell articolazione dialettica fra produzione e struttura sociale Robert Cresswell 1981 p 978 introduce il concetto di studio degli insiemi di atti tecnici affermando che le tecniche costituiscono delle strutture insiemi di elementi gli atti tecnici che presentano i caratteri di un sistema dove la trasformazione di un elemento si riflette sugli altri Questi insiemi di atti tecnici diventano nel momento in cui il progettista si rivela capace di interpretare il contesto nel quale chiamato ad agire atti culturali complessivi Nardi 1991 p 14 cio espressioni della cultura di una societ 4 Il concetto di cultura riguarda il complesso di cognizioni tradizioni procedimenti tecnici e similari trasmessi e usati sistematicamente caratteristico d un gruppo sociale d un popolo o dell intera umanit Cortellazzo Zolli 1988 p 305 Il concetto di cultura legato alla capacit di cogliere dalle esperienze del passato ci che pu far meglio operare nel presente suo carattere peculiare quindi quello di essere il risultato di una sedimentazione di esperienze personali o di gruppi ristretti per diventare poi patrimonio collettivo Nardi 1988 p 134 Ma cultura significa anche comunicazione essa provvista di un linguaggio che si esprime con le attivit umane con la l
246. la culla alla tomba 13 Il termine eco efficienza quello che il Business Council for Sustainable Development BCSD 1993 organismo a cui aderiscono i responsabili di alcune tra le pi grandi aziende mondiali e che tra l altro ha organizzato la Conferenza di Rio sull ambiente nel 1992 ha proposto per indicare quello che dovrebbe essere l obiettivo strategico delle imprese nel quadro della ricerca di uno sviluppo sostenibile 14 Il concetto di responsabilit estesa del produttore stato definito in un rapporto dell aprile 1992 del Department of Industrial Environmental Economics Universit di Lund Svezia al Ministero svedese dell Ambiente e delle Risorse Naturali come una strategia di protezione ambientale mirata all obiettivo della riduzione dell impatto ambientale di un prodotto rendendo il produttore responsabile dell intero ciclo di vita del prodotto e in particolare del recupero riciclo e smaltimento finale Lindhqvist 1992 p 15 L idea di un produttore responsabile del completo ciclo di vita dei prodotti che realizza non recente e si pu gi rintracciare nel principio del chi inquina paga PPP Polluter Pays Principle formulato nel 1972 in occasione della Conferenza mondiale sull ambiente di Stoccolma per avere una definizione a livello legislativo bisogna per attendere il Decreto sugli imballaggi proposto dal Ministro per l Ambiente tedesco Klaus Toepfer nel 1990 tale decreto introduce per produttori e distrib
247. la e alla dimensione delle particelle del polimero disperso nel polimero matrice 14 quando si miscelano due o pi polimeri incompatibili le particelle a causa della diversa natura chimica che porta le fasi a respingersi risultano disuniformi e scollate dalla matrice in modo simile ad una emulsione olio acqua Fig 33 con la conseguenza che le propriet finali risultano scarse e spesse volte peggiori di quelle dei singoli polimeri Di fatto pochissimi polimeri sono compatibili Fig 34 e anche all interno di una stessa famiglia come quella delle poliolefine esistono evidenti difficolt alla miscelazione Fig 35 15 vi sono comunque diversi gradi di compatibilit legati alla polarit e alla cristallinit della macromolecola del polimero In questo contesto la funzione degli additivi compatibilizzanti La Mantia 1996 16 quella di creare un ponte tra le fasi incompatibili attraverso opportuni gruppi funzionali in grado di comunicare con luna e con l altra fase l azione del compatibilizzante pu essere di tipo fisico qualora leghi direttamente le diverse fasi come terzo componente Fig 36a oppure di tipo chimico qualora intervenga una reazione tra i gruppi funzionali dell additivo che si vanno a innestare sui polimeri modificandone la struttura chimica Fig 36b Nel primo caso gli additivi sono copolimeri a blocchi le cui due unit monomeriche sono compatibili con ciascuna delle due fasi mentre nel secondo cas
248. le che pur senza ignorare il peso dei problemi dei materiali e dei relativi procedimenti di trasformazione li trascende per affrontare il cardine dei rapporti tra le metodologie di produzione e di progettazione e le esigenze del uomo Boaga 1975 in Truppi 1994 p 189 Per Giuseppe Longo 1995 la tecnologia fa parte della cultura intesa come insieme delle interazioni tra uomini e societ e il corpo il primo strumento tecnologico usato dall uomo intendendo cos la tecnologia come una sorta di prolungamento del corpo stesso Attraverso la tecnologia noi costruiamo filtri potenti per osservare il mondo ma soprattutto costruiamo un nostro modo di vedere le cose un modo che quindi soggettivo non oggettivo la tecnologia importante perch in ultima analisi modifica l uomo e la conoscenza il momento centrale dell agire tecnico in quanto chi conosce agisce e chi agisce non pu non conoscere ivi 1995 Quest ultima affermazione a mio parere la conferma della fondamentale importanza del radicamento culturale del attivit progettuale 24 In riferimento alla conoscenza dei materiali e delle tecniche esecutive Theodor W Adorno 1965 tr it 1979 p 114 115 afferma che solo l incompetenza dilettantesca e l idealismo banausico avranno difficolt ad ammettere che ogni autentica attivit artistica nel senso pi alto del termine esige una conoscenza dei materiali e delle tecniche disponibili estremamente esatta
249. le della finestra riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 2 49 Finitura sottofinestra del tamponamento esterno riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 2 50 Giunto di dilatazione orizzontale riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 51 Giunto di dilatazione orizzontale riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 Polimero lineare Fig 1 Catene molecolari termoplastiche La figura mostra la configurazione delle catene macromolecolari indipendenti e intrecciate fra loro tipica di un polimero termoplastico GE Plastics 1994 p 11 Fig 2 Catene molecolari elastomeriche La figura mostra la configurazione delle catene macromolecolari elastomeriche caratterizzate da reticolazioni a maglie larghe tra macromolecole lineari Saechtling 1993 p 4 Polimero reticolato ie SA DA ADELE Fig 3 Catene molecolari termoindurenti La figura mostra la configurazione delle catene macromolecolari caratterizzata da legami atomici incrociati tipica di un polimero termoindurente GE Plastics 1994 p 11 Fuso Cristallina Fig 4 Strutture molecolari cristalline e amorfe La figura mostra la rapprentazione grafica delle strutture molecolari cristalline e amorfe quando il polimero fuso si solidifica nella struttura cristallina le catene macromolecolari assumono in alcune parti una posizione ordinata
250. le quali stato creato deve essere anch essa valutata prima di giungere a una conclusione sul suo impatto ambientale Un prodotto che si classifica bene in una analisi di ecobilancio ma che non raggiunge i suoi scopi pu essere considerato solo come uno spreco di risorse 17 Con riferimento alla manutenzione Claudio Molinari 1989 mette in rilievo attraverso i risultati di una indagine condotta presso operatori specializzati come gli interventi manutentivi periodici permettano di allungare di pi del doppio la durata di vita di subsistemi ed elementi costruttivi a esempio nel caso delle partizioni verticali in muratura si passerebbe da 85 a 302 anni nel caso dei solai in latero cemento da 85 a 292 anni nel caso dei serramenti esterni da 13 a 40 anni E da sottolineare come l allungamento del ciclo di vita di un prodotto abbia ricadute positive sul consumo di materiali e quindi sia una valida opzione di sostenibilit 18 In merito al ruolo dei materiali nell avvicinamento tra settore edilizio e mondo industriale Andrea Campioli sottolinea come la necessit di riciclare una grande quantit di rifiuti edilizi cos da far fronte alla scarsit di risorse a disposizione e la necessit di una sempre pi elevata manuntenibilit degli edifici evidenzino il ruolo propulsivo che i produttori di materiali e semilavorati e le imprese rivestono nel promuovere l organizzazione tecnologica Campioli 1993 p 16 19 Sul concetto di vinc
251. lizzabili nel recupero di vecchie costruzioni intonaci ed elementi prefabbricati mattoni blocchi ecc AA VV 19941 p 39 e substrato per piste da atletica o manti stradali Fabiani 1994 e materiale da isolamento come blocchi o lastre stampate APME 1994 o come granulato iniettato nelle cavit murarie Santos 1994 p 517 3 4 8 Barriere foniche Il campo dei manufatti utilizzati come barriere foniche lungo strade e autostrade rappresenta una appettibile soluzione per il riciclo di materie plastiche eterogenee in virt degli elevati quantitativi che possono essere garantiti da questa applicazione delle limitate prestazioni meccaniche ed estetiche richieste e della competitivit economica che i materiali riciclati presentano rispetto al calcestruzzo e all acciaio Uno studio condotto presso la Facolt di Architettura del Politecnico di Milano Piardi et alli 1994 pp 507 514 ha evidenziato la possibilit di realizzare strutture di protezione fonica con materie plastiche indifferenziate in sostituzione di quelle costruite con elementi in cemento integrati da vegetazione questo tipo di soluzione preferita per il minor impatto ambientale ai pannelli insonorizzanti In effetti cos facendo non si influenzano i valori di assorbimento dei suoni in quanto questa funzione totalmente demandata al terreno e alla vegetazione mentre quella del cemento solamente di contenimento di fatto la plastica riciclata
252. lla sostenibilit e del rapporto tra riciclo e costruito si inserisce in maniera trasversale l evoluzione legislativa Par 1 3 che coinvolge il problema dei rifiuti Par 1 3 1 la normazione sui materiali plastici riciclati Par 1 3 2 e quella sui prodotti da costruzione Par 1 3 3 in questo senso l intervento legislativo assume fondamentale importanza nell equilibrio fra Interessi intersettoriali diversi fra questi ultimi ed esigenze sociali come strumento principale di incentivazione pianificazione e programmazione delle attivit di ricerca sperimentazione e diffusione riferite al riciclo nonch quale strumento di definizione puntuale dei campi di applicazione dei materiali riciclati 1 1 La questione della costruzione sostenibile II concetto di sostenibilit Il rapporto Burtland i principi della costruzione sostenibile il paradigma della sostenibilit la qualit ambientale l eco bilancio l eco efficienza la responsabilit estesa al produttore la classificazione delle tecniche il riciclo come requisito dell attivit costruttiva Il ruolo del progettista nuovi paradigmi della progettazione le tecniche di assemblaggio a secco la manutenzione programmata la flessibilit funzionale la disassemblabilit l innovazione tecnologica Nel pi ampio dibattito sulle tematiche ambientaliste che a partire dalla seconda met del nostro secolo ha investito diversi campi del sapere scientifico antrop
253. lla trasformazione e modificazione dell ambiente naturale sia perch interviene direttamente sugli aspetti morfologici del territorio attraverso l edificazione e il prelievo di materie prime sia perch indirettamente contribuisce al peggioramento della salubrit ambientale attraverso l aumento della produzione di anidride carbonica legata agli insediamenti abitativi e l emissione di sostanze dannose contenute nei materiali utilizzati La questione della costruzione sostenibile rappresenta quindi una delle componenti necessarie per la creazione di un ambiente sostenibile In questo contesto possibile definire per l industria delle costruzioni 6 alcuni principi ai quali riferirsi Tab 1 Tab 1 principi della costruzione sostenibile Si evidenziano alcuni principi ai quali riferirsi affinch l industria delle costruzioni partecipi alla creazione di un ambiente sostenibile Kibert 1994 p 7 Minimo consumo delle risorse Questo principio comporta il contenimento del consumo energetico negli edifici attraverso l efficienza degli impianti ed elevati livelli di coibentazione 7 l utilizzo di materiali di lunga durabilit e bassa manutenibilit Massimo riuso 8 delle risorse Questo principio comporta in termini particolari il riutilizzo di materiali o componenti per esempio laterizi e serramenti e in generale l attenzione verso il patrimonio edilizio esistente 9 Uso di risorse rinnovabili e riciclabili Qu
254. llo smaltimento di rifiuti in questo senso probabile che in un futuro molto prossimo il progressivo esaurimento delle possibilit estrattive 21 di materiali quali sabbia ghiaia calcare e argilla unito alla sempre maggiore presenza di prodotti di sintesi non inerti tra materiali da costruzione sistemi di impermeabilizzazione di coibentazione di insonorizzazione giunti guaine prodotti protettivi vernici ecc e all incremento dei costi di conferimento in discarica trasformino queste convizioni radicate tra gli operatori e gli utenti del settore edilizio in altrettante spinte verso le tecniche di riciclaggio 1 2 1 Il percorso delle innovazioni L innovazione sociale culturale e produttiva un fenomeno complesso che passa per diverse strade e che pu essere mosso da diversi motori ci che pu accadere che anche il presentarsi di un vincolo possa diventare l elemento propulsivo di nuove possibilit Potr forse cos avvenire che la scoperta dei limiti ambientali con cui oggi dobbiamo confrontarci si trasformi in fattore dinamico e propulsivo Manzini 19901 p 12 Questa previsione appare del tutto fondata infatti storicamente l innovazione tecnologica 22 ha svolto un ruolo determinante nella soluzione di problemi legati alla scarsit di risorse per esempio sviluppando tecniche pi efficienti per la loro estrazione oppure minimizzando gli scarti di produzione 23 oppure ancora creando sostituti di si
255. lmente non pu essere ottenuta partendo da acido tereftalico vergine per ragioni di costo e difficolt di lavorazione presenta rispetto a quelle normalmente prodotte migliori propriet meccaniche e una velocit di reazione doppia Rebeiz 1995 p 10 41 In riferimento al calcestruzzo polimerico nel caso di aggiunte di resine poliesteri insature si ottengono conglomerati molto resistenti con tempi di maturazione velocissimi da pochi minuti a un ora e di durabilit molto elevata resistenza agli attacchi chimici permeabilit e porosit bassa utilizzati per le loro caratteristiche nella realizzazione di strati superficiali di pavimentazioni industriali alta resistenza all abrasione di ponti bassa permeabilit al cloro di contenitori per rifiuti chimici e di opere idrauliche Rebeiz 1995 p 12 42 Riguardo al riciclo di profili in polivinilcloruro PVC esiste anche in Austria EVC 1991 p 22 un sistema obbligatorio di ritiro di profili finestra usati da destinare al riciclo La lavorazione di questi profili operata da un consorzio di produttori per di tipo manuale mentre l impianto tedesco totalmente automatizzato 43 Circa l impianto di riciclo di serramenti in polivinileloruro PVC di propriet della VEKA il pi grande produttore di serramenti in PVC in Europa significativo che sia sorto in Germania in quanto questo paese rappresenta il mercato pi vasto nel continente per questi manufatti In
256. logie a causa dei tempi stretti dello sviluppo l aumento degli scarti e dell energia necessari per l approvvigionamento di tali materie Parlare in termini di scarsit assoluta delle risorse significa quindi mettere in conto anche la limitata capacit dell ambiente naturale verso la crescente quantit di rifiuti e inquinamento che vengono prodotti dal moderno modello di sviluppo 2 In merito alla storiografia ecologica del nostro secolo Luciano Valle 1996 filosofo ambientalista in un suo recente intervento sulla questione della modernit ha spiegato come essa trovi radici feconde negli Stati Uniti degli anni 60 basti citare fra tutti il gesuita Teilhard de Chardin in Whithead per il quale la scienza moderna stata una grande scienza per monoculare superficiale quantitativa e non qualitativa all interno della storia della scienza all interno della storia della filosofia Heidegger e il sapersi muovere all altezza della rivoluzione della tecnica vederne i limiti e saper quindi fronteggiare la sua avanzata all interno dei movimenti delle idee degli epistemologi Le posizioni della storiografia ecologica trovano negli ultimi vent anni diversi momenti forti le riflessioni di Gregory Bateson la necessit di fare i conti con la grande saggezza greca e orientale sulla ragione come cuore come senso della unit della proporzione della relazione tra uomo e natura sul piano teologico quelle di Moltmann il moderno in Occidente p
257. mabile grado V difficilmente combustibile e il base al grado di formazione dei fumi 1 forte formazione 3 debole formazione Romanelli 1987 pp 57 74 25 In riferimento al comportamento al fuoco del polivinilcloruro PVC molto spesso stato avanzata una sua presunta pericolosit negli incendi dovuta allo sviluppo di acido cloridrico HCI In tal senso i produttori di manufatti in PVC fanno notare che questo materiale autoestinguente quindi cessa di bruciare quando viene allontanata la fiamma e sviluppa un calore molto pi basso di altri materiali tradizionali Inoltre la formazione di acido cloridrico HCI essendo di odore acre e pungente riduce le possibilit di avvelenamento rispetto all ossido di carbonio CO che invece un gas inodore insapore e incolore di conseguenza lo sviluppo di acido cloridrico pu svolgere una efficace azione di allarme specie nel caso di incendi sommersi per esempio quelli innescati dai corti circuiti Infine prove effettuate su profilati in PVC hanno dimostrato come i manufatti realizzati con questo materiale non trasmettano calore garantendone la resistenza al fuoco Associazione Nazionale Serramenti PVC 1998 pp 24 25 pp 37 38 26 Riguardo alla reazione al fuoco del polistirene espanso EPS occorre notare che se da un lato preso singolarmente risulta essere di classe 5 altamente infiammabile dall altro lato vero anche che in generale questo materiale all interno di
258. materiali comporta quindi per il progettista la conoscenza di un linguaggio per comunicare con i campi della scienza dei materiali al quali deve saper correttamente rivolgere le domande relative all aspetto comportamentale tecnologico e produttivo dei nuovi materiali in questo senso occorre osservare come il progettista pi di ogni altra figura diventa la chiave di accesso al sapere tecnico E il progettista che una volta delineati i termini del problema deve sapere dove reperire le competenze in grado di proporre le soluzioni adeguate Campioli 1993 p 78 Note di approfondimento 1 Il termine tecniche esecutive qui riferito al campo specifico delle costruzioni Per una corretta comprensione della logica interna e del significato delle tecniche esecutive non possibile per considerarle solo nel loro ristretto ambito di applicazione ma necessario metterle in relazione a quella di metterle in relazione al pi vasto problema della tecnica insieme alla relazione con forma e funzione una delle strade possibili da seguire Nardi 1986 Il concetto di tecnica riguarda qualsiasi forma di attivit umana volta sfruttando le conoscenze della scienza alla creazione di nuovi prodotti e strumenti che migliorino le condizioni di vita dell uomo Cortellazzo Zolli 1988 p 1320 Bisogna fare attenzione a non identificare la tecnica con gli oggetti tecnologici prodotti bens considerarla come un qualcosa d intermedio tra l
259. menti costitutivi del progetto genealogia degli archetipi del costruire in Guido Nardi Andrea Campioli Anna Mangiarotti Frammenti di coscienza tecnica Tecniche esecutive e cultura del costruire Angeli 1991 Milano pp 13 29 Sinopoli Nicola 1991 L innovazione tecnica nelle costruzioni Sinopie n 6 mar 1991 pp 10 16 Ciribini Giuseppe 1992 Cultura tecnologica ed epistemologia del progetto in Virginia Gangemi a cura di Cultura e impegno progettuale Orientamenti e strategie oltre gli anni 90 Angeli Milano 1992 pp 53 61 Bertoldini Marisa 1998 La cultura del progetto in Monica Zappelli a cura di Seminari di cultura tecnologica della progettazione 1998 Citt Studi Milano pp 75 92 Campioli Andrea 19983 contesto del progetto Angeli Milano Nardi Guido 19983 Prefazione in Andrea Campioli II contesto del progetto Angeli Milano pp 7 11 Perrault Dominique 1993 L innovazione tecnica in architettura attraverso la lettura di alcuni progetti conferenza tenuta il 29 gen presso il Politecnico di Milano Facolt di Architettura in Monica Zappelli a cura di Seminari di Cultura Tecnologica della Progettazione 1993 Citt Studi Milano pp 121 164 Nardi Guido 1996 Una scelta di valore culturale Conoscenza tecniche d impiego e uso dei materiali nelle costruzioni Dedalo n 1 gen pp 3 4 Sulle materie plastiche Powell C Peter 1983 Engineering with Polymers
260. metilmetacrilato PMMA e poliestere rinforzato PRFV i materiali espansi usati come imballaggi isolanti alleggerimenti per calcestruzzo schiume per intercapedini murarie tra cui la gomma schiuma usata per cuscini sedili tappetti e supporto per moquettes il polistirene espanso EPS il poliuretano espanso PUR le resine fenolo formaldeide e urea formaldeide le colle con le quali vengono impastati anche gli intonaci plastici gli adesivi e mastici in particolare le poliacetoviniliche vinavil gli adesivi in soluzione polistirene poliacrilati e acetato di polivinile gli adesivi a base di resine termoindurenti i mastici a base di resine sintetiche i rivestimenti plasticizzati polietilene PE polivinilcloruro PVC e poliestere UP per tubi di acciaio reti e fili di ferro serbatoi in acciaio o calcestruzzo cavi e fili elettrici i manti impermeabili per fondamenta coperture piane strutture interrate discariche a base di polivinilcloruro PVC plastificato gomme sintetiche EPDM polietilene clorurato CPE e polietilene ad alta densit HDPE il calcestruzzo polimerico 32 che viene confezionato con metodi usuali della prefabbricazione previa aggiunta di monomeri liquidi stirene acrilonitrile acetato di vinile e metacrilato che polimerizzano all interno dei pori questi calcestruzzi presentano in virt della minore porosit maggiore resistenza meccanica e maggiore durabilit la resistenza ch
261. mi g ji 5 0 i 6 25 ci it a jia Di 10 0 Wei 12 5 da 15 0 q 20 0 zi 47 5 ui Lo lt s da I D H wW Height of rib ralio Lee m ta ca ih Mm y co Lo 2 Fig 86 Diagramma comportamento a deformazione La figura mostra il diagramma relativo al comportamento a deformazione Sul asse delle ascisse riportato il rapporto H W dove H mm l altezza della nervatura W mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata sull asse sinistro delle ordinate riportato il rapporto Wp W dove Wp mm lo spessore necessario a garantire i limiti di deformazione W mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata Sull asse destro delle ordinate riportato il rapporto BEQ W dove BEQ il rapporto B N tra larghezza della sezione B mm e il numero delle nervature N W mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata Dupont 1990 p 4 26 E kzi g i di g a z 5 GE Fig 87 Diagramma comportamento flessionale La figura mostra il diagramma relativo al comportamento tensionale Sul asse delle ascisse riportato il rapporto H W dove H mm l altezza della nervatura W mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata Sull asse sinistro delle ordinate riportato il rapporto W s W dove Ws mm lo spessore necessario a garantire la necessaria resistenza W mm lo spessore della parete nominal
262. mm Tn u Carico Pakhre a Epp 1 kk mn s m m e e a Allungamento Allungamento Fig 16 Comportamento carico allungamento a breve termine di materiali fragili La figura mostra l andamento delle curve relative al comportamento carico allungamento di materiali fragili comportamento che nei polimeri si riscontra a temperature basse o elevata velocit di trazione GE Plastics 1994 p 13 Carico Alta resistenza Alto modulo Bassa res gionza i Basso modula Carico Allungamento Allungamento Fig 17 Comportamento carico allungamento a breve termine di materiali duttili La figura mostra l andamento delle curve relative al comportamento carico allungamento di materiali duttili comportamento che nei polimeri si riscontra a temperature elevate o bassa velocit di trazione GE Plastics 1994 p 13 Fig 18 Deformazione di materie plastiche con carico e scarico statico La figura mostra l andamento della deformazione nelle materie plastiche quando sottoposte a carico e scarico statico la deformazione pu considerarsi costituita da una componente elastica da una componente viscoso elastica e da una componente viscosa perm Hoechst 19791 p 10 Sollecitazione di i w__ mrt_rr _ iim l i i E S S sE i
263. mo sono due la Santa Margherita SpA di Volargne VR e la Stone Italiana srl di S Martino Buon Albergo VR 24 In merito ai percorsi dell innovazione nel settore delle costruzioni Andrea Campioli 1993 riconosce tre diverse possibilit la prima legata alla necessit di innovare per fornire una risposta adeguata a un problema fino allora irrisolto la seconda trae origine dal trasferimento di innovazioni messe a punto in altri settori produttivi la terza esprime l innovazione come miglioramento di processi e prodotti gi utilizzati nelle costruzioni A tale riguardo il problema del riciclo credo vada posto nel primo dei tre percorsi se inteso come nuova esigenza da soddisfare oppure nel secondo se inteso come nuovi materiali messi a disposizione dalle tecnologie di riciclaggio 25 Il termine mim si riassume tutte quelle espressioni architettoniche nelle quali possibile riscontrare un occultamento dell innovazione sia essa riferita al materiale alla tecnica esecutiva piuttosto che al processo costruttivo mediante il ricorso a forme che ricalcano l immagine ma non la sostanza di una cultura costruttiva consolidata ma ormai superata e anacronistica La mim si costituisce il tentativo di cambiare le sembianze a un oggetto intervenendo sulla forma sulla superficie e non sulla sostanza Si assiste cos a esempio nell Ottocento alla mim si della ghisa del ferro e del cemento armato formati a immagine e somiglian
264. momenti flettenti e torcenti 3 tenuto conto per che il comportamento viscoelastico dei materiali polimerici impone l uso di costanti elastiche modulo di Young e coefficiente di Poisson riferite al tempo e alla temperatura d esercizio previsti Naturalmente le soluzioni progettuali devono possedere un grado sufficiente di sicurezza anche in relazione al fatto che si tratta di materiali riciclati quindi non controllati o controllabili al 100 nella progettazione di componenti in plastica regola fondamentale che avvenga sempre il collaudo sul prodotto finito in quanto esistono parametri come per esempio le autotensioni conseguenti alle fasi di lavorazione che possono indebolire in maniera non prevedibile il prodotto Comunque sono stati definiti dei fattori di sicurezza desunti dall esperienza pratica e dai risultati di analisi teoriche Tab 16 che tengono conto delle seguenti cause Hoechst 19791 p 15 e anisotropia delle propriet meccaniche dovuta alla lavorazione raffreddamento cristallizzazione orientamento Fig 82 e scostamento della sollecitazione nelle condizioni di prova rispetto a quelle reali Pertanto in base a questi coefficienti di sicurezza la tensione massima ammissibile viene calcolata con l equazione 4 1 Rao 1992 p 80 O K Oamm sn S A 4 1 dove Csmm N mm la sollecitazione ammissibile K N mm la resistenza caratteristica del materiale S il co
265. mpaggio a iniezione stampaggio RIM Reaction Injection Moulding stampaggio di espansi colata Hellerich Harsch Haenle 1990 pp 27 33 Saechtling 1993 pp 52 152 Tab 13 Principali tecnologie di trasformazione delle materie plastiche Si esaminano di seguito i principali processi di trasformazione utilizzati nella lavorazione delle materie plastiche unitamente ai manufatti che vengono prodotti medianti queste tecnologie Celaschi 1995 p 84 Tecnologia di trasformazione Prodotti Prodotti vari o Parti complesse e delicate 3 In riferimento alla definizione chimica dei polimeri la nomenclatura definita dalla norma DIN 7728 T1 Lettere di riferimento e sigle per polimeri e loro particolari caratteristiche Hellerich Harsch Haenle 1990 pp 382 390 Tra i polimeri che vengono citati nella tesi vi sono ABS acrilonitrile butadiene stirene EP epossidi PA poliammidi PBT polibutilentereftalato PC policarbonato PE polietilene PET polietilentereftalato PMMA polimetilmetacrilato PP polipropilene PPO polifenilossido PS polistirene PUR poliuretani PVC polivinilcloruro PVDF polivinildensolfuro UP poliestere insaturo 4 Per quanto concerne il processo di polimerizzazione si distinguono due tipi di reazione la reazione di condensazione e la reazione di addizione Con il primo tipo di reazione i polimeri si formano partendo da monomeri bi o polifunzionali attraverso l eliminazione di mole
266. mpianti per il riciclo di rifiuti edili il primo impianto sperimentale di riciclo dei rifiuti da demolizione come aggregato il R O S E Recupero Omogeneizzato Scarti Edilizia realizzato a Castellarano RE Bressi 1994 In questo caso a far da propellente verso tale indirizzo stato il pesante contingentamento delle attivit di estrazione da cava nella regione Morfini 1993 p 935 Per quanto concerne la legislazione comunitaria invece allo studio una direttiva riguardante il riciclo e lo smaltimento dei materiali da costruzione che per quanto dato sapere sinora dovrebbe concettualmente ricalcare la direttiva 94 62 CE sugli imballaggi e rifiuti da imballaggi direttiva che ha introdotto obiettivi di recupero e riciclo ben definiti e ha confermato il concetto di corresponsabilit di tutti gli operatori nel raggiungimento degli scopi della legge Pinetti 1995 33 Circa il quadro delle iniziative europee in materia di riciclo di materiali da costruzione in particolare si possono citare quelle danesi e tedesche La Danimarca ha istituito nel 1971 il Ministero per la Protezione dell Ambiente EPA che a sua volta nel 1987 ha creato il KGB Gruppo coordinato per il riciclo di rifiuti edilizi Co ordinating Group on Recycling of Building Waste composto da esperti delle autorit locali produttori di materiali da costruzione e societ di ingegneria con il compito di affiancare la pubblica amministrazione nell azione programmatic
267. n caricato Rinforzato f Temperatura Fig 26 Influenza della temperatura sul modulo elastico La figura mostra l influenza della temperatura sul modulo elastico delle materie plastiche in funzione della struttura della macromolecola polimerica cristallina o amorfa e in funzione della presenza di cariche e rinforzi Inoltre viene indicata la temperatura di deformazione sotto carico Deflection Temperature Under Load con la quale si stabilisce la capacit relativa di un materiale polimerico di mantenere le proprie caratteristiche sotto carico e con temperatura elevata GE Plastics 1994 p 37 b Fig 27 Modello fisico delle catene macromolecolari viscoelastiche La figura mostra la rappresentazione grafica delle catene macromolecolari di un materiale viscoelastico in cui si evidenzia l esistenza di giunzioni labili entanglement tra le catene in questa schematizzazione le catene fra due giunzioni rappresentano le molle quindi i corpi elastici mentre le giunzioni rappresentano i punti di attrito quindi i dissipatori viscosi costituenti il materiale La Mantia 19951 p 61 HOOKE NEWTON MAXWELL KELVIN YOIGT Fig 28 Modelli meccanici del comportamento elastico viscoso e viscoelastico La figura mostra la rappresentazione grafica di alcuni modelli meccanici che simulano il comportamento viscoelastico in particolare sono riportati il modello di Hooke di Newton di Maxwell e di Kelvin
268. n pu essere suddivisa in famiglie omogenee Infatti i problemi di compatibilit e degradazione legati alla lavorazione di polimeri che presentano strutture nettamente differenti polietilene PE polietilentereftalato PET e polivinilcloruro PVC Par 3 2 3 fanno preferire fin dove possibile trasformazioni di materiale omogeneo Per i medesimi motivi il principio sul quale si basano le tecniche di lavorazione di queste miscele quello di usare un polimero termoplastico polietilene PE o polivinilcloruro PVC come matrice alla quale sono aggiunti come carica inerte opportunamente polverizzata Il polietilentereftalato PET le resine termoindurenti e le altre resine termoplastiche presenti in frazioni minori polistirene PS polipropilene PP In generale una miscela che presenti buone caratteristiche estetiche e meccaniche deve avere un contenuto minimo di poliolefine intorno al 50 29 dato che invece la composizione media dei rifiuti plastici proveniente dagli RSU vede il polietilentereftalato PET presente al 55 e le poliolefine al 30 circa necessario tagliare queste miscele con materiale omogeneo film di polietilene a bassa densit LDPE provenienti da settori industriali e commerciali cercando tra l altro di contenere il polivinilcloruro PVC entro il 10 onde evitare difetti estetici legati alla sua degradazione termomeccanica Le miscele cos ottenute sono impiegate per la produzione di
269. nali prestazionali rigidezza e la medesima forma mantenendo le pareti uniformi generalmente questo si ottiene con l inserimento di cavit e sottosquadri per eliminare le parti spesse Tav 25 e a volte invece la disuniformit delle pareti condizione necessaria per l efficienza del profilo come nel caso sia necessaria particolare flessibilit Tav 26 e sezioni fini raffreddano pi velocemente di sezioni spesse con conseguente formazione di autotensioni e deformazioni nella parte pi spessa e nel caso di nervature come per le forme stampate si possono formare segni di risucchio dovuti al raffreddamento pi lento della zona di giunzione ci pu essere evitato prevedendo un adeguato disegno una contronervatura oppure una dentellatura esterna Tav 27 e lo spessore minimo consigliato 0 5 mm 4 3 2 vuoti e le cavit Le sezioni vuote o cave non presentano particolari problemi progettuali le difficolt derivano da un aumento dei costi di lavorazione notevole in quanto per generare un vuoto durante l estrusione occorre insufflare aria internamente all estrusore inserire dei mandrini interni lavorare sottovuoto per mantenere il vuoto nel profilo sino a che non sufficientemente raffreddato Dal punto di vista progettuale bisogna considerare che Beck 1980 pp 288 291 e per ottenere una cavit circolare le pareti esterne devono essere uniformi in caso contrario ritiri differenziati generano deformazio
270. nate nel settore del riciclo delle materie plastiche in Italia Francia Germania Belgio Gran Bretagna Olanda Stati Uniti hanno permesso di evidenziare alcuni interessanti utilizzi di materie plastiche riciclate nel settore delle costruzioni Par 3 4 Di queste applicazioni vengono riportate laddove rese disponibili le modalit di lavorazione di utilizzazione e le prestazioni in opera in particolare sono considerati i blocchi Stabilobloc per sottofondi stradali Par 3 4 1 i profili Timbron per rivestimenti esterni Par 3 4 2 Il calcestruzzo polimerico Par 3 4 3 serramenti in polivinilcloruro PVC Par 3 4 4 il riciclo di pneumatici Par 3 4 5 gli elementi di copertura Par 3 4 6 il polistirene espanso EPS Par 3 4 7 le barriere foniche Par 3 4 8 il polivinileloruro PVC Par 3 4 9 e altre applicazioni minori Par 3 4 10 3 1 Le tecnologie di riciclo Il concetto di riciclo Il riciclo meccanico le condizioni necessarie la raccolta l omogeneit e la pulizia la struttura macromolecolare gli impianti la progettazione Il riciclo chimico la pirolisi l idrogenazione la gassificazione la chemiolisi Il riciclo energetico l incenerimento il combustibile RDF Il termine riciclo identifica in generale l impiego di un determinato rifiuto come materia prima in settori differenti da quelli originari 2 nel campo delle materie plastiche le tecnologie disponibili per il trattamento dei residui
271. ne devono essere concepiti e costruiti in modo tale che il consumo d energia necessario alla loro utilizzazione sia moderato tenuto conto delle condizioni climatiche locali e del confort termico degli occupanti Note di approfondimento 1 Il riferimento ai limiti della societ industriale Rigamonti 1996 pp 29 33 va inteso non tanto nel senso di una visione negativa del mondo industriale rispetto a quello pre industriale ma nel senso della violenta accellerazione che lo sviluppo industriale ha provocato sulle problematiche ambientali a questo riguardo bisogna sottolineare che anche tra gli economisti neoclassici della fine del XVIII sec esisteva la preoccupazione di un limite dello sviluppo agricolo legato all aumentare della popolazione Quello che il modello di sviluppo industriale pone in evidenza il concetto di limite inteso come scarsit assoluta delle risorse Meadows D H et alii 1972 a fronte di una crescita ininterrotta della popolazione e della produzione industriale mentre parte degli economisti continua a ragionare in termini di scarsit relativa delle risorse relativa cio alla capacit tecnologica dell uomo di sapersene appropriare Si tratta quindi di un limite fisico che strettamente correlato alla velocit dello sviluppo la crescente e vertiginosa richiesta di materie prime provoca come conseguenza diretta l impoverimento delle fonti e come conseguenza indiretta legata al mancato ammodernamento delle tecno
272. ne di componenti stampati in materia plastica Essi sono e angolo esterno V 0 25 39 e angolo interno Z fino 10 per superfici goffrate l angolo di sformatura va aumentato di 0 4 ogni 0 01 mm di profondit della goffratura ridisegno dell autore da originale GE Plastics 1994 p 51 Tav 19 Giunto a incastro elastico a sezione costante La tavola evidenzia le dimensioni corrette per la progettazione di un giunto a incastro elastico a sezione costante su un componente stampato in materia plastica Esse sono raggio di raccordo R30 4T e sezione d attacco al componente h 3 0 6 T e angolo d invito V 30 45 per il calcolo della freccia inoltre vale la seguente relazione e f 0 03 I MK 50 dove K il coefficiente di proporzionalit Fig 91 ridisegno dell autore da originale GE Plastics 1994 p 55 Tav 20 Giunto a incastro elastico a sezione rastremata La tavola evidenzia le dimensioni corrette per la progettazione di un giunto a incastro elastico a sezione rastremata su un componente stampato in materia plastica Esse sono raggio di raccordo R30 4T e sezione d attacco al componente h 2 0 6 T angolo d invito V 30 45 e altezzadell estremit libera 0 53 h 3 0 7 h per il calcolo della freccia inoltre vale la seguente relazione e f 0 03 I NK 50 dove K il coefficiente di proporzionalit Fig 91 ridisegno dell autore da originale GE Plastics 1994 p 5
273. neering Resin Additives documentazione tecnica Milano Sugli impieghi delle materie plastiche in edilizia Skeits Irving 1966 titolo originale non riportato tr it di Liveriero Carlo Le materie plastiche nell edilizia Alba Edizioni Torino 1971 Vedril 1988 Acrylic Sheet for the Building Industry documentazione tecnica Rho MI Cognard Philippe 1989 Les applications industrielles des mat riaux composites Editions du Moniteur Paris 2 voll Simonelli Giuliano 1989 La casa laboratorio Modulo n 157 dic pp 1502 1509 Vedril 1989 Acrylic Sheet for Sanitary Ware documentazione tecnica Rho MI AA VV 1990 Plastics in Construction Finding New Niches Journal of Light Construction lug pp 7 11 GE Plastics 1990 Lastre Lexan per vetrature di sicurezza manuale tecnico Cinisello Balsamo MI Hollaway Leonard 1990 Polymers and polymer composites In construction Teldford London AIPE 19911 L AIPOR e la normativa sulla prevenzione incendi documentazione tecnica Milano Associazione Italiana Polistirolo Espanso AIPE 19912 solare Polistirene espanso sinterizzato In edilizia documentazione tecnica Milano Associazione Italiana Polistirolo Espanso Gordon E James 1991 Strutture sotto sforzo Zanichelli Bologna Abet Laminati 1992 MEG material exterior grade documentazione tecnica Cinisello Balsamo MI Maura Giancarlo 1992 Materiali p
274. nervature ll diagramma triassiale elaborato in figura 84 descrive la relazione dimensionale tra una piastra piana e una piastra a nervature incrociate aventi il medesimo momento d inerzia Tav 7 In questo diagramma sull asse delle ascisse riportato il rapporto ta x N W dove t mm lo spessore della parete nominale della piastra non nervata N il numero di nervature per millimetro W mm la larghezza della piastra questo valore assunto uguale al sull asse sinistro delle ordinate riportato il rapporto t tg dove ta mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata t mm lo spessore della parete nominale della piastra non nervata Occorre sottolineare che per semplicit la parete della nervatura e la parete nominale sono state assunte di uguale spessore comunque possibile modificare lo spessore delle nervature agendo sul valore della spaziatura tra una nervatura e l altra Sull asse destro delle ordinate riportato il rapporto T t dove T mm lo spessore totale della piastra nervata t mm lo spessore della parete nominale della piastra non nervata Lungo la curva infine sono riportati vari rapporti di volume Vs Va dove Vi mms il volume della piastra nervata V mms il volume della piastra piana Per ogni combinazione tra le variabili T tg N questi rapporti di volume specificano il minimo volume di materiale necessario per ottenere una struttu
275. ni previste e delle caratteristiche del materiale prescelto Nel caso di materiali eterogenei a causa della presenza di impurezze e di un amalgama non perfetto occorre lavorare con spessori maggiori partendo da un minimo di 5 mm comunque tutti i suggerimenti in seguito riportati rimangono validi fatto salvo il salto di scala da considerare in proporzione Il progettista dovrebbe in linea di principio mantenere costante lo spessore di parete nominale infatti lo spessore incide sulla velocit di raffreddamento dello stampato quindi spessori disuguali provocano velocit di raffreddamento diverse e di conseguenza creano stati di autotensione differenziati Par 4 2 6 segni di risucchio deformazioni ritiro non uniforme Tav 1 inoltre sono possibili problemi di scorrimento della massa fusa del polimero durante la lavorazione con conseguenti distorsioni e difetti estetici In realt spesso accade che non si possano evitare variazioni di spessore Fig 83 in questo caso non devono superare il 25 del totale nel caso di materiali a basso ritiro allo stampaggio e il 15 del totale nel caso dei materiali ad alto ritiro allo stampaggio Inoltre opportuno prevedere lo scorrimento del fuso polimerico dal punto di maggiore a quello di minore spessore si evitano cos segni di risucchio badando di evitare spigoli vivi o variazioni repentine in quanto causano concentrazione delle tensioni e provocano spesso rotture preco
276. ni non preventivate Tav 28 e sconsigliato inserire sporgenze o diramazioni entro una cavit in quanto non sono dimensionalmente controllabili durante il raffreddamento la massima sporgenza interna ammessa pari allo spessore della parete esterna Tav 28 4 3 3 Gli angoli e i raccordi Come per le forme stampate anche nell estrusione di profili bisogna evitare gli spigoli vivi in quanto sono impossibili da ottenere nella lavorazione e comunque rappresentano pericolosi punti d intaglio inoltre raggi di raccordo elevati permettono un migliore flusso del materiale e minimizzano le deformazioni Accorgimenti progettuali sono e al fine di evitare la formazione di punti di rottura precoci mantenere un raggio di raccordo minimo pari a 0 4 mm per profili spessi da 0 5 a 1 mm pari a 0 8 mm per profili spessi da 1 a 2 mm pari a 1 5 mm per profili di spessore superiore a 2 mm Tav 29 e un raccordo ottimale quello che prevede un diametro interno uguale allo spessore della parete inoltre consigliabile che raccordo interno e raccordo esterno del profili abbiano il medesimo centro Tav 29 4 4 La progettazione di componenti riciclabili La semplicit di smontaggio il basso numero di componenti la plurifunzione l omomaterialit i giunti elastici La progettazione di componenti totalmente riciclabili chiaramente un obiettivo molto importante quanto difficile da raggiungere soprattutto se si guarda ai vincoli di
277. no punto 10 2 31 Per quanto concerne i rifiuti da demolizione occorre considerare che anche se l edilizia non accomunabile di primo acchito al mondo dell usa e getta fatto di oggetti destinati a durare poco che producono poca qualit e molti rifiuti i materiali di scarto derivati dai processi di costruzione e demolizione costituiscono comunque almeno il 30 dei rifiuti solidi urbani In particolare i principali materiali di scarto sono quelli legati alle tecnologie inerenti la struttura legname di scarto 25 del totale elementi di muratura 15 laterizi e tegole 12 Seguono il legname lavorato 10 gli imballaggi 10 e con percentuali minori asfalto lana di vetro rifiuti metallici plastica e gomma Morfini 1993 p 934 Secondo uno studio di Mario Bassan e Vittorio Galimberti 1996 le quantit di calcestruzzi cementizi da demolire annualmente a scala nazionale aumenteranno progressivamente per raggiungere entro il prossimo secolo le centinaia di milioni di metri cubi studio basato sulla stima dei consumi annuali di cemento impiegato per realizzare edifici in Italia nel periodo 1946 1993 e su alcune ipotesi di vita utile degli edifici Recenti stime hanno portato al 50 il peso degli scarti da costruzione e demolizione sul totale dei rifiuti solidi urbani in Europa Occidentale Morfini 1995 p 388 32 In merito agli aspetti legislativi l Emilia Romagna stata tra le prime regioni a vedere la presenza di i
278. no l assemblaggio e la flessibilit funzionale del componente Dal punto di vista materico per realizzare questo elemento stato scelto il polivinilcloruro PVC in quanto oltre a essere il polimero pi diffuso in edilizia garantisce bassi livelli di degradazione durante le operazioni di riciclo e tra le materie termoplastiche di massa riciclate quello che presenta il miglior rapporto costo prestazioni Par 3 3 1 Par 3 3 4 e Par 3 4 9 Inoltre per quanto concerne il comportamento al fuoco Par 2 4 il polivinileloruro PVC non brucia in assenza di fiamma d innesco ed classificato come autoestinguente classe 1 comportamento che viene senz altro migliorato dalla presenza in questo caso particolare di intonaco o controsoffitto che sottraggono il manufatto da un possibile contatto diretto con la causa d innesco dell incendio La sezione dell elemento Tav 30 e Tav 32 Part D prodotto per estrusione in modo da ottenere in continuo elementi di lunghezza variabile in relazione alla luce del solaio da gettare in opera come per le pignatte in laterizio di forma trapezoidale con due alette sui lati inclinati per evitare il distacco del pezzo dal calcestruzzo in opera e ha dimensioni d ingombro di 200 mm altezza per 400 mm larghezza come ovvio la lunghezza dell elemento funzione della luce di solaio cos come le dimensioni riportate sono indicative per uno spessore di solaio pari a 240 mm Internamente
279. noleum di caucci il linoleum a base di resine alchidiche e il linoleum in polivinilcloruro PVC Maura 1992 p 364 31 Per quanto riguarda le coperture trasparenti rispetto ai vetri silicatici le materie plastiche utilizzate non si opacizzano ne ingialliscono nel tempo hanno buona resistenza agli agenti atmosferici e resistenza alla flessione superiore inoltre essendo materiali termoplastici possono essere facilmente deformati e sagomati a temperature prossime ai 60 C il loro principale difetto l infiammabilit Maura 1992 pp 366 367 GE Plastics 1990 32 Riguardo al calcestruzzo polimerico una applicazione usuale prevede l aggiunta di polipropilene PP vedi Renzo Piano a Novara Istituto Sperimentale per i metalli leggeri nei gradini per la scala interna come rinforzo esistono per problemi legati ai costi al galleggiamento delle fibre nell impasto e alla diminuzione dello slump Per questi motivi sono state sperimentate in sostituzione del polipropilene aggiunte di poliestere insaturo Rebeiz 1995 ottenendo conglomerati pi resistenti a compressione pi durabili con tempi di maturazione da pochi minuti a un ora Capitolo 3 IL RICICLO DI MATERIE PLASTICHE In questo capitolo relativo alle esperienze in atto nel campo del riciclo vengono focalizzate innanzitutto le diverse modalit esistenti di riciclo delle materie plastiche 1 Par 3 1 modalit che oltre al recupero nei cicli di produzione de
280. nquinato da gomme che sono difficilmente separabili APME 1992 p 10 50 Il riciclo di polivinilcloruro PVC per pavimentazioni frutto della cooperazione tra i produttori europei del polimero Basf Elf Atochem EVC Hoechst Huls Norsk Hydro Solvay and Wacker e produttori di pavimentazioni in PVC che hanno dato vita alla Association for PVC Floor Cobering Recycling AgPR Il riciclo viene effettuato in un impianto sito in Germania e si stima che per riciclare le circa 30000 tonnellate di pavimentazioni in PVC dismesse all anno in Germania occorrano 6 8 impianti di questo tipo APME 1992 p 11 51 Per quanto riguarda il riciclo di tubazioni in polivinilcloruro PVC si possono citare i seguenti progetti IPW Interplastic Werk a Wels Austria Nordisk Wavin ad Hammel Danimarca Wavin a Twist Germania Dijka Steenwijk Fks Federatie van Kunststofleiding in Olanda e Wavin KLS ad Hardenberg Olanda APME 1996 pp 16 17 Capitolo 4 LA PROGETTAZIONE DI MANUFATTI CON LE MATERIE PLASTICHE DI RICICLO In questo capitolo si prendono in esame principi guida per la progettazione di manufatti con le materie plastiche di riciclo parametri che riguardano aspetti dimensionali sollecitazioni caratteristiche funzionali del prodotto 1 Occorre sottolineare che nel quadro dei materiali provenienti da processi di riciclo solo polimeri termoplastici per loro natura si prestano a essere lavorati pi volte le proposte espresse
281. nta di massicce dosi di additivi stabilizzanti in particolare sali di piombo che assorbono l acido cloridrico evitandone l azione catalizzatrice La presenza di questi stabilizzanti protegge anche se parzialmente la rilavorazione di oggetti in polivinilcloruro PVC tanto che possibile sottoporli a ripetute lavorazioni senza un eccessivo deterioramento La Mantia 19959 p 39 22 Circa gli impieghi del polivinilecloruro PVC nel settore elettrico costituisce il 50 di tutti i polimeri usati per isolamento e rivestimento di cavi ad alta e bassa tensione cavi per telecomunicazioni e cavi per circuiti elettrici di autoveicoli Esistono gi tecnologie per separare i conduttori dal rivestimento con recupero del rame e di miscele di PVC e altri polimeri miscele che vengono riutilizzate direttamente nelle mescole per cavi oppure per tappeti per auto filamenti per spazzole o come sottostrato per moquettes EVC 1991 p 19 23 L aumento del modulo elastico nel polietilentereftalato PET riciclato un fenomeno non ancora spiegato forse legato alla maggiore velocit di cristallizzazione dei composti a minor peso molecolare rispetto alle catene del polimero vergine La Mantia 19958 p 63 24 In relazione alla trasformazione del polietilentereftalato PET una delle pi frequenti tecnologie utilizzate quella della soffiatura Blow Moulding con la quale si ottengono le bottiglie per bevande gassate applicazione dove il PET un p
282. ntali nella consapevolezza della responsabilit sull impatto ecologico dei propri prodotti E evidente che una progettazione che consideri la componente ambientale come termine di riferimento pu trovarsi nella difficolt di determinare e misurare in modo obbiettivo il livello della qualit raggiunta nell opera sono necessari dunque nuovi e adeguati strumenti ai quali progettisti possano fare riferimento strumenti che nell ottica della compatibilit ambientale partano dall assunzione del concetto di ciclo di vita dell edificio cio dalla analisi degli impatti sulle risorse e sull ambiente nelle fasi di produzione utilizzazione e smaltimento del prodotto In relazione a questa esigenza negli ultimi anni si sono sviluppate metodologie di valutazione e di certificazione tese ad attribuire i cosiddetti marchi ecologici 41 metodologie che interessano la valutazione globale dell edificio oppure riguardano la certificazione del singolo prodotto senza voler entrare nel merito specifico delle singole iniziative che tra l altro rappresentano solo una minima parte delle ricerche in atto sul tema edilizia ambiente vedi a esempio quelle su indoor air quality opportuno riassumerne brevemente alcuni aspetti fondamentali soprattutto per le ricadute in senso comportamentale che esse possono o potranno avere all interno del processo costruttivo Nella valutazione ambientale dell intero edificio le iniziative pi note sono quelle elab
283. ntesi dei materiali naturali Ma se le componenti tecniche ed economiche sono sufficienti a delineare in senso generale il problema dell innovazione nel caso dell architettura tale problema assume connotati del tutto particolari in quanto i percorsi delle innovazioni 24 risultano fortemente influenzati da resistenze di carattere culturale e simbolico Nel caso dell introduzione di nuovi materiali e lo stesso sarebbe per le tecniche esecutive accade quindi che per rendere pi morbida o pi accettabile l innovazione da un punto di vista culturale d uso e di costume si ricorra in modo pi o meno conscio al processo di mim si 25 dove il nuovo materiale tende ad assumere l immagine del materiale sostituito questo processo da un lato veicola l innovazione attraverso una fase di transizione dall altro lato ne rallenta l evoluzione soprattutto perch applicazioni formalmente legate alle caratteristiche del vecchio materiale impediscono di sviluppare in modo ottimale il livello prestazionale di quello nuovo Solo quando entrato a far parte del patrimonio sedimentato di Immagini e di significati che si ricollegano alla cultura materiale collettiva e in seguito all adeguamento del sapere tecnico e scientifico dei progettisti il nuovo materiale risulta completamente accettato esso pu sviluppare nuovi aspetti compositivi e formali legati alle sue intrinseche capacit espressive le caratteristiche innovative del materiale possono
284. nto delle tensioni in funzione del tempo in un materiale viscoelastico sottoposto a una deformazione costante GE Plastics 1994 p 25 Logaritmo del tempo modulo di rilassamento della tensione durata della sollecitazione Fig 23 Modulo di rilasciamento La figura mostra la curva relativa all andamento del modulo elastico in un materiale viscoelastico in funzione del tempo e in funzione di diversi livelli di deformazione costante Hoechst 19791 p 12 Logaritmo del creep emperatura crescente i 5 3 4 Logaritmo del tempo ore Fig 24 Influenza della temperatura sulla viscosit La figura mostra l influenza della temperatura sulla viscosit creep delle materie plastiche i cui effetti sono amplificati dall aumento della temperatura GE Plastics 1994 p 37 Le x Pm eli Modulo di elasticit Aplasti PUR i 200 Shore wicato A T me SI 50 40 20 0 20 40 60 80 100 120 Temperatura wO 160 180 C 220 Fig 25 Influenza della temperatura sul modulo elastico La figura mostra l influenza della temperatura sul modulo elastico di alcune materie plastiche tra cui il poliossimetilene POM il polivinilcloruro PVC i poliammidi PA il polifenilenossido PPO il policarbonato PC il poliuretano PUR e l acrilonitrile butadienestirene ABS Oberbach Muller 1987 p 67 Logaritmo del modulo Amorfo i l S Cristallino No
285. nto descritto dall equazione di Voigt cen 2 10 Secondo questo modello il materiale sottoposto a sollecitazione si deforma sino a un valore costante mentre una volta cessato lo sforzo la deformazione decresce fino ad annullarsi i due andamenti sono non lineari e si spiegano con l azione in parallelo della molla e del dissipatore viscoso infatti mentre la prima cerca di deformarsi immediatamente il secondo la rallenta sia in fase di carico che in fase di scarico inoltre per equilibrio con la molla il dissipatore viscoso non pu deformarsi in maniera indefinita tanto che viene raggiunto un valore di deformazione costante due comportamenti deformazione costante sotto sforzo a regime e nulla senza sforzo sono stati sperimentalmente osservati nei materiali viscoelastici solidi il modello per non riesce ancora a descrivere il fenomeno del rilasciamento delle tensioni che si registra nei materiali polimerici quando viene imposta una deformazione costante II modello meccanico che meglio di tutti riesce a spiegare il comportamento viscoelastico delle materie plastiche quello di Burger Powell 1983 pp 88 94 Fig 29 Questo modello consiste in una molla in serie con un elemento di Voigt dove per equilibrio e compatibilit tra molla e dissipatore viscoso si hanno le seguenti relazioni 6 0 0 0 2 11 E E 2 12 dove N mm la sollecitazione totale 6 N mm la quota di sollecitazion
286. ntribuiscano anche al loro riciclo In questo senso per costituire una cultura materiale in questo campo il primo passo rappresentato dal tentativo difficile di formare un linguaggio comune tra diversi saperi che permetta a specialisti e progettisti di dialogare e lavorare sinergicamente sul rapporto tra scelta dei materiali e progetto tentativo che si vuole concretizzare con l obiettivo della realizzazione di una guida tecnica uno studio sulle possibilit operative e applicative relative ai materiali polimerici di riciclo nel settore edilizio Questo studio pu essere suddiviso in tre filoni tematici il primo filone comprende le scienze di base la chimica e la fisica e la scienza dei materiali cio la definizione delle caratteristiche chimiche fisiche e meccaniche dei materiali polimerici vergini e del livello di degradazione di quelli riciclati definizioni per affrontare la progettazione del materiale il secondo filone riguarda la tecnologia dei materiali cio l insieme delle possibilit tecniche relative alla produzione e alla applicazione delle materie plastiche vergini e riciclate nel settore delle costruzioni e non in quanto il bagaglio di informazioni che sottende ogni innovazione cresce nel substrato di applicazioni specifiche e magari secondarie che caratterizzano l utilizzo di un materiale il terzo filone riguarda il disegno industriale cio i principi guida generali per la progettazione di manufatti con i mater
287. nza comporta la difficolt a separare materiali diversi in fase di trattamento dei rifiuti compromettendo il grado di purezza dei materiali riciclati ci diminuisce notevolmente le possibilit di utilizzo di tali materiali in quanto in alcune applicazioni esistono vincoli tecnici ben precisi da rispettare per esempio il rispetto della granulometria del calcestruzzo quando si usano detriti frantumati come aggregato oppure la finezza della pasta di legno ottenuta dalla macinazione di scarti legnosi nel ciclo della carta In tal senso la limitazione quantitativa e la qualificazione dei materiali di risulta non pu che passare attraverso un processo di responsabilizzazione di tutti i soggetti coinvolti nel processo costruttivo a partire dall utenza che troppo spesso lega la ristrutturazione degli edifici e la sostituzione di materiali e componenti a ragioni di gusto e non alla loro effettiva obsolescenza prestazionale da un punto di vista progettuale si gi osservato come una strategia di limitazione dei rifiuti edilizi si leghi al prolungamento del ciclo di vita dei materiali e componenti usati e quindi a precise scelte nelle tecniche esecutive adottate L assemblaggio a secco la manuntenibilit e il disassemblaggio sono dunque i paradigmi progettuali che bisogna assumere come strategia sostenibile nelle costruzioni anche nell ottica di un massimo recupero dei prodotti della demolizione edilizia tale strategia deve persegui
288. nzioni e l incorporazione di sistemi di montaggio e l eliminazione della verniciatura e di altre operazioni di finitura e l elevato rapporto resistenza meccanica peso e l inerzia chimica e la resistenza all urto Un ulteriore passo in avanti nella ricerca e nella sperimentazione sui polimeri quello che ha portato alla sintesi dei polimeri speciali Binetti et alli 1988 caratterizzati soprattutto da una elevatissima resistenza termica tale da poter realizzare con questi materiali anche organi di funzionamento meccanico come quelli di un motore sottoposti a elevate sollecitazioni e attriti La ricerca di sempre migliori prestazioni nell utilizzo delle materie plastiche ha portato inoltre a sperimentare l aggiunta di materiali solidi di origine non polimerica rinforzi nelle miscele di polimeri Saechtling 1993 p 7 8 il caso dei compositi polimerici dove si trovano sciolte nella matrice polimerica cio nella massa fluida di un polimero termoplastico o termoindurente fibre di varia provenienza 10 che opportunamente orientate e conformate granuli fibre placchette nastri continui contribuiscono a elevare notevolmente le prestazioni meccaniche della matrice Un caso particolare di compositi polimerici sono i materiali compositi sviluppati inizialmente nell industria aerospaziale e automobilistica questi materiali rinforzati con fibre di vetro o con fibre ancora pi resistenti sono a parit di peso 3 5 volte
289. o l esigenza di scoprire un unit nella diversit delle cose suggerisce ai primi filosofi di identificare la materia primaria con l acqua Talete con l aria Anassimene o con il fuoco Eraclito mentre in Anassimandro rimane una sostanza non identificabile con quelle conosciute l indeterminato Mangiarotti 1989 pp 10 11 Da allora il concetto di materia ha subito profonde variazioni infinite definizioni nelle infinite discipline in cui coinvolto a seconda fosse collegato a termini quali forma spirito energia numero mantenendo comunque una certa costanza di significato nell indicazione dell elemento stabile solido permanente della realt Dal punto di vista della fisica classica e macroscopica la materia viene definita come tutto ci che dotato di massa e di inerzia classificabile secondo gli stati di aggregazione solido liquido gassoso Dalla met circa del secolo scorso nella definizione di materia stato necessario introdurre concetti fisici nuovi come quelli di energia e di campo di causalit ecc e quindi seguire un numero sempre maggiore di sviluppi paralleli Nello stesso tempo il concetto di materia si fatto sempre meno definito all ultimo divenuto sempre pi difficile parlare di materia e sotto molti aspetti questo termine stato sostituito dal termine particella ma forse sarebbe pi opportuno usare un termine ancora pi vago come entita Gratton 1979 p 927 12
290. o n 185 ott pp 1052 1058 Paiella Maria Luisa 1992 93 Tesi di Laurea La valutazione dei prodotti da costruzione attraverso Il sistema di etichettatura ecologica relatore Silvia Piardi correlatore Andrea Ratti Politecnico di Milano Facolt di Architettura Rao S Natti 1992 Materie plastiche Le formule Tecniche Nuove Milano Rubin S Edward et alii 1992 Realistic Mitigation Options for Global Warming Science n 257 lug pp 148 149 e pp 261 267 Simonelli Giuliano 1992 E per vestito un guscio di plastica Modulo n 1 9 gen pp 190 196 APME 1993 Plastica Ottimizzazione delle risorse Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa APME PWMI 1993 Valutare il bilancio ambientale Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa Centro Europeo per le plastiche nell ambiente Associazione Nazionale Serramenti PVC 19983 serramenti esterni in PVC Requisiti e prestazioni documentazione tecnica Milano BCSD 1993 Eco efficency Workshop ciclostilato nov 1993 Business Council for Sustainable Development Campioli Andrea 19983 Il contesto del progetto Angeli Milano Dupont 1993 Reactive Polymers For Improved compatibility and Stability During Recycling Operations documentazione tecnica Cologno Monzese MI Fiocca Alberto 1998 Riciclo relazione al convegno TMP Saronno 7 ott 19
291. o concerne le fibre di rinforzo le pi comuni sono le fibre di vetro le fibre di carbonio e le fibre aramidiche Kevlar la juta le fibre di nylon e le fibre poliestere Hellerich Harsch Haenle 1990 p 17 In edilizia numerose sono le applicazioni di materiali in particolare poliestere fibro rinforzati in merito si rimanda a Cognard Philippe Les applications industrielles des mat ri aux composites Editions du Moniteur Paris 1989 2 voll Hollaway Leonard Polymers and Polymer Composites in Construction Teldford 1990 London Scheichenbauer Mario Progettare con il poliestere rinforzato ITEC Editrice Milano 1982 2 ed 11 In merito ai parametri di lavorazione che influenzano l anisotropia questi sono i punti d iniezione i canali d alimentazione la temperatura del materiale e dello stampo le condizioni dello stampo le posizioni delle linee di giunzione e la pressione d iniezione e di ciclo GE Plastics 1994 p 19 12 In riferimento alle influenze sul comportamento viscoso dei polimeri oltre alle variabili relative all entit della sollecitazione alla sua durata e alla temperatura di esercizio bisogna tener conto che nel caso di materiali igroscopici anche le condizioni di umidit influenzano tale comporta mento di fatto rendendo necessarie un numero di curve isocrone maggiori Inoltre nel caso si debbano calcolare elementi strutturali impiegati in particolari ambienti chimici oli solventi ecc bisogna tenere
292. o considerare in modo dettagliato l insieme delle composizioni chimiche e delle strutture molecolari che interessano il vasto campo delle materie plastiche si ritiene che una conoscenza per quanto sommaria delle propriet e delle famiglie dei polimeri sia indispensabile per la comprensione del comportamento e delle peculiarit di questi materiali 1 specialmente se considerati dal punto di vista del comportamento meccanico comportamento che in prima istanza interessa la previsione delle condizioni d impiego di un manufatto Tale conoscenza passa attraverso la definizione di diversi livelli via via sempre pi specifici il primo livello riguarda l organizzazione spaziale delle molecole che compongono le diverse famiglie di materie plastiche in produzione e distingue principalmente materiali termoplastici da quelli termoindurenti Par 2 1 il secondo livello considera le propriet fisiche e meccaniche dei polimeri e le loro propriet applicative Par 2 2 il terzo livello infine quello che da un punto di vista progettuale risulta pi interessante in quanto definisce le propriet della materia plastica in esercizio sotto forma di manufatto e riguarda quindi sotto il profilo delle sollecitazioni quel che ne concerne il comportamento visco elastico Par 2 3 e sotto il profilo termico quel che ne concerne il comportamento al fuoco Par 2 4 Viste le finalit specifiche di questo lavoro la conoscenza dei materiali polimer
293. o la somma degli scarti dei punti calcolati teoricamente al di sotto della curva stessa inferiore a 12 dB e lo scarto massimo per una frequenza qualsiasi non supera 5 dB si pu ottenere l indice di valutazione del potere fonoisolante Rw riferito alla frequenza di 500 Hz Romanelli 1987 p 125 Nel caso della parete ottenuta assemblando i profili estrusi in plastica eterogenea supponendo di utilizzare come miscela una tra quelle usualmente prodotte il Replex della R P E di Parma R P E 1996 di densit pari a 13000 N m8 si ottiene una massa dell unit di superficie pari a 70 N m di molto inferiore a quella di una tramezza di uguale spessore composta da laterizi forati e due strati di intonaco che pari a 1400 N m2 Di fatto l indice di valutazione del potere fonoisolante per i due tipi di tramezze risulta tramezzo in plastica Rw 26 dB tramezzo in muratura Ry 42 dB 5 3 Pannello di tamponamento esterno in polifenilossido PPO riciclato Il polifenilossido PPO riciclato nome commerciale serie Noryl della GE Plastics un tecnopolimero che presenta un elevata resistenza agli agenti atmosferici all umidit e alla luce quindi utilizzabile per applicazioni per esterni Par 3 4 6 e in particolare nel caso specifico per il rivestimento di facciate di edifici Il sistema costituito da un pannello stampato a nervature incrociate Tav 43 e Tav 46 pannello di dimensioni 1300 mm per 3050 mm analoghe a
294. o per autocombustione di alcuni materiali polimerici confrontati con materiali tradizionali quali legno e tessuti Maffei Marchetti 19953 p 32 Materiale Accensione C Auto accensione C P M MA Ma oa aa PS DS oaa D PVC_ ic I PA sa 475 500 623 645 melamminico e z see 2 5 Le applicazioni delle materie plastiche in edilizia I pannelli portanti i pannelli compositi per esterni i pannelli di rivestimento interno le finiture i pavimenti le coperture gli infissi le tubazioni i sanitari le resine espanse le colle gli adesivi i rivestimenti il calcestruzzo polimerico Il 20 del totale della produzione di materie plastiche utilizzato nel settore delle costruzioni APME 19954 caratteristiche quali la leggerezza la formabilit il potere fono termo isolante e la durabilit fanno dei materiali polimerici degli ottimi materiali da costruzione da molti anni in concorrenza con quelli tradizionali In tal senso come gi ribadito in precedenza esistono comunque forti resistenze di ordine culturale che limitano forse oltre il dovuto l Impiego di questi materiali ad applicazioni formalmente secondarie laddove un materiale plastico viene utilizzato in applicazioni non secondarie vi sempre la tendenza a mascherarne l aspetto con processi di mimesi Nonostante tutto le materie plastiche si sono conquistate importanti nicchie di mercato sia a livello impiantistico che a livello componentistico Tra le pr
295. o scorrimento viscoso e con l elasticit Mentre il comportamento elastico immagazzina energia nel materiale sotto forma di deformazione reversibile in dipendenza del tempo il comportamento viscoso invece dissipa l energia sotto forma di calore di attrito e provoca una deformazione permanente del materiale I tipo di reazione predominante in un materiale polimerico dipende dall intensit dalla durata e dalla veloc it della sollecitazione o dell allungamento imposti in combinazione con la temperatura Per un materiale plastico dunque la legge costitutiva equivalente alla equazione 2 1 diventa Celaschi 1995 p 52 0 1 Ea De Mdr 2 2 dove t s il tempo corrente T s la variabile d integrazione E t N mm detto modulo di scorrimento del materiale o modulo di viscosit oppure modulo di creep oppure ancora modulo appar ente di solito misurato In una prova a deformazione costante Dato che nei materiali plastici II modulo non costante come per materiali elastici ma funzione monotona decrescente rispetto al tempo Fig 12 definisce per questi materiali due fenomeni caratteris tici Il rilassamento degli sforzi imposta la deformazione lo sforzo diminuisce nel tempo e la viscosit imposto lo sforzo la defor mazione aumenta nel tempo Il comportamento carico allungamento a breve termine pu essere descritto anche graficamente attraverso il diagramma sforzi deformazioni Nel caso d
296. o si tratta di copolimeri in cui una unit monomerica sia solubile in una delle due fasi e l altra contenga gruppi funzionali che possono reagire con quelli dell altra fase In entrambi i casi gli effetti conseguiti sono la riduzione dell energia di interfaccia tra le particelle con conseguente miglioramento dell adesione e la stabilizzazione della dispersione si formano cio dei legami stabili che migliorano a seconda del tipo di compatibilizzante utilizzato una o pi delle propriet del mix polimerico quali modulo elastico tensione a rottura allungamento a rottura e resistenza all urto Considerando le miscele eterogenee di riciclo dove la classica miscela proveniente dalla separazione degli RSU composta da poliolefine PE PP polivinilcloruro PVC e polietilentereftalato PET 17 al problema dell incompatibilit chimica si aggiunge quello legato alle differenti temperature di lavorazione dei polimeri presenti infatti a 270 C temperatura di lavorazione del PET il PVC subisce una forte degradazione con conseguenti difficolt di trasformazione e propriet meccaniche molto modeste In questo caso si pu decidere di mantenere una miscela non separata lavorata a temperature intorno ai 210 C quindi utilizzando il PET come riempitivo e contenendo la degradazione del PVC per produrre con tecnologie appositamente studiate manufatti di grosse dimensioni per compensare le minori propriet meccaniche oppure si pu separ
297. o viscoso infatti tale comportamento grosso modo la somma di quelli dei due diversi materiali cio viscoelastico Da un punto di vista fisico Fig 27 possibile immaginare il polimero come un groviglio di catene macromolecolari che interagiscono tra loro attraverso giunzioni labili entanglement La Mantia 19951 p 61 in questa schematizzazione le catene fra due giunzioni rappresentano le molle quindi corpi elastici mentre le giunzioni rappresentano i punti di attrito quindi i dissipatori viscosi costituenti il materiale Per meglio definire questi concetti diversi studiosi hanno elaborato dei modelli meccanici basati su varie combinazioni di modelli semplici come la molla e il liquido viscoso modelli che opportuno richiamare brevemente La Mantia 19951 pp 60 64 Bertacchi 1980 pp 33 34 Mills 1993 pp 148 155 Fig 28 Il primo modello la molla elemento che descrive il comportamento dei materiali elastici materiali che seguono la legge di Hooke gia richiamata nell equazione 2 1 co E e 2 1 dove lo sforzo 0 proporzionale alla deformazione tramite la costante E chiamata modulo elastico o di Young Sottoposto a sollecitazione il materiale elastico si deforma secondo l equazione 2 1 per poi ritornare alla lunghezza iniziale una volta cessato lo sforzo 14 Il secondo modello un cilindretto contenente un liquido newtoniano di viscosit n elemento che risponde all equazi
298. of Flexible Polyurethanes relazione alla conferenza Utech 92 31 mar 2 apr 1992 Hague Olanda La Mantia Francesco Paolo 1992 Recycling of Heterogeneous Plastics Wastes Blend with Low Density Polyethylene Polymer Degradation and Stability n 37 pp 145 148 Novamont 1992 Mater Bi the Biodegradable Thermoplastic Material documentazione tecnica Novara Simona 1992 Materiali e tecnologie di produzione per il rispetto dell ambiente relazione al seminario Sign Italia 92 27 29 nov 1992 Milano Solvay 1992 PVC Sale e petrolio documentazione tecnica Milano Starke L et alli 1992 Material Recycling of Mixed Plastics Kunststoffe German Plastics 82 n 1 gen pp 12 15 AA VV 19931 Dalla materia plastica all humus Research Bayer n 7 pp 86 93 Abet Laminati 1993 Tefor Laminato riciclato documentazione tecnica Cinisello Balsamo MI APME 19983 Plastica Ottimizzazione delle risorse Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa Basf 1993 Riciclo dei tecnopolimeri relazione al convegno TMP Saronno 10 ott 1993 Dupont 1993 Reactive Polymers For Improved compatibility and Stability During Recycling Operations documentazione tecnica Cologno Monzese MI GE Plastics 1993 Productive Recycling of Engineering Thermoplastics documentazione tecnica Cinisello Balsamo MI La Mantia Francesco Paolo 1993 R
299. ofilo di supporto estruso in polifenilossido PPO riciclato Part A Il profilo viene ancorato alla muratura tramite staffe in acciaio ad esso avvitate Tav 44 bis Sul profilo vi sono una zona per l alloggiamento del giunto a trave rastremata e una zona per l alloggiamento del giunto sferico interposto a queste due zone vi il giunto di dilatazione necessario ad assorbire le deformazioni termiche del materiale riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 A e Fan A F D a si Li a F X3 a M i i Su a n I TE co MI ul i J sa __125 4 Part B E E mi 5 Tav 44 bis Staffa d ancoraggio La tavola evidenzia la sezione della staffa in acciaio Part B tramite la quale il profilo di supporto estruso in polifenilossido PPO riciclato avvitato viene ancorato alla muratura riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 UR Part A ii i i Tav 45 Profilo estruso terminale di supporto La tavola evidenzia la sezione del profilo terminale di supporto estruso in polifenilossido PPO riciclato Part A Il profilo viene ancorato alla muratura tramite staffe in acciaio ad esso avvitate Tav 44 bis Sul profilo vi sono una zona per l alloggiamento del giunto a trave rastremata e una zona per l alloggiamento del pannello tagliato alla misura necessaria per completare la parete interposto a queste due zone vi il giunto di dilatazione necessa
300. olimero insostituibile per la sua impermeabilit all anidride carbonica CO La degradazione del polimero diminuisce la sua viscosit e di conseguenza lo rende inadatto per la soffiatura ma pur sempre utilizzabile nello stampaggio a iniezione e nell estrusione 25 In merito alle disposizioni legislative per il riciclo di materiali termoindurenti esistono provvedimenti in materia in Francia e in Germania In particolare in seguito alle disposizioni del Ministero dell Ambiente tedesco nel 1990 in Germania sorto un ente tra produttori di manufatti compositi denominato Ercom Composite Recycling GmbH il quale opera attivamente nel riciclo di questi manufatti con il proprio impianto di Rastatt dove vengono processati gli scarti raccolti presso le singole industrie con un impianto mobile di pre frantumazione appositamente studiato capace di ridurre i materiali a dimensioni di 50 x 50 mm dimensioni necessarie per poterli poi successivamente trasformare in polveri e fibre di rinforzo Liebold 1994 26 Circa l assortimento di prodotti contenenti in percentuale materiale riciclato possiamo citare per la Bayer le marche Bayblend policarbonato con acrilonitrile butadiene stirene PC ABS Makrolon policarbonato PC Novodur acrilonitrile butadiene stirene ABS Durethan poliammide PA e Pocan polibutilentereftalato PBT per la Basf Luran stirolo acrilonitrile ASA e Terluran acrilonitrile butadiene stirene ABS per la GE Plasti
301. olo occorre sottolineare che esso non limita semplicemente i possibili ma anche opportunit non si impone semplicemente dall esterno a una realt esistente prima di tutto ma partecipa alla costruzione di una struttura integrata e determina all occasione uno spettro di conseguenze intelleggibili e nuove Prigogine Stengers 1981 p 1076 20 In merito al livello prestazionale dei componenti Claudio Molinari introduce il concetto di bi stabilit Per elementi sistemi o subsistemi bi stabili si intendono quelli per cui chiaramente individuato lo stato di funzionamento e quello di non funzionamento e che non presentano stati intermedi tra i due per esempio una lampada accesa o saltata una saldatura tiene o non tiene Molinari 1989 p 83 nota 43 Invece la grande maggioranza dei componenti edilizi accetta stati di funzionamento intermedi legati anche a livelli prestazionali non assoluti 21 In riferimento al progressivo esaurimento delle possibilit estrattive in occasione della redazione dei Piani provinciali delle province lombarde Provincia di Mantova Piano cave della provincia di Mantova Mantova 1986 ciclostilato si evidenziato come ai livelli attuali di consumo si stimi un sostanziale esaurimento delle risorse pi comunemente impiegate nel settore edilizio sabbia ghiaia argilla cemento entro 20 25 anni Molinari 1990 p 152 22 Il termine innovazione se riferito al campo delle costruzioni sotten
302. ologico e filosofico 2 la questione della costruzione sostenibile ha assunto nell ultimo decennio una sua valenza specifica Il concetto di sostenibilit 3 si riferisce alla necessaria considerazione di ridurre al minimo gli impatti sull ambiente potenzialmente negativi legati all attivit umana tesa a soddisfare propri bisogni IUCN 1980 il Rapporto Brundtland 4 invece descrive la sostenibilit come la necessit di lasciare alle generazioni future risorse sufficienti affinch esse possano godere di una qualit di vita simile alla nostra Di fatto la sostenibilit si fonda su tre criteri principali e la riduzione del consumo di risorse e Ta prevenzione del degrado ambientale e il miglioramento della salubrit ambientale Da un punto di vista analitico quindi il termine sostenibilit appare pi attuale e pertinente rispetto al termine ecologia che all interno del dibattito ambientalista stato strumentalizzato da atteggiamenti fortemente sentimentali e pessimistici che hanno impedito una reale comprensione del problema ambientale spesso nella ricerca di soluzioni taumaturgiche alla sempre pi grave emergenza ecologica si tratta invece di porre le basi in maniera propositiva 5 per un lungo e difficoltoso processo di educazione a comportamenti lungimiranti consci della limitatezza delle risorse del nostro pianeta In questo processo coinvolta anche l attivit del costruire che incide su
303. one la componente viscoso elastica indica quella parte di deformazione per il cui recupero occorre un periodo pi prolungato infine la componente viscosa em Viene definita come deformazione permanente L allungamento totale quindi uguale a Hoechst 19791 p 14 Eio Eol oerm 2 5 L entit della deformazione complessiva e indirettamente di quella permanente dipende dalla durata di applicazione del carico t dalla sua intensit 6 e dalla temperatura q questa relazione illustrata dalle curve Iisocrone di carico allungamento curve che hanno il vantaggio di illustrare in Modo coinciso tutte le informazioni riguardanti l effetto della sollecitazione della temperaturatura e del tempo sull entit della deformazione Fig 19 e Fig 20 12 La viscosit dunque pu causare qualora gli sforzi ai quali viene sottoposto il manufatto raggiungano livelli elevati fenomeni irreversibili detti di snervamento deformazioni localizzate provocate da scorrimento plastico che generalmente nelle materie plastiche assumono valori pari al 3 10 nei metalli 1 2 Celaschi 1995 p 53 50 meccanismi di rottura o di snervamento che si possono incontrare sono due e il primo scorrimento o shear yielding si ha quando un componente supera la massima deformazione ammissibile con conseguente modifica della forma ed legato allo scorrimento delle catene macromolecolari nella direzione degli
304. one di Newton de o n di 2 8 dove lo sforzo proporzionale alla velocit di deformazione de dt cio la velocit con cui cambia la deformazione nel tempo secondo il coefficiente di viscosit n Nel fluido viscoso la deformazione cresce linearmente con la sollecitazione e rimane costante una volta cessato lo sforzo 15 Il terzo modello considera molla e dissipatore viscoso in serie elemento che descrive il comportamento viscoelastico come somma del comportamento elastico e di quello viscoso secondo l equazione di Maxwell de n do vere a dove de dt la variazione della deformazione col tempo do dt la variazione dello sforzo col tempo Secondo questo modello la molla si deforma immediatamente sotto sollecitazione e in seguito il dissipatore viscoso continua a deformarsi in maniera indefinita nel tempo nel momento in cui cessa la sollecitazione la deformazione non si annulla ma mantiene una componente residua viscosa costante ll modello di Maxwell che ha Il merito di introdurre la dipendenza dello sforzo in un dato momento anche dallo sforzo dei momenti precedenti cio dalla storia degli sforzi subiti dal materiale si avvicina a quanto sperimentalmente verificato sui liquidi viscoelastici ma non spiega ancora del tutto il recupero della deformazione verificato invece sui polimeri nella fase di scarico 16 Il quarto modello considera molla e dissipatore viscoso messi in parallelo eleme
305. one di tipi di polimeri con caratteristiche e applicazioni molto diverse tra loro dal momento che tali caratteristiche differiscono notevolmente in rapporto anche a piccole variazioni di composizione diventa difficile per lo scopo di questa trattazione definire e classificare il gran numero di sigle e nomi commerciali che le contraddistinguono se non attraverso la considerazione dei loro aspetti applicativi cio della attitudine alla formabilit e dei loro aspetti chimico strutturali Bertacchi 1980 p 3 5 La definizione applicativa dunque considera come materie plastiche quei materiali suscettibili di essere trasformati mediante opportuni processi di formatura 2 per effetto del rammolimmento sotto l azione termica processi che possono ripetersi una sola volta nel caso dei materiali termoindurenti e potenzialmente pi volte nei materiali termoplastici La definizione chimico strutturale 3 invece quella che identifica le materie plastiche con il termine polimeri sostanze macro molecolari di grandi dimensioni e peso molecolare derivate dalla concatenazione o polimerizzazione di pi unit ripetute 4 dette monomeri catene che possono presentarsi allo stato amorfo o cristallino oppure possono essere il risultato dell unione di pi monomeri a formare dei copolimeri 2 1 1 Materie termoplastiche e termoindurenti Tra le pi comuni classificazioni dei polimeri vi quella che considera il profilo del loro comp
306. ono e distanza fori S 277 D e distanza da bordo esterno F32T D e distanza da bordo interno C 07 D ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 5 Sezione a a sfondellamento Tav 15 Dimensioni cavit La tavola evidenzia le dimensioni per una corretta progettazione di sezioni cave di componenti stampati in materia plastica Esse sono e profondit cavit H gt 3DseD gt 6mm H lt 2DseD lt 6mm spessore fondello t 3 1 6 D G T raggio di raccordo R 3 0 25 T 0 4T ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 5 A NAT DAI AN IMA W IK ii p il i I tt i i I i Y i i i I nl i i ii NE yo Y P fm i I Effetto d intaglio si Direzione della sollecitazione Linee di fiusso Particolare Tav 16 Effetto d intaglio La tavola evidenzia gli effetti dovuti a brusche variazioni della sezione in un componente stampato in materia plastica variazioni dovute a filettature fori e cavit spessore non uniforme raccordi copia fotostatica da originale Hoechst 1979 pp 7 8 E mass S Gnas Orsai ky E Ure pi ka Fi 2 la Pa Tav 17 Raggio d intaglio La tavola evidenzia l influenza della forma dell intaglio sul fattore di concentrazione delle tensioni ax ridisegno dell autore da originale Hoechst 1979 p 17 Tav 18 Angolo di sformatura La tavola evidenzia gli angoli di sformatura da utilizzare per una corretta progettazio
307. onvegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Simona 1994 PVC Platten und Rohre fur den Bausektor documentazione tecnica Milano Steele W Matthew 1994 Energy Related Technologies Five Technologies for Lower Energy Demand and Decreased Air Emissions Center for Construction Research and Education Cambridge Tinker A John 1994 Using Waste Materials as in an Aggregate in Low Thermal Conductivity Mortars relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Truppi Carlo 1994 Continuit e mutamento Il tempo nell innovazione delle tecniche e nell evoluzione dell architettura Angeli Milano Wenguang M La Mantia F P 19941 Riciclo di materiali polimerici eterogenei Macplas n 159 lug ago pp 35 40 AA VV 19951 La Direttiva Prodotti da costruzione Nuova Finestra n 3 mar pp 336 348 AA VV 19952 Just what Is the Justification for Recycling British Plastics amp Rubber n 2 feb pp 4 6 AA VV 19953 Dalla teoria alla pratica Divent realt il riciclo meccanico di serramenti in PVC Macplas n 173 nov pp 58 61 AA VV 19954 Recycled Tires into Concrete Plastics in Building Construction n 7 lug p 3 AA VV 19955 Schallschlucker aus dem gelben Sack Bauen mit Kunststoffen n 1 gen pp 16 18 AA VV 19956 Scarti in pista Macplas n 167 apr p 45 AA VV 19957 New
308. orate dall ente di ricerca inglese BRE Building Research Establishment Morfini 19932 pp 303 304 e dall Istituto danese per la ricerca in edilizia SBI Statens Biggeforskning Institute Morfini 1992 pp 1054 1055 il metodo inglese considera nell attripuzione del marchio ecologico il livello del rapporto tra edificio e ambiente inteso in senso globale riduzione delle emissioni di anidride carbonica e di clorofluorocarburi corretto utilizzo del legno riciclo dei materiali il livello del rapporto tra edificio e ambiente circostante modifiche sul flusso dei venti riutilizzo dei luoghi esistenti e il livello degli effetti sull ambiente indoor ventilazione umidit riduzione dell uso di materiali pericolosi a base di formaldeide piombo e amianto corretti sistemi d illuminazione il metodo danese invece considera sostanzialmente due aspetti il consumo complessivo di energia legato alla realizzazione gestione e demolizione dell edificio e le emissioni gassose nocive anidride carbonica e anidride solforosa connesse alle diverse attivit Per quanto concerne la certificazione del singolo prodotto invece il Consiglio delle Comunit Europee ha emanato il Regolamento n 880 92 G U CE 1 99 dell 11 Aprile 1992 riferito all intera gamma di prodotti industriali esclusi quelli alimentari e farmaceutici sulla base di varie iniziative intraprese da paesi europei ed extraeuropei 42 il regolamento comunitario in consideraz
309. ormazione sulle materie plastiche di riciclo Le certificazioni sui prodotti una innovazione necessaria Note di approfondimento Capitolo 2 LE MATERIE PLASTICHE 2 1 Definizione di materia plastica 2 1 1 Materie termoplastiche e termoindurenti 2 1 2 Polimeri termoplastici cristallini e amorfi 2 1 3 Copolimeri e leghe 2 1 4 Polimeri di massa tecnopolimeri polimeri speciali e materiali compositi 2 2 Le propriet delle materie plastiche 2 2 1 Additivi rinforzi e cariche 2 3 Il comportamento meccanico delle materie plastiche 2 3 1 Il comportamento carico allungamento a breve termine 2 3 2 Propriet meccaniche influenzate dal tempo 2 3 3 Effetto della temperatura sulla propriet meccaniche 2 3 4 Modelli meccanici del comportamento viscoelastico 2 3 5 Relazione tra parametri molecolari e propriet meccaniche 2 4 Il comportamento al fuoco 2 5 Le applicazioni delle materie plastiche in edilizia Note di approfondimento Capitolo 3 IL RICICLO DI MATERIE PLASTICHE 3 1 Le tecnologie di riciclo 3 2 Degradazione contaminazione e compatibilit 3 2 1 La degradazione dei materiali polimerici 3 2 2 Gli effetti delle contaminazioni sui materiali di riciclo 3 2 3 La compatibilit delle materie plastiche 3 3 Il riciclo meccanico lo stato dell arte 3 3 1 Il riciclo dei polimeri termoplastici 3 3 2 Il riciclo dei polimeri termoindurenti 3 3 3 Il riciclo dei tecnopolimeri 3 3 4 Il riciclo di miscele eterogenee 3 4 Il riciclo delle ma
310. oro sia dalla sempre crescente dotazione impiantistica all interno delle strutture edilizie che rende necessarie tecniche di controllo e gestione molto sofisticate un livello funzionale tipologico rappresentato dall elevato grado di flessibilit che deve caratterizzare gli edifici nel tempo infine un livello progettuale costruttivo che vede la sovrapposizione temporale di fasi un tempo distinte nel processo edilizio fenomeno determinato da un lato dall esigenza di limitare gli investimenti improduttivi dall altro lato dal dilatarsi dei tempi di progettazione di subsistemi sempre pi sofisticati 8 L aggettivo informazionale riferito da Ezio Manzini alla complessit e profondit nella manipolazione sui materiali da parte dell uomo La fase attuale nell utilizzo della materia pu essere definita come quella dei materiali a complessit gestita In questa gestione della complessit la capacit progettuale e di manipolazione si spinge assai pi in profondit nella struttura della materia dall ingegneria molecolare alla produzione di particolari cristalli fino ai procedimenti di drogaggio lo spessore del artificiale cresce va pi in profondit lascia la superficie Nasce da questo panorama una generazione di oggetti pi densi fatti di materiale ad alta informazione o in altri termini a pi alta intensit prestazionale Manzini 1986 p 30 39 9 Circa la crisi del processo di apprendimento tradizionale del pro
311. ortamento tecnologico e che distingue i polimeri termoplastici da quelli termoindurenti GE Plastics 1994 p 10 I polimeri termoplastici 5 sono costituiti da resine che possono essere ripetutamente rese plastiche e quindi termoformate per riscaldamento e indurite per raffreddamento in un livello di valori di temperatura che caratteristico della resina specifica Dal punto di vista della struttura molecolare questi polimeri sono formati da catene indipendenti intrecciate tra loro generalmente lineari catene che possono contenere fino a 106 atomi Fig 1 Sottoposte a riscaldamento queste catene scivolano una sull altra permettendo lo scorrimento plastico cio la modificazione della forma del materiale per poi fissarsi nuovamente una volta raffreddate Questo processo reversibile e pu in linea di principio essere ripetuto molte volte anche se esiste comunque un limite al numero di questi cicli legato al degrado delle catene molecolari durante i trattamenti termici Una categoria particolare di termoplasti quella degli elastomeri categoria che nelle classificazioni viene molte volte considerata a parte gli elastomeri termoplastici sono caratterizzati da catene molecolari lineari simili a quelle dei termoplasti semplici tra le quali per si instaurano delle reticolazioni legami a maglia larga cio molto distanziate tra loro ci fa si che gli elastomeri abbiano generalmente bassi moduli elastici e possano essere ri
312. oscenze culturali non solo strumentali della tecnologia e delle tecniche esecutive Nardi 1988 p 140 apparato teorico non fine a se stesso ma funzionale alla pratica il bagaglio formativo ante rem di ogni progettista che consapevole di agire in un contesto ben definito voglia essere attraverso l uso corretto dei mezzi a disposizione interprete culturale del proprio tempo ivi p 133 Intesa come programma operativo la poetica acquisisce valore solo riconoscibile in tutte le fasi del progetto dall ideazione fino alla costruzione vera e propria deve quindi caratterizzarsi come processo euristico dove esista gi nella fase ideativa un riferimento agli aspetti tecnici della pratica costruttiva solo in questo modo essa acquista valenza di luogo privilegiato della legittimazione culturale del progetto Campioli 1991 p 41 17 La cultura tecnologica del progettista se in sintesi consideriamo la cultura come insieme di conoscenze la tecnologia come espressione globale di una cultura spirituale e materiale e la progettazione come attivit poetica tesa alla sintesi tra fini e mezzi diventa un luogo dell analisi delle condizioni di legittimit dell architettura cio dell utilizzo coerente con gli scopi prefissati della tecnologia del rispetto degli schemi culturali e dell esigenze funzionali e simboliche dei fruitori e dell adeguatezza delle modalit interne al processo progettuale con tutto questo Questo porta a considerare
313. ota 2 Capitolo 5 L APPROCCIO METAPROGETTUALE In questo capitolo si illustrano tre soluzioni metaprogettuali relative all impiego di materie plastiche di riciclo nella realizzazione di componenti edilizi si tratta di proposte elaborate sulla base delle esperienze e delle conoscenze maturate nel lavoro di preparazione della tesi che riguardano in generale tutto il campo del riciclo in quanto considerano sia la famiglia dei polimeri termoplastici di massa in particolare il polivinileloruro PVC sia la famiglia dei tecnopolimeri in particolare il polifenilossido PPO sia le plastiche eterogenee La prima proposta riguarda un elemento estruso in polivinilcloruro PVC rigido riciclato elemento utilizzabile per realizzare solai attrezzabili o ispezionabili in sostituzione delle pignatte in laterizio tradizionalmente usate insieme al calcestruzzo Par 5 1 La seconda proposta invece riguarda un sistema di elementi estrusi in plastica eterogenea elementi destinati alla realizzazione di tramezze divisorie mobili per interni Par 5 2 La terza proposta infine quella di un sistema di pannelli stampati e di montanti estrusi entrambi in polifenilossido PPO destinati al tamponamento esterno di edifici Par 5 3 Nelle tre proposte l approccio metaprogettuale inteso quindi a illustrare le possibilit applicative dei polimeri di riciclo e a verificare in esempi pratici i parametri progettuali definiti nei precedenti cap
314. p 19 Fig 16 Comportamento carico allungamento a breve termine di materiali fragili GE Plastics 1994 p 13 Fig 17 Comportamento carico allungamento a breve termine di materiali duttili GE Plastics 1994 p 13 Fig Fig Fig 18 Deformazione di materie plastiche con carico e scarico statico Hoechst 19791 p 10 Fig 19 Curve isocrone di carico allungamento GE Plastics 1994 p 25 Fig 20 Curve isocrone di carico allungamento GE Plastics 1989 p 24 Fig 21 Modulo di scorrimento GE Plastics 1994 p 25 Fig 22 Rilasciamento delle tensioni GE Plastics 1994 p 25 FIg 23 Modulo di rilasciamento Hoechst 19791 p 12 Fig 24 Influenza della temperatura sulla viscosit GE Plastics 1994 p 37 Fig 25 Influenza della temperatura sul modulo elastico Oberbach Muller 1987 p 67 Fig 26 Influenza della temperatura sul modulo elastico GE Plastics 1994 p 37 Fig 27 Modello fisico delle catene macromolecolari viscoelastiche La Mantia 1995 p 61 FIg 28 Modelli meccanici del comportamento elastico viscoso e viscoelastico Bertacchi 1980 p 35 FIg 29 Modello meccanico di Burger del comportamento viscoelastico Powell 1983 p 90 Capitolo 3 Fig 30 Sistema Revive per il riciclo meccanico di materie plastiche AA VV 19961 p 4 Fig 31 Sistema SPI di codificazione EVC 1991 p 11 Fig 32 Compatibilit delle materie plastiche La Mantia 19958 p 9 Fig 33 Miscela di polimeri incompati
315. per cui si dovr tener conto del rilassamento del materiale nel tempo utilizzando il modulo di scorrimento riferito a determinate condizioni di tempo e temperatura Una progettazione corretta di questo tipo di giunto deve considerare i seguenti principi GE Plastics 19891 p 61 e prevedere una pressione di accoppiamento uguale o inferiore al limite di elasticit del materiale e usare spinotti arrotondati e lisci e pulire bene lo spinotto e l attacco da eventuali sostanze e impurit e evitare linee di saldatura in corrispondenza delle borchie destinate a ricevere gli spinotti e evitare spinotti zigrinati perch possono causare fenomeni d intaglio e lo spinotto deve penetrare nell attacco per una profondit pari a due volte il diametro esterno dello spinotto stesso Dupont 1990 p 9 7 Tav 23 L interferenza massima di montaggio rispetto ai limiti di resistenza del materiale utilizzato si pu calcolare in generale usando l equazione di Lame per cilindri a pareti spesse GE Plastics 19891 p 61 E UE dove Ip mm l interferenza diametrale d d4 Samm N mm la sollecitazione di progetto data dal rapporto carico di snervamento fattore di sicurezza d mm il diametro esterno dello spinotto i9 D mm il diametro esterno dell attacco Na il coefficiente di Poisson del materiale dell attacco nj il coefficiente di Poisson del materiale dello spinotto En N mm
316. petutamente allungati a temperatura ambiente fino al doppio della loro lunghezza originaria per riacquistare le dimensioni di partenza una volta cessata la sollecitazione senza che i legami molto flessibili tra le macromolecole si roempano degenerando il polimero Fig 2 polimeri termoindurenti 6 sono invece costituiti da resine che una volta sottoposte a polimerizzazione per riscaldamento o altro mezzo divengono definitivamente infusibili Questa irreversibilit legata alla creazione durante il processo termico di reticolazioni ossia legami atomici incrociati tra molecole di catene adiacenti con formazione di strutture tridimensionali rigide Fig 3 Sono questi legami atomici incrociati che impediscono dopo raffreddamento lo scorrimento delle singole catene molecolari e quindi lo scorrimento plastico durante una successiva applicazione di calore Da un punto di vista tecnologico i polimeri termoindurenti sono lavorabili una vola termoformati solo meccanicamente caratteristica che ne limita fortemente rispetto ai polimeri termoplastici la riciclabilit 2 1 2 Polimeri termoplastici cristallini e amorfi All interno della classe dei polimeri termoplastici possibile distinguere due ulteriori strutture legate alla disposizione delle catene molecolari nello spazio la struttura cristallina e quella amorfa Fig 4 Nella struttura cristallina le catene macromolecolari assumono quando il polimero fuso si solid
317. pi resistenti dell acciaio Fig 6 2 2 Le propriet delle materie plastiche Le propriet meccaniche gli intervalli di valori l intensit e la durata del carico la densit la resistenza all urto la resistenza a fatica e all usura il modulo elastico le propriet elettriche le propriet termiche il potere isolante il coefficiente di dilatazione la temperatura di transizione vetrosa le propriet ottiche la compatibilit chimica i meccanismi di attacco le condizioni ambientali rinforzi le cariche gli additivi autoestinguenti gli stabilizzanti gli antiossidanti gli antistatici gli agenti scivolanti ed espandenti Le materie plastiche si sono imposte negli ultimi cinquanta anni nella realizzazione dei pi svariati manufatti diventando per eccellenza un materiale di sostituzione di altri pi tradizionali a partire dal legno fino all acciaio Questa versatilit legata alle caratteristiche intrinseche di questi materiali caratteristiche che in modo molto sintetico e schematico possono essere cos riassunte e propriet meccaniche Tab 5 e propriet elettriche e propriet termiche Tab 6 e propriet ottiche e Compatibilit chimica e resistenza agli agenti atmosferici Riguardo al comportamento meccanico Par 2 3 in via generale le materie plastiche possiedono un intervallo di resistenza meccanica e rigidit molto ampio con moduli elastici bassi se riferiti ai metalli se non nel caso dei
318. plastiche possono essere suddivisi per tipi di applicazione ottenendo cos una divisione dei polimeri in tre grandi settori di massa tecnici e speciali Saechtling 1993 pp 23 24 pi una particolare categoria che si venuta proponendo in maniera consistente negli ultimi anni quella dei compositi polimerici polimeri cosiddetti di massa rappresentano circa l 80 della produzione e del consumo totale di materie plastiche e sono costituiti dalla vasta base dei materiali termoplastici e termoindurenti comprese le loro modificazioni copolimeri e miscele 8 questi polimeri sono impiegati in applicazioni che non richiedono particolari prestazioni e che soprattutto esaltano le loro doti di leggerezza formabilit ed economicit Al settore successivo appartengono le cosiddette engineering plastics o tecnopolimeri 9 che rappresentano circa il 20 della produzione e consumo totale di materie plastiche percentuale che destinata ad aumentare in misura notevole per gli elevati sviluppi che questa categoria di polimeri garantisce Frutto della progettazione mirata a migliorare specifiche qualit dei polimeri questi materiali garantiscono vantaggi prestazionali e possibilit applicative del tutto nuove soprattutto per le elevate qualit meccaniche ottiche termiche ed elettriche che essi possono garantire In particolare tra i vantaggi applicativi si possono citare GE Plastics 19901 p 1 e l integrazione di parti e di fu
319. po di progettazione e di direzione lavori impresa di costruzioni industria fornitrice e organismi di controllo Campioli 1993 pp 42 45 si vogliono intendere tutti i soggetti interessati da conoscenze specialistiche tecnici ricercatori operatori che possibile individuare nelle imprese artigiane nel mondo industriale nei centri di ricerca e sviluppo nelle universit 6 Il termine contesto specificato da Andrea Campioli 1993 come l insieme di circostanze o situazioni condizionanti siano esse di ordine spaziale oggettuale o temporale che costituiscono le condizioni al contorno del costruire contemporaneo In tal senso la realt tecnica oggi caratterizzata da fenomeni quali il trasferimento tecnologico di tecniche e materiali sviluppati in campi o industrie particolari l ipridazione delle tecniche esecutive che affianca materiali tradizionali a tecnologie evolute l assemblaggio a secco condizione essenziale per garantire flessibilit progettuale e costruttiva la flessibilit produttiva che permette di ottenere componenti su misura anche a livello industriale l ampliamento verso ambiti internazionali del mercato tradizionalmente interessato dal processo edilizio 7 livelli di complessit legati al settore delle costruzioni contemporaneo sono secondo Andrea Campioli 1994 tre un livello tecnologico rappresentato sia dalla compresenza di diversi materiali e di diverse tecniche di assemblaggio molto differenti tra l
320. polistirene polivinilcloruro rigido e vetro acrilico k materiale stampato e stratificato laminati di carta e di tessuto m materie plastiche rinforzate con fibre di vetro n alluminio o acciaio Saechtling 1998 p 14 105 Modulo di elasticit trazione io no not 10 10 kme O Filamenti di boro tungstena Ci grafite vetro Lega di alluminio Lega di magnesio Legno duro in fibre Rinforzato fibre di vetro EP UP Tessuto Rinforzato fibre di vetro EP UP Feltro Materie termoplastiche rin forzate fibre di vetro Fano amminaplasti Materie tarmoplastiche Elastomeri poliuretanici Gomma plastificata Fig 8 Modulo elastico delle materie plastiche La figura mostra l ordine di grandezza dei moduli elastici delle principali famiglie di materie plastiche confrontati con quelli di alcuni materiali da costruzione e alcuni materiali di rinforzo Oberbach Muller 1987 p 28 300 r um ma i 150 Coeliiclkanie di dilatazione 5 katali amp Fibra cli AAS S diariali d stampaggio b Farb TI cotprezzione Gralita 10 10 ig 1 khmm 10 Modulo ci elasticit Fig 9 Rapporto coefficiente di dilatazione termica modulo elastico La figura mostra la variazione del coefficiente di dilatazione termica a al variare del tipo di polimero e del modulo elastico Oberbach Muller 1987 p 75 luni Rottura tenace Materiale Raggio Larghezza Superfic
321. problemi di ponte termico e di conseguente condensa che si creano nelle murature in prossimit dei giunti La riduzione di conduttivit inoltre influenza solo parzialmente la resistenza a compressione delle malte i problemi per questo tipo di applicazione sono invece di ordine culturale relativamente allo scetticismo circa l utilizzo di materiali contaminati e di ordine chimico per la residua reattivit alcalina delle scorie 30 Per quanto riguarda i rifiuti da costruzione e da demolizione il Decreto Ministeriale del 5 Settembre 1994 definisce al punto 8 13 delle norme tecniche allegate tale rifiuti come lt lt residui costituiti da laterizi intonaci e conglomerati cementizi armato e non purch privi di amianto gt gt le cui caratteristiche sono quelle di lt lt materiale inerte con presenza di frazioni metalliche legno plastica carta e isolanti escluso amianto gt gt Le attivit di recupero inerenti tali rifiuti sono lt lt frantumazione macinazione separazione delle frazioni indesiderate separazione della frazione metallica separazione della frazione inerte a granulometria selezionata gt gt prodotti ottenuti attraverso le attivit sopracitate sono lt lt materiale inerte a granulometria selezionata rottami ferrosi e non ferrosi gt gt Tra gli altri materiali citati nel decreto vi sono con provenienza dalla costruzione e demolizione di edifici i residui di fibre di vetro punto 2 3 e gli scarti di leg
322. progettazione di sezioni con borchie nervate di componenti stampati in materia plastica Esse sono e altezza nervatura E34T raggio di raccordo R30 25T 0 4T GE Plastics 1994 p 49 Tav 11 Collegamento borchie parete La tavola evidenzia come nella progettazione di borchie su componenti stampati in materia plastica siano da evitare collegamenti alla parete nominale di spessore eccessivo in quanto danno luogo a fenomeni di ritiro A mentro sono preferibili collegamenti di spessore uniforme che aiutano lo sfogo dell aria durante la fase di riempimento dello stampo ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 4 Tav 12 Collegamento borchie parete La tavola evidenzia come nel collegamento di una borchia alla parete nominale di un componente stampato in materia plastica siano preferibili nervature di spessore uniforme per evitare fastidiosi segni di risucchio A ridisegno dell autore da originale GE Plastics 1994 p 49 Linea di giunzione Flusso Tav 13 Linee di giunzione La tavola evidenzia la formazione della cosiddetta linea di giunzione nella zona dove il fuso polimerico si ricongiunge dopo avere superato l anima inserita nello stampo per realizzare un foro o una cavit ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 5 A Tav 14 Dimensione fori La tavola evidenzia le dimensioni per una corretta progettazione di sezioni forate di componenti stampati in materia plastica Esse s
323. quelle di un pannello di tamponamento esterno della serie MEG Abet Laminati Abet Laminati 1992 la lavorazione per stampaggio stata scelta in quanto permette di disegnare lo stampo in modo da testurizzare la superficie del pannello nel caso si voglia realizzare un particolare effetto estetico o anche per limitare eventuali deformazioni che il risucchio delle nervature potrebbe provocare sulla superficie esterna del pannello Il pannello viene assemblato tramite due giunti a incastro elastico un giunto a trave rastremata e un giunto sferico giunti che si inseriscono in un profilo di connessione estruso Tav 44 che presenta una zona per l alloggiamento del giunto sferico e una zona per l alloggiamento del giunto rastremato questi profili sono supportati da staffe in acciaio ancorate alla muratura Tav 44 bis a causa dell elevato coefficiente di dilatazione termica del polimero utilizzato prevista una zona all interno del profilo di connessione per assorbire la dilatazione del pannello Inoltre non essendo possibile definire il numero esatto dei pannelli necessari per rivestire la facciata di un edificio qualsiasi si realizzato un profilo terminale di connessione Tav 45 nel quale si va a inserire il pannello tagliato a misura che chiude la parete Tav 46 su questo profilo si innesta sfruttando i medesimi concetti di assemblaggio l elemento d angolo Tav 47 L elemento angolare opportunamente tagliato viene utili
324. ra equivalente a quella non nervata Di seguito sono riportati alcuni esempi di calcolo dove i parametri considerati vengono modificati in funzione di esigenze di geometria o di lavorazione del manufatto Esempio di calcolo 1 Dupont 1990 p 4 23 Se non esistono particolari restrizioni relativamente alla geometria del pezzo la curva pu essere utilizzata per stabilire le dimensioni che garantiscono una riduzione di materiale prestabilita Dati spessore parete nominale della piastra piana t 1 mm V Richiesta riduzione di materiale pari al 40 quindi Y 0 60 Dal diagramma Fig 84 si ottiene per il rapporto di volume richiesto t N 0 135 W E 0 135x 1 1 7 0 44 0 079 nervature per mm 8 nervature ogni 100 mm G L L 0 44 x t 0 44 x 1 7 0 75 mm 1 _ 1 875 T 1 8 5 x t 1 875 x 1 7 circa 3 2 mm Altezza nervatura I t 3 2 0 75 2 45 mm Quindi per ottenere una piastra nervata di rigidit equivalente a una piastra piana di larghezza unitaria e spessore 1 mm partendo da una riduzione di materiale pari al 40 occorre progettare una piastra di spessore di parete nominale 0 75 mm irrigidita con 8 nervature ogni 100 mm di egual spessore e di altezza pari a 2 45 mm Esempio di calcolo 2 Dupont 1990 p 4 23 Se esistono particolari restrizioni relativamente al fuso polimerico la curva pu essere utilizzata per stabilire le dimensioni che garantiscono uno spessore minimo dell
325. rare il limite elastico E espresso come percentuale dell allungamento permanente esso viene stabilito tracciando una linea parallela alla parte proporzionale della curva OA generalmente in corrispondenza di una deformazione pari allo 0 1 e il modulo secante dato dal rapporto tra carico e allungamento in qualsiasi punto della curva di carico allungamento rappresentato in figura dalla pendenza della retta OF Per alcune materie plastiche essendo difficile determinare la parte rettilinea della curva si costruisce la tangente alla parte iniziale della curva determinando il cosiddetto modulo iniziale cos ottenuto questo modulo pu non corrispondere alla realt per effetto del comportamento non lineare di alcune materie plastiche tanto che alcuni produttori preferiscono indicare un modulo secante all 1 pi puntuale nel definire il comportamento del materiale AI di sotto del limite di proporzionalit la pendenza della curva rappresenta invece il modulo di elasticit normale modulo di Young che nel settore dei materiali plastici viene pi comunemente definito modulo di trazione GE Plastics 1994 p 22 Il modulo di elasticit normale E N mm 2 il modulo di elasticit trasversale G N mm modulo di taglio e il coefficiente di Poisson n rapporto tra deformazione laterale e longitudinale entro i limiti di elasticit sono legati dalla seguente relazione E init PES A Come detto in precedenza necessario
326. rascurare che gran parte dei materiali plastici durante il loro ciclo di vita sono a contatto con prodotti non chimicamente inerti dei quali bisogna tener presente i possibili effetti degradativi e ambientali Il terzo aspetto la compatibilit quello che pi impegna le ricerche sulle materie plastiche vergini e riciclate e risulta essere strategicamente determinante di fronte a evidenti ragioni economiche che impongono di limitare al massimo le operazioni sui materiali riciclati dove una completa separazione dei diversi polimeri quasi Impossibile o molto dispendiosa di fatto e non a caso molte multinazionali produttrici di polimeri vergini dedicano notevoli risorse nel mettere a punto prodotti che aiutano a miscelare materie plastiche incompatibili 3 2 1 La degradazione dei materiali polimerici processi degradativi interessano le materie plastiche fin dalla loro trasformazione in manufatto questo aspetto oltre a sottolineare l importanza del controllo delle variabili operative durante il processo di lavorazione 9 mette in luce come non si possa pensare di ri processare Infinite volte questi materiali come per esempio i metalli o il vetro evidenziando come scelta obbligata quella del cosidetto riciclo a cascata limitato a tre quattro successive trasformazioni con livelli prestazionali decrescenti Infatti i materiali polimerici sono costituiti da lunghe catene o macromolecole di monomeri ottenute con diversi
327. razioni di riciclo La Mantia 19956 a questa famiglia appartengono i polietileni LLDPE LDPE HDPE il polipropilene PP il polivinilcloruro PVC il polietilentereftalato PET e il polistirene PS EPS XPS Per quanto concerne le prime due categorie di polimeri processi degradativi termomeccanici sono particolarmente severi per il polipropilene PP mentre quelli fotoossidativi lo sono per polietileni PE tra gli effetti di queste degradazioni convivono la riduzione del peso molecolare e quindi l aumento della viscosit e la formazione di ramificazioni e reticolazioni che in particolare per il polietilene lineare a bassa densit LLDPE accentuano la diminuzione delle propriet meccaniche In generale le trasformazioni durante il processo di riciclo comportano per le poliolefine una diminuzione dell allungamento a rottura e della resilienza rispetto ai valori del materiale vergine 19 per la maggiore rigidit indotta dalle reticolazioni mentre la tensione a rottura e il modulo di elasticit non variano Fig 37 e Fig 38 Le applicazioni di materiale riciclato omogeneo pi diffuse sono e per il polipropilene PP la miscelazione con materiale vergine tenuto conto che la forte incompatibilit tra quest ultimo e il materiale riciclato impone di limitarne al minimo le aggiunte al fine di mantenere valori di propriet meccaniche ammissibili e peri polietileni PE la realizzazione di contenitori p
328. rchio le intenzioni del convegno relazione introduttiva a nome del Comitato promotore del convegno Chiudere il cerchio Progetto prodotto ambiente Politecnico di Milano Facolt di Architettura feb 1990 Manzini Ezio 19902 Artefatti Verso una nuova ecologia dell ambiente artificiale Domus Academy Milano Molinari Claudio 1990 caso dei componenti edilizi relazione al convegno Chiudere il cerchio Progetto prodotto ambiente Politecnico di Milano Facolt di Architettura feb 1990 Nardi Guido 1990 Perch chiudere il cerchio introduzione al convegno Chiudere il cerchio Progetto prodotto ambiente Politecnico di Milano Facolt di Architettura feb 1990 Castiglione Diana 1991 Le vite della plastica in AA VV Neolite Metamorfosi delle plastiche Domus Milano 1991 Brambilla Marco Gargantini Mario 1992 rifiuti solidi urbani e la raccolta differenziata AMSA Milano Bresso Mercedes 1992 II produttore riproduttore le Implicazioni economiche relazione al convegno faredisfare Lo scenario del produttore riproduttore Politecnico di Milano 23 24 ott 1994 Lundahvist Thomas 1992 L estensione della responsabilit del produttore relazione al convegno faredisfare Lo scenario del produttore riproduttore Politecnico di Milano 23 24 ott 1994 Manzini Ezio 1992 Fare Disfare Un quadro problematico relazione al convegno faredisfare Lo scenario del produttore
329. re con due diversi ordini di cose Uno di essi si suppone essere il risultato delle forze cieche della natura e indipendente dall attivit umana L altro invece il frutto cosciente di tale attivit Non pu essere certamente accettata l ansia ecologista che propone una netta divisione tra naturale e artificiale Una divisione che viene poi acuita dall attribuzione al primo di un carattere positivo mentre al secondo di un carattere negativo Campioli 1993 p 22 20 La posizione del Movimento Moderno sui materiali ben chiarita da Frank Lloyd Wright 1957 tr it 1963 quando afferma che il legno e l intonaco si accontenteranno di essere legno e intonaco non aspireranno a essere trattati in modo da assomigliare al marmo N gli edifici in cemento armato vorranno sembrare in marmo o in lastre di pietra viva Ciascuno avr una propria grammatica verace rispetto al materiale 21 In merito alle innovazioni che l introduzione delle materie plastiche ha comportato in campo architettonico si possono citare i materiali compositi le tensostrutture i giunti di accoppiamento i pannelli di tamponamento i termo e vibro isolanti le coperture trasparenti le additivazioni nel calcestruzzo A queste probabile che molte altre se ne potranno aggiungere con l evoluzione dei tecnopolimeri che affiancano alle tradizionali doti di leggerezza e formabilit quelle di resistenza meccanica e termica 22 In riferimento alla mimesi
330. re una sempre pi differenziata selettivit nelle fasi di demolizione e una progressiva riduzione dei prodotti di risulta non riciclabili Questa tendenza gi ampiamente in atto in numerosi paesi europei Olanda Danimarca Germania Austria Svizzera Francia Belgio ecc Bassan Galimberti 1996 p 35 dovrebbe trovare in tempi brevi un corretto inquadramento nell ambito di normative europee attualmente in fase di elaborazione 33 Tab 2 Possibilit di utilizzo dei rifiuti da costruzione e da demolizione considerati ai sensi del D M del 5 9 95 inerti e assimilabili Si analizzano in modo sintetico le principali applicazioni attualmente realizzate con i materiali edilizi riciclati Morfini 19931 pp 936 938 Nironi 1993 94 Abraham 1994 p 761 Morfini 1995 Calcestruzzo Le possibilit di utilizzo sono sottoforma di aggregato per nuovo calcestruzzo 34 in sostituzione di aggregato naturale tranne che per la parte fine Le macerie di calcestruzzo devono essere frantumate e vagliate le parti metalliche eventualmente contenute possono essere asportate mediante sistemi magnetici L aggregato riciclato pu essere impiegato per calcestruzzo sottofondi stradali muri di sostegno oppure per la costruzione di blocchi da costruzione ecc L aggregato ottenuto dalla frantumazione del calcestruzzo pu essere utilizzato anche come sottofondo per tappeti erbosi campi da tennis discariche e per realizzare mattoni in silicato
331. regnate con resine reattive rinforzate sheet moulding compound GM PP e UDGM PP polipropilene rinforzato con fibre di vetro CFK materiale plastico rinforzato con fibre di carbonio AFK materiale plastico rinforzato con fibre aramidiche kevlar GFK materiale plastico rinforzato con fibre di vetro Saechtling 1993 p 7 SMC 1800 Materiali plastici compositi Molto resistente Acciaio Alluminio con fibra di rinforzo i i 1000 TTT a 3 AAR 5 Fibre unidirezionali 60 vol FJ EA Standord Poi A 1 5 A modulo elevato i resistenza a trazione mm i gi 0 0 grep prego sn o vs me DI di ii re T_T a m mi EE E a m e e e R a Wo cieli lf oo ummm m p o a manm mom me e e sal A k a E e e ci o N CI k a mn i i oc m nn rn mon cn ro mm a m e m e e o ns gt mme m e cn a n E A a i i O e Qi i e e N CIN cr e a z a x s P n n y s A y n k F Ca r Rca a EF Er mp o g e e E e _ a M E LE Lee em wF e Pal F S EA E 110 10 10 modulo di eiasticit N mm Fig 7 Resistenza a trazione e modulo elastico delle materie plastiche La figura mostra i valori di resistenza a trazione e modulo elastico di a gomma tenera b polivinilcloruro plastificato c elastomeri poliuretanici d politetrafluoro etilene e polietilene f poliammide g policarbonato h
332. restazionali dei nuovi prodotti Nelle operazioni di riciclo processi degradativi che intervengono a seguito di sollecitazioni termo meccaniche sono in genere molto pi spinti che nei polimeri vergini per l azione catalizzatrice dei composti ossigenati formatisi durante il ciclo di vita e la lavorazione del materiale Per questo motivo necessario eliminare o limitare tali processi con l aggiunta di additivi stabilizzanti al fine di evitare gravi decadimenti delle propriet dei materiali riciclati questi additivi non sono in generale identici a quelli utilizzati per la stabilizzazione dei materiali vergini ma vengono appositamente formulati 12 un polimero riciclato stabilizzato oltre a essere protetto durante processi di trasformazione risulta essere pi resistente ai processi degradativi lungo l intero suo ciclo di vita in quanto la degradazione determina una minor resistenza ai raggi ultravioletti 3 2 2 Gli effetti delle contaminazioni sui materiali di riciclo La riciclabilit di un materiale polimerico influenzata dalla presenza di sostanze estraneee sostanze che aderiscono superficialmente al materiale oppure vi sono disciolte La presenza di queste contaminazioni va tenuta ben presente sia perch pu dare luogo a processi degradativi legati a trasformazioni per effetto del calore e in presenza di ossigeno sia perch durante le operazioni di riciclo pu dar luogo durante il riscaldamento per la rigranulazione
333. rinforzate GE Plastics 19892 p 27 Fig 50 Riciclo di plastiche eterogenee La figura mostra alcuni esempi di impiego di materie plastiche di riciclo eterogenee Le principali applicazioni di questi materiali sono come arredo urbano pavimentazioni recinzioni attrezzature per giardini parchi giochi pontili e approdi Coges 1996 p 21 Fig 51 Riciclo di plastiche eterogenee La figura mostra alcuni esempi di impiego di materie plastiche di riciclo eterogenee Le principali applicazioni di questi materiali sono come arredo urbano pavimentazioni recinzioni attrezzature per giardini parchi giochi pontili e approdi EVC 1991 p 18 Fig 52 Stabilobloc La figura mostra i blocchi ottenuti da rifiuti plastici indifferenziati pressati prodotti e commercializzati dall azienda belga Stabilobloc Stabilobloc 19962 Fig 53 Sottofondi stradali con Stabilobloc La figura mostra una delle possibili applicazioni dei blocchi Stabilobloc applicazione che sfrutta la capacit vibro assorbente di questi manufatti per stabilizzare i sottofondi stradali realizzati su terreni comprimibili Stabilobloc 1996 ii a i Ps ee fb dat Fig 54 Sottofondi stradali con Stabilobloc La figura mostra una delle possibili applicazioni dei blocchi Stabilobloc applicazione che sfrutta la capacit vibro assorbente di questi manufatti per stabilizzare i sottofondi stradali realizzati su terreni comprimibili A
334. rio ad assorbire le deformazioni termiche del materiale riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 Tav 46 Esempio applicativo per tamponamento esterno La tavola evidenzia un esempio di applicazione su una parete d angolo del pannello di tampomento in polifenilossido PPO riciclato Legenda a parete in muratura b pannello stampato in polifenilossido PPO riciclato c profilo estruso di supporto in polifenilossido PPO riciclato d profilo estruso terminale di supporto in polifenilossido PPO riciclato e pannello stampato angolare in polifenilossido PPO riciclato m fissaggio chimico riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 5 Le me m m Tav 47 Pannello angolare stampato in polifenilossido PPO riciclato La tavola evidenzia la sezione del pannello angolare stampato in polifenilossido PPO riciclato Il pannello largo 200 mm e alto 3050 mm presenta nervature incrociate e viene assemblato per mezzo di giunti a incastro elastico al profilo estruso di supporto riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 Tav 48 Finitura della spalla verticale della finestra La tavola evidenzia la finitura della spalla verticale della finestra con l elemento stampato angolare in polifenilossido PPO riciclato Il pannello viene fissato al serramento tramite un profilo di connessione estruso avvitato al telaio dell infisso Part R Tav 48 bis Le
335. rio delle materie plastiche Tecniche Nuove Milano 3a ed Manzini Ezio 19901 Chiudere il cerchio le intenzioni del convegno relazione introduttiva a nome del Comitato promotore del convegno Chiudere il cerchio Progetto prodotto ambiente Politecnico di Milano Facolt di Architettura feb 1990 Molinari Claudio 1990 Il caso del componenti edilizi relazione al convegno Chiudere il cerchio Progetto prodotto ambiente Politecnico di Milano Facolt di Architettura feb 1990 Nardi Guido 1990 Perch chiudere il cerchio introduzione al convegno Chiudere il cerchio Progetto prodotto ambiente Politecnico di Milano Facolt di Architettura feb 1990 AIPE 19911 L AIPOR e la normativa sulla prevenzione incendi documentazione tecnica Milano Associazione Italiana Polistirolo Espanso Bertoldini Marisa 1991 Progettare l abitare le basi per l indagine in Marisa Bertoldini a cura di L atto progettuale Strutture e percorsi 1991 Citt Studi Milano pp 11 24 Campioli Andrea 1991 La critica della poetica e dello stile in Guido Nardi Andrea Campioli Anna Mangiarotti Frammenti di coscienza tecnica Tecniche esecutive e cultura del costruire Angeli 1991 Milano pp 31 62 EVC 1991 Riciclo del PVC Meno rifiuti maggior utilit documentazione tecnica Assago MI European Vinyls Corporation Gordon E James 1991 Strutture sotto sforzo Zanichelli Bologna
336. riore a quella di rottura del materiale Bertacchi 1980 p 29 Se per esempio un elemento strutturale in materia plastica viene sollecitato con un carico costante nel tempo sollecitazione statica l equazione 2 2 diventa Celaschi 1995 p 52 2 4 dove N mm lo sforzo costante applicato Tale deformazione per destinata ad aumentare nel tempo in virt della diminuzione del modulo E t Fig 12 fino all eventuale rottura per creep Nelle materie plastiche per la viscosit assume connotati del tutto particolari rispetto ad altri materiali comuni quali a esempio metalli infatti essa non insorge solo al di sopra di una certa soglia di sforzo o temperatura elevati ma si instaura per qualsiasi livello di sollecitazione inoltre le deformazioni solitamente irrerversibili perch di natura plastica se contenute nel campo delle piccole deformazioni risultano reversibili tanto che una volta cessata la sollecitazione la deformazione accumulata viene recuperata in un tempo proporzionale a quello di carico In pratica la deformazione in un materiale polimerico pu essere considerata costituita da una componente elastica da una componente viscoso elastica e da una componente viscosa Hoechst 19791 pp 10 11 Fig 18 Di tutta la deformazione plastica la componente elastica corrisponde a quella parte della deformazione che viene recuperata in modo spontaneo una volta cessata la sollecitazi
337. riproduttore Politecnico di Milano 23 24 ott 1994 Morfini Luisa 1992 Dolce casa inquinata Modulo n 185 ott pp 1052 1058 Pellegrini M 1992 La normativa regionale e statale sulle materie prime secondarie L industria del laterizi n 14 mar apr pp 118 119 Morfini Luisa 19931 Case riciclate Modulo n 195 ott pp 934 938 Pieroni Marcello 1993 Analisi comparativa degli schemi legislativi in Germania Francia Italia e Comunit Europea relazione al convegno Imballaggi e rifiuti da imballaggi Legislazione comunitaria e normative nazionali a confronto Milano 17 dic 1993 Rigamonti Ennio 1993 Riciclo di componenti edilizi un quadro d insieme Modulo n 195 ott pp 935 938 Abraham M Dulcy et alli 1994 Recycling of Destructed Building Products relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Addeo Antonio 1994 Punto di vista di un centro di ricerca Macplas n 160 lug pp 48 50 Bressi Giorgio 1994 Recycling of Construction amp Demolition Waste the Italian Technology relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Craven J David et alii 1994 Construction Waste and a New Design Methodology relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 De Pauw Carlo et alii 1994 Reuse of Demolition Waste as Aggregates in Concrete A New Challenge or
338. riutilizzo alla pi vasta accezione di rifiuto e quindi la loro non assoggettabilit al DPR 915 82 ci comporta per le attivit di riciclo raccolta trasporto trattamento e riutilizzo un regime di autonotifica ci ha permesso la ripresa delle attivit di recupero dei residui plastici ostacolate dalla prevista autorizzazione ex DPR 915 82 in linea con i dettami delle Direttive comunitarie 91 156 e 91 689 in materia di incentivi al recupero attraverso la semplificazione delle procedure amministrative Decreto Legge n 443 93 rappresenta una importante svolta nella politica ambientale in materia di rifiuti in quanto stabilisce per la prima volta norme chiaramente definite che hanno il beneficio da un lato di riconferire alle imprese che trattano tali materiali la fiducia nel proprio operato e dall altro lato di incrementare le attivit nel settore precedentemente frenate dal rischio di incorrere in uno smaltimento dei rifiuti non in ottemperanza con le prescrizioni di legge In particolare con i decreti attuativi della legge Decreti Ministeriali del 5 Settembre 1994 e del 29 Settembre 1994 attualmente in fase di aggiornamento viene circoscritto in modo puntuale il campo di applicazione della normativa sia per il recupero dei rifiuti In processi di combustione per la produzione di energia sia per quello in processi produttivi per il recupero di materia prima nel caso del recupero materiale le norme tecniche considerano
339. rrere all interposizione di materiali isolanti espansi all interno del tramezzo oppure tra due tramezzi affiancati oppure ancora creando delle cavit risuonatrici per mezzo di fori nel pannello Nel caso specifico del sistema per tramezze mobili ottenuto con plastiche eterogenee possibile effettuare un calcolo teorico del potere fonoisolante tenendo conto della frequenza del suono e della massa dell unit di superficie della parete secondo quanto stabilito dalla norma UNI EDL 8075 Se le onde sonore incidono la parete in direzione normale vale la seguente relazione Romanelli 1987 p 128 R 10109 145 5 10 dove Ro dB Il potere fonoisolante della parete f Hz la frequenza del suono M N m2 la massa dell unit di superficie della parete ro N m2 l impedenza caratteristica dell aria pari a 4100 N m2 Nel caso le onde sonore siano perfettamente diffuse vale la seguente relazione Romanelli 1987 p 124 R R 10log 0 23R 5 11 dove Ra AB Il potere fonoisolante della parete Calcolando secondo le equazioni 5 10 e 5 11 il potere fonoisolante di una tramezza per frequenze del suono da 125 Hz a 4000 Hz e diagrammando i valori ottenuti in funzione delle frequenze si ottiene una curva che viene confrontata con una curva limite fissata dalla normativa Circolare Ministero LL PP n 1769 del 30 Aprile 1966 translando la curva limite parallelamente a se stessa fino a quand
340. rsi solo sulla abitudine a intendere il progetto come campo privilegiato della riflessione congiunta e trasversale di differenti saperi ed esperienze fra cui quella fondamentale dei materiali I II Naturale e artificiale Il rapporto dicotomico tra naturale e artificiale Il carattere etico delle scelte progettuali artificiale e sfera tecnica la conflittualit con la natura la tecnica come mediazione i tempi dell evoluzione la perdit di riconoscibilit dei materiali Il compito del progettista tra tempi dello sviluppo tecnico e sapere collettivo L evoluzione tecnico scientifica e la proliferazione di nuovi materiali che a questa evoluzione si accompagna ripropone ricco di nuovi significati il rapporto dicotomico tra naturale e artificiale da un lato l illimitata capacit risolutiva che pare investire il contesto tecnologico contemporaneo porta a riflettere sul carattere etico 18 delle scelte progettuali comunque tese a modificare la realt naturale in artificiale relative all uso di tecniche innovative e alla manipolazione sui nuovi materiali dall altro lato occorre sottolineare come l azione dell uomo prerogativa dell artificiale sia passata da un livello macroscopico relativo alla pura modificazione geometrica dei materiali a un livello microscopico arrivando a intervenire sulle loro qualit intrinseche Da queste prime considerazioni deriva l importanza dell approfondimento del rapporto tra naturale e artificial
341. rso l utilizzo dei codici SPI Fig 31 Per riciclo chimico 4 si intende l operazione di scomposizione delle molecole dei polimeri di cui sono costituiti residui plastici sia nei rispettivi monomeri di partenza che possono essere utilizzati per produrre polimeri di pari qualit rispetto a quelli vergini sia in materie prime di base per l industria chimica e petrolchimica Questo tipo di opzione molto dispendiosa da un punto di vista energetico si pu applicare solamente alle materie plastiche ottenute per policondenzazione 5 sfruttando la reversibilit di questa reazione attualmente i processi disponibili sono e la pirolisi cio la scomposizione dei polimeri attraverso il riscaldamento sottovuoto 500 900 C con formazione di idrocarburi gassosi o liquidi utilizzabili nelle raffinerie e l idrogenazione cio la rottura delle catene polimeriche con idrogeno e calore 300 500 C con formazione di oli leggeri utilizzabili nelle raffinerie o nell industria chimica e la gassificazione cio il trattamento con aria od ossigeno a temperature elevate superiori ai 1000 C con formazione di monossido di carbonio e idrogeno che possono essere utilizzati nella produzione di metanolo o ammoniaca oppure nella lavorazione dell acciaio e la chemiolisi cio la demolizione dei polimeri in presenza di acqua idrolisi glicole glicolisi o metanolo metanolisi 6 attraverso la quale i poliesteri i poliuretani
342. rtante o di chiusura determinante il comportamento nel secondo stadio il passaggio al terzo stadio dipende invece dalla grandezza e dalla distribuzione delle aperture verso gli edifici circostanti 21 Il termine accendibilit s riferisce all attitudine di un materiale a liberare dalla superficie per sollecitazione termica quantit pi o meno grandi di gas combustibili AIPE 19911 pp 3 4 22 Il termine infiammabilit si riferisce all attitudine di un materiale a far propagare la fiamma in superficie pi o meno rapidamente specialmente in direzione verticale AIPE 1991 p 4 23 Circa la classificazione dei materiali polimerici in base alla reazione al fuoco i polietileni PE e i polipropileni PP hanno una combustione lenta il polistirene PS le resine acrilonitrile butadiene stireniche ABS e gli elastomeri sono infiammabili il polimetilmetacrilato PMMA e i poliuretani PUR sono poco infiammabili il polivinilcloruro PVC le poliammidi PA i fenoplasti PF le resine ureiche UF e melamminiche MF e le resine epossidiche EP sono non infiammabili Maura 1992 appendice Tabella C 24 Per quanto concerne la reazione al fuoco esistono a livello europeo numerose norme di riferimento basate su prove empiriche standardizzate norme che faticosamente si sta cercando di armonizzare in Italia la materia fa riferimento al Decreto Ministeriale del 26 Giugno 1984 che prevede l impiego di quattro prove UNI ISO 11
343. rticolare da parte di sali solfati e al dilavamento 29 1 2 3 Il riciclo dei residui da costruzione e da demolizione La questione ambientale e il problema del riciclo affermano anche per l edilizia il concetto che esiste un valore nel materiale da costruzione dismesso e pongono come prioritario il riciclo del rifiuti da costruzione e da demolizione 30 i materiali di risulta provenienti dalla costruzione e dalla demolizione di edifici costituiscono infatti una delle principali emergenze ambientali anche a causa dell inadeguatezza delle strutture preposte al loro stoccaggio e dei costi per il loro trattamento sia che si tratti di smaltimento che di trasformazione Morfini 19931 p 934 31 La mancanza anche da un punto di vista legislativo di adeguati incentivi che spingano le imprese a orientarsi verso il riciclo dei materiali da costruzione unitamente al costo relativamente contenuto della dismissione in discarica rendono oggigiorno il riciclaggio dei materiali edili non competitivo dal punto di vista economico 32 questo comporta che il comportamento diffuso continui a consistere nella demolizione e nell accatastamento indifferenziato delle macerie tanto che attualmente solo il 10 del materiale demolito pu essere riutilizzato Rigamonti 1993 pp 935 938 Il problema viene accentuato dalla mancanza di un atteggiamento progettuale teso a favorire dopo la demolizione il riciclo dei materiali da costruzione tale manca
344. s New Horizons relazione al convegno Speciality Plastics 94 Zurigo 24 26 ott 1994 ICI Polyurethanes 1994 Polyurethanes Recycling and Waste Management documentazione tecnica Ternate VA La Mantia Francesco Paolo et alli 19941 Recycling of Carbonated Beverage Bottles Polimer Recycling vol 1 n 1 pp 33 45 La Mantia Francesco Paolo et alii 19942 Filled Recycled PET HDPE Blends Polimer Recycling vol 1 n 2 pp 23 35 Liebold R 1994 Recycling von Formteilen aus Faserverbund Werkstoffen Kunststoffberater n 12 dic pp 28 33 tr it Sabino Leghissa Il riciclo di manufatti in compositi Seleplast n 4 apr 1995 pp 44 47 Mancioli E Pagani F 1994 Stabilizzazione delle materie plastiche riciclate relazione al relazione al convegno AIM Sviluppi e tendenze del riciclo di materie plastiche Milano 3 mag 1994 Peuch Patrick 1994 Corsa al recupero per l industria europea della plastica e dell automobile Macplas n 163 dic pp 37 38 Piardi Silvia et alii 1994 Recycled Polymers Suggestions for their Applications Sound Attenuation Biowalls relazione al convegno Sustainable Construction Tampa Florida USA 6 9 nov 1994 Pilati Francesco 1994 Analisi critica delle tecnologie di riciclo un esempio il PET relazione al convegno AIM Sviluppi e tendenze del riciclo di materie plastiche Milano 3 mag 1994 Pinetti Lucio a cura di 19942 II riciclo
345. s 1994 p 48 e lo spessore della parete della borchia non deve superare il 60 dello spessore della parete nominale del componente Tav 9 tale spessore il massimo consentito per evitare segni di risucchio sulla parete nominale e il diametro esterno della borchia deve essere il doppio di quello interno GE Plastics 19891 p 53 Tav 9 e l altezza del profilo della borchia non deve superare di 2 5 volte lo spessore della parete nominale del componente Tav 9 e il fondale della borchia a contatto con la parete nominale deve avere spessore compreso tra la met e i tre quarti dello spessore della parete nominale del componente GE Plastics 19891 p 53 Tav 9 e la resistenza della borchia pu essere migliorata non potendo aumentare lo spessore di parete con delle nervature di supporto che devono avere una lunghezza di contatto con la parete pari ad almeno quattro volte lo spessore della parete nominale del componente Tav 10 e dato che le sollecitazioni esercitate sulla borchia si possono trasmettere anche sulla parete nominale necessario raccordare quest ultima alla base della borchia stessa con un raggio pari al 25 dello spessore della parete nominale del componente Tav 10 e se si collega la borchia con le pareti adiacenti del componente si aiuta lo sfogo dell aria durante la fase di riempimento dello stampo evitando la formazione di vuoti e si aumenta la sua resistenza Tav 11 occorre evitare g
346. sa anche materiale vecchio Kubach 1972 p 382 Anche nei palazzi signorili del Rinascimento il nucleo della parete composto da muratura di mattoni detriti e da materiali di riciclo mentre l esterno rivestito da blocchi di pietra lisci o bugnati Singer et alii 1961 cap 10 Alla pratica del muro a concrezione cos come sviluppata nelle diverse epoche va affiancato il processo di riuso dei materiali pregiati basti pensare a quanto avvenuto alla maggior parte delle opere romane divenute a partire dal VII VIII secolo d c una sorta di riserva di materiali ottimamente lavorati spesso di alto pregio cui si attinge largamente per le nuove costruzioni In tempi recenti esistono invece esempi di riciclo di sottoprodotti di particolari lavorazioni come additivi del cemento il caso dell utilizzo di ceneri volanti fly ashes derivate da combustione di carbone o ligniti nelle centrali termiche o del fumo di silice sottoprodotto della lavorazione dell acciaio siliceo questi sottoprodotti vengono aggiunti al clinker cotto e macinato e svolgono la duplice azione di fissare la calce nel cemento per la presenza di silice molto reattiva e di intasare i pori del calcestruzzo per la loro elevata finezza dando luogo a malte estremamente impermeabili oppure il caso dell utilizzo di scorie basiche granulate loppe 28 nei cementi d altoforno che cos additivati risultano particolarmente resistenti agli attacchi chimici in pa
347. sa si devono tradurre positivamente e propositivamente da un lato come minimo impiego di risorse energetiche non rinnovabili e massimo riuso dei materiali dall altro lato come attenzione alle tecniche di riciclaggio Ma occorre sottolineare come la sola tecnologia del riciclo non possa che essere un palliativo al problema di contenimento del degrado ambientale se riferito al mondo delle costruzioni e in tal senso vada integrata con strategie quali il progetto per disassemblare e il recupero delle demolizioni Si tratta cio di creare nel progettista una mentalit abituata a considerare il ciclo di vita di un prodotto quindi anche di un edificio nell ottica di un suo massimo prolungamento attraverso l attenzione verso nuovi paradigmi quali e le tecniche di assemblaggio a secco le tecniche di prefabbricazione l uso di componenti prodotti industrialmente le strutture in acciaio i materiali compositi che comportano oltre alla riduzione dei costi di messa in opera e di gestione dell organismo edilizio anche l aumento della durata del componente per la migliore manuntenibit e la manutenzione programmata 17 ispezionabilit degli impianti gestione della costruzione in modo tale da avere una sola impresa responsabile della parte impiantistica massima attenzione alla definizione del dettaglio costruttivo e la flessibilit funzionale flessibilit tipologica perch allunga tempi di obsolescenza degli edifici la fle
348. scarti di produzione e resti invenduti che vengono separati dall alluminio dalla lacca e dalla vernice di stampa per fornire nuovo materiale omogeneo che ha caratteristiche molto prossime a quello originario Fig 47 e il riciclo di scarponi da sci Nordica realizzati con poliuretano rigido termoplastico TPU e poliammide PA che vengono macinati per ottenere materiali omogenei utizzati per salvatacco TPU e inserti per zeppe PA e il riciclo di carcasse di computers per realizzare miscele di policarbonato PC e di acrilonitrile butadiene stirene ABS contenenti il 25 di materiale riciclato con le quali si realizzano carcasse di computers monitors e macchine elettroniche 28 e il riciclo di carcasse di fotocopiatrici OCE per realizzare manufatti per l edilizia e per l automazione d ufficio in polifenilossido PPO Fig 48 e Fig 49 3 3 4 II riciclo di miscele eterogenee Il riciclo meccanico di miscele di polimeri termoplastici indifferenziati Fig 50 una delle strategie adottate per lo smaltimento dei rifiuti plastici in particolare contenitori per liquidi provenienti dalla raccolta differenziata o da successive operazioni di separazione dei rifiuti solidi urbani Occorre precisare che non tutta la frazione di materiale plastico cos raccolta viene processata come miscela eterogenea ma solo quella parte tra Il 20 e il 50 che durante le operazioni di lavaggio e separazione dei contenitori no
349. sco Paolo a cura di 19956 riciclo di materie plastiche Assorimap Milano La Mantia Francesco Paolo 19957 Problems and Perspectives in Plastics Recycling relazione al convegno Replastico feb 1995 Leaversuch D Robert 1995 PPO Roofing Offers Weight and Cost Savings Modern Plastics International mar pp 37 38 Leghissa Sabino 1995 Il riciclo di manufatti in compositi Seleplast n 4 apr pp 44 47 Longo Giuseppe 1995 Tecnologia e Cultura conferenza tenuta l 11 nov presso il Politecnico di Milano Facolt di Architettura annotazioni dell autore Maffei Pier Luigi Marchetti Massimo 19951 Le materie plastiche nell edilizia Componenti edilizi faccia vista parte prima Seleplast n 3 mar pp 16 32 Maffei Pier Luigi Marchetti Massimo 19952 Le materie plastiche nell edilizia Componenti edilizi faccia vista parte seconda Seleplast n 4 apr pp 30 38 Maffei Pier Luigi Marchetti Massimo 19953 Le materie plastiche nell edilizia Componenti edilizi faccia vista parte terza Seleplast n 5 mag pp 20 37 Marino Bruno 1995 Ricerca ed analisi di prodotti economici e validi da proporre alle amministrazioni ed agli enti pubblici nazionali regionali e locali in vista dell applicazione dell articolo 9 quater comma 15 della legge 475 88 R Eco Plast Montemurlo Fl Morfini Luisa 1995 Riduci riutilizza recupera Modulo n 211 mag pp 388 396 Negrotti M
350. sforzi di taglio massimi questo tipo di meccanismo spesso ingenera una frattura duttile cio legata a valori elevati di energia dissipati e il secondo microcavitazione o crazing comporta a differenza del primo un aumento di volume ed un processo di cavitazione con formazione di zone a densit ridotta rispetto a quelle circostanti questo tipo di meccanismo pu dar luogo a lesioni per fragilit cio legate a valori bassi di energia dissipata Ai fini della progettazione di manufatti e componenti dunque importante conoscere la riduzione del modulo elastico del materiale nel tempo definito in letteratura come modulo di scorrimento modulo di creep o modulo apparente in sostanza di una costante che tenga conto degli effetti della viscosit Tab 9 Tab 9 Moduli di scorrimento dei materiali termoplastici per costruzioni Si esaminano di seguito i moduli di scorrimento dei principali polimeri utilizzati nel settore delle costruzioni in funzione di tempi di sollecitazione di 1 h 100 h 1000 h e 10000 h Saechtling 1993 p 535 10000 LA RR Polietilene ad alta Polipropilene PP Polistrene PS 20 10 8100 2400 Stirene butadiene antiurto S B 20 10 2700 2500 Acrilonitrile butadiene stirene ABS 20 15 2500 1900 800 10 3100 3300 Polivinilcloruro PVC 3300 3100 2800 1900 Polimetilmetacrilato PMMA 20 10 3200 2900 2500 2000 Poliammide 6 PA6 25 FV 20 20 23 20 20 2 2
351. si tra il 25 e Il 45 in peso relativamente al totale dei materiali da imballaggio contenuti nei rifiuti da imballaggio con un minimo del 15 per ogni materiale carta plastica vetro metalli ecc viene introdotto in concetto di gestione integrata rigenerazione meccanica chimica recupero energetico dei rifiuti e viene prevista una banca dati e di requisiti tecnici inerente i materiali riciclati A livello nazionale invece in via di approvazione in sede parlamentare la proposta di legge quadro sulla gestione dei rifiuti presentata dall On Franco Gerardini atto n C174 Camera dei Deputati Commissione Ambiente sede redigente che ha come obiettivi il riordino della materia con l abrogazione delle norme precedenti la semplificazione delle procedure e l adeguamento delle norme nazionali al dettato comunitario Direttive 91 156 91 689 94 62 CE In questa proposta di legge di particolare rilievo per le ricadute che pu avere sullo sviluppo di tecnologie di riciclo l art 38 che prevede in riferimento alla gestione dei rifiuti da imballaggio ma ragionevole supporre che tali principi saranno nel tempo estesi a tutte le categorie di materiali e prodotti al comma b la lt lt partecipazione alle operazioni di raccolta recupero e riciclaggio di tutti gli operatori economici secondo il principio della responsabilit solidale gt gt al comma c lt lt l introduzione di strumenti economici al fine di disporre di
352. ssan Mario Galimberti Vittorio 1996 Riciclaggio del calcestruzzo le possibilit di sviluppo in Italia L Edilizia n 5 6 mag giu pp 29 35 Coges 1996 Esempi di applicazione di semilavorati in plastica eterogenea riciclata documentazione tecnica S Gervasio Bresciano BS La Cirignola Angela 1996 Materie plastiche Borsa di studio CNR ICITE Sesto Ulteriano La Mantia Francesco Paolo 1996 ruolo degli additivi nel riciclo delle materie plastiche documento interno Dipartimento di Ingegneria Chimica dei Processi e dei Materiali Universit di Palermo Nardi Guido 1996 Una scelta di valore culturale Conoscenza tecniche d impiego e uso dei materiali nelle costruzioni Dedalo n 1 gen pp 3 4 PVC Information Council 1996 PVC Recycling in Europe bollettino informativo Bruxelles Rigamonti Ennio 1996 Il riciclo dei materiali in edilizia Maggioli Rimini Royal Big Mar 1996 Costruzioni italo canadesi brochure illustrativa Pernate NO RPE 1996 Riciclo Plastiche Eterogenee documentazione tecnica Parma Stabilobloc 19961 La Solution pour un Monde plus Stable documentazione tecnica Herstal Belgio Stabilobloc 19962 On the Way to a more Stable World documentazione tecnica Herstal Belgio Timbron 19961 Timbron Classic Test Results documentazione tecnica Birmingham United Kingdom Timbron 19962 Man Made Timber for Building Products document
353. ssibilit del componente perch aumenta le possibilit di riciclo e la disassemblabilit della costruzione numero basso di connessioni accessibilit dei punti di connessione reversibilit delle connessioni uso di monomateriali o bassa variet di materiali in modo da facilitare la scomposizione dei diversi costituenti al momento dello smontaggio tecniche di recupero e riuso dei materiali come maggiore possibilit di riciclaggio dovuta all accresciuta separabilit e smontabilit La questione della sostenibilit determina un progressivo avvicinamento tra le logiche interne al settore delle costruzioni e le logiche degli altri settori industriali gi da diverso tempo tese a rendere eco compatibili propri prodotti in questo senso i materiali possono svolgere un ruolo propulsivo verso tale avvicinamento sia nel caso dell innovazione tecnologica legata ai nuovi materiali sia nel caso delle ricerche connesse al riutilizzo di materiali provenienti da demolizioni oppure provenienti da dismissione di beni di consumo 18 1 2 Il riciclo in edilizia le condizioni di possibilit Le motivazioni al riciclo in edilizia Il livello prestazionale dei componenti edilizi tempi di dismissione l esigenza di un quadro normativo e legislativo efficiente comportamenti e le convizioni diffuse L innovazione tecnologica l introduzione di nuovi materiali la mimesi il processo di sostituzione dei materiali fattori culturali
354. ssore di parete nominale non uniforme La tavola evidenzia gli effetti provocati dalla variazione di spessore della parete nominale del componente stampato in materia plastica in particolare sono indicati il ritiro differenziato A i segni di risucchio B e i vuoti C ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 2 Carotaggio Tav 2 Variazioni di spessore di parete nominale La tavola evidenzia tre possibili modi per progettare le variazioni di spessore nella parete nominale del componente stampato in materia plastica la sezione a spigolo vivo A sconsigliata perch causa fenomeni di concentrazione delle tensioni la sezione rastremata B consigliata con rapporti tra rastremazione e spessore di parete nominale di 3 1 la sezione carotata C la migliore in quanto consente di mantenere uniforme lo spessore di parete nominale del componente ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 3 Tav 3 Pareti d angolo La tavola evidenzia tre possibili soluzioni per progettare le pareti d angolo di un componente stampato in materia plastica la sezione a spigolo vivo A sconsigliata perch causa fenomeni di concentrazione delle tensioni e ritiro differenziato la sezione raccordata B consigliata la sezione con carotaggio C la migliore in quanto garantisce una adeguata rigidezza mantenendo uniforme lo spessore di parete nominale del componente ridisegno dell autore da originale Dupont 1990 p 3 2
355. stenza a compressione mentre quella centrale disponibile per alloggiare eventuali impianti all interno del solaio grazie a un coperchio riposizionabile riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 1 A Y n LA 4 n aF Mn he ja hi Li 4 o Dei i 1 J i 4 k Pai r 5 E ATO AIA ARIANNA TETTE TE E A M a a aai a E a a a i e Ca CT st dl EI O Pi i St Ta Fatal Set 4 F P A Co e a n tati Le ln i tata a sti T P da si LA ta a nr arura er i SC Tav 31 Esempio applicativo per solaio attrezzabile La tavola evidenzia una applicazione dell elemento estruso in plastica riciclata per realizzare un solaio attrezzabile dove una volta posizionati gli impianti e richiuso il coperchio il plafone viene intonacato per questo motivo all intradosso e all estradosso dell elemento sono previste delle alette per migliorare l aderenza del rinzaffo mentre le due ali laterali servono a evitare il distacco del pezzo dal calcestruzzo in opera Qualora il plafone venga controsoffittato si realizzano solai ispezionabili Legenda a pavimento b sottofondo c cappa in calcestruzzo spessore 40 mm d elemento estruso in polivinilcloruro PVC rigido riciclato e intonaco f rasatura g ferri di armatura in acciaio
356. stesso 5 All interno di questa duplice relazione progettista collettivit e progettista operatori gli aspetti evolutivi che caratterizzano la realt tecnica del contesto del progetto contemporaneo 6 portano l attivit progettuale a dover gestire diversi livelli di complessit 7 in questo senso il progetto si deve confrontrare con l immissione sul mercato di tecniche innovative e di nuovi materiali caratterizzati da un alto contenuto informazionale 8 e prestazionale immissione che da un lato mette in crisi il processo di apprendimento tradizionale basato sulla ripetizione e sedimentazione dell esperienza ostacolando il formarsi di una cultura tecnica omogenea diffusa e condivisa tra i diversi operatori 9 e dall altro lato fa s che il processo decisionale all interno dell attivit progettuale non appartenga pi alla singola figura del progettista ma veda l interazione fra diverse competenze in diversi settori disciplinari Di fatto si rende necessaria una consapevolezza tecnica da parte del progettista stesso e di tutti gli operatori molto superiore a quella di una attivit costruttiva basata su un minor numero di materiali e su tecniche di tipo tradizionale il progetto innovativo in quanto espressione dell insieme di tutte le competenze che contribuiscono alla fattibilit tecnica dell idea iniziale non si presenta pi come soluzione univoca ma lascia spazio a diverse modalit di realizzazione legate a diverse
357. stiche nell imballaggio e confezionamento CESAP Zingonia BG 20 apr 1995 Lamperti Mario 19951 Esigenze di normazione per le materie plastiche di riciclo relazione al convegno Materie plastiche di riciclo sviluppi nell attivit di normazione ed evoluzione legislativa Milano 5 dic 1995 Lamperti Mario 19952 Progetti di norma sulle materie plastiche di riciclo relazione al convegno Materie plastiche di riciclo sviluppi nell attivit di normazione ed evoluzione legislativa Milano 5 dic 1995 Leaversuch D Robert 1995 Cradle to Grave Environmental Assessments Favor Plastics Use in Many Markets Modern Plastics International n 9 ago pp 50 51 Pinetti Lucio a cura di 19954 II riciclo di materie plastiche in Italia Verso nuovi orizzonti Censimento dei riciclatori italiani 1994 a cura della Assorimap Milano Rettani Roberto 1995 Una soluzione reale all emergenza rifiuti Seleplast n 1 gen pp 20 29 Russotto Nancy 1995 II valore delle risorse sprecate Seleplast n 12 dic pp 24 25 Venosta Corrado 1995 Certificazione delle materie plastiche di riciclo relazione al convegno Materie plastiche di riciclo sviluppi nell attivit di normazione ed evoluzione legislativa Milano 5 dic 1995 Unionplast 19951 1945 1995 Cinquantenario Unionplast relazione della Giunta all assemblea generale Milano 16 giu 1995 Unionplast 19952 Direttiva Packaging and Pack
358. stico VA Cordone di saldalura Distorsione Nucleo si Fig 82 Anisotropie da lavorazione La figura mostra la schematizzazione delle anisotropie che possono insorgere in un manufatto in materia plastica durante la sua lavorazione Questi stati di autotensione sono dovuti a raffreddamenti differenziati a differenti gradi di cristallinit delle molecole polimeriche e a differenti orientamenti molecolari Oberbach Muller 1987 p 10 af sare di ana fede Hent in nulla la inngnerza pede n JABE ir cavala a nervara darai sagerize patta si lere ol sorerio Suneri dip Feled3 d AGNO pigg verme lirie ai d mgg l pgeng qi gergi srj e 3 ergg RIGO ro si esteri afflali elio Armij E sog Pam ei azi al erao bordo Fop D S0ESSC b corel bosso G15550 Solo UN poco di giy della pare Fig 83 Esempi di progettazione con spessore uniforme La figura mostra alcuni esempi di progettazione errata e corretta di pezzi stampati in materie plastiche esempi che evidenziano l importanza dell uniformit dello spessore di parete nominale del componente Saechtling 1994 p 67 oa ll KI Cin Lane Fig 84 Diagramma triassiale La figura mostra il diagramma triassiale che descrive la relazione dimensionale tra una piastra piana e una piastra a nervature incrociate aventi il medesimo momento d inerzia Tav 7 Sull asse delle ascisse riportato
359. stico cilindrici e sferici Sono indicati il diametro esterno dello spinotto d il diametro esterno dell attacco D e il dente dell incastro e Dupont 1990 p 9 9 0 05 o 3 8 007 4 2 9 giunti a pressione L accoppiamento a pressione una tecnica di assemblaggio che permette di collegare due componenti senza utilizzare adesivi o altri metodi Affinch ci possa accadere il diametro dello spinotto deve essere leggermente superiore al diametro interno dell attacco questa differenza di diametro viene detta interferenza dimensionale Dunque questo tipo di giunto consente di utilizzare insieme materiali simili o diversi per ottenere assemblaggi affidabili a basso costo GE Plastics 1994 pp 74 75 Il valore dell interferenza dimensionale richiede considerazioni molto accurate in quanto interferenze insufficienti generano una scarsa resistenza del giunto mentre interferenze troppo elevate provocano nel materiale eccessive sollecitazioni che possono causarne una rottura precoce Inoltre nel caso di sbalzi termici occorre considerare i coefficienti di dilatazione termica dei materiali impiegati tenuto conto che l interferenza inversamente proporzionale alla temperatura L aumento della temperatura quindi riduce la resistenza del giunto e la sua diminuzione accresce la sollecitazione nel materiale esponendolo a precoci rotture Un altro elemento da considerare la resistenza a lungo termine del giunto
360. stra nervata in una sola direzione di rigidezza equivalente le nervature hanno efficacia massima quando sono disposte nella direzione secondo cui agisce la flessione entrambe le piastre sono suddivise in piccole porzioni per ognuna delle quali viene calcolato il momento d inerzia Fig 85 Ogni momento d inerzia della porzione di piastra piana viene confrontato con quello dell equivalente porzione di piastra nervata la somma delle inerzie delle singole porzioni equivale al momento d inerzia della piastra intera Sulla base della variazione del momento d inerzia della sezione nervata al variare dello spessore della parete nominale dell altezza e del numero delle nervature sono state definite con particolari programmi di calcolo delle curve che permettono di calcolare sezioni nervate equivalenti a sezioni piane sia in termini di deformazioni flessionali che in termini di sollecitazioni ammissibili considerando uno spessore della nervatura pari al 60 dello spessore della parete nominale Nel diagramma relativo al comportamento a deformazione Fig 86 sull asse delle ascisse riportato il rapporto H W dove H mm l altezza della nervatura W mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata Sull asse sinistro delle ordinate riportato il rapporto Wp W dove Wp mm lo spessore necessario a garantire i limiti di deformazione W mm lo spessore della parete nominale della piastra nervata Sull asse destro d
361. t 0 21 kg cm3 presenta una porosit aperta del 65 e un coefficiente di permeabilit k 1 x 1071 m s 3 4 2 Timbron Timbron 19962 il marchio registrato con il quale viene prodotta e commercializzata da una azienda inglese 37 una serie di profili laminati ottenuti per estrusione partendo da polistirene PS di riciclo scarti di produzione profili utilizzati per il rivestimento esterno di edifici Fig 56 e Fig 57 Si tratta di una applicazione che sfrutta il potere termoisolante del polistirene PS per la coibentazione degli edifici offrendo inoltre migliori caratteristiche di durabilit e manuntenibilit rispetto al legno profili che da un punto di vista concettuale riprendono il sistema di montaggio per incastro dei comuni listelli perlinati in legno riproducono visivamente l effetto e il colore delle venature di alcune essenze legnose 38 e hanno larghezza variabile tra 100 mm e 300 mm e spessore di 7 5 mm sono previsti profili angolari di finitura inoltre grazie all aggiunta durante la lavorazione di additivi ritardanti di fiamma pu esserne garantita la resistenza al fuoco classe 2 metodo BS476 Parte 7 Le propriet meccaniche dei profili Timbron Timbron 1996 sono state comparate a quelle delle comuni essenze legnose utilizzate per rivestimenti esterni Tab 15 evidenziando rispetto a queste e migliore resistenza a compressione in particolare valori di resistenza decrescono del 30
362. t pubblicata in Ohne Leitbild Parva Aesthetica Suhrkamp Verlag Frankfurt 1967 tr it Parva Aesthetica Saggi 1958 1967 Feltrinelli Milano 1979 pp 103 127 Kubach Hans Erich 1972 Architettura romanica Electa Milano Meadows D H et alii 1972 The Limit to Growth The Club of Rome Ginevra tr it limiti dello sviluppo Mondadori Milano 1972 Bucaille Richard Pesez Jean Marie 1978 voce Cultura materiale in Enciclopedia vol 4 Einaudi Torino pp 271 305 Leach Edmund 1978 voce Cultura Culture in Enciclopedia vol 4 Einaudi Torino pp 238 270 Gratton Livio 1979 voce Materia in Enciclopedia vol 8 Einaudi Torino pp 878 929 Hoechst Italia S p A 19 91 Materie plastiche per uso tecnico Basi di calcolo dati caratteristici esempi di calcolo manuale tecnico Milano Norberg Schulz Christian 1979 Genius loci Electa Milano Wyrobisz Andrzej 1979 voce Materiali in Enciclopedia vol 8 Einaudi Torino pp 930 960 Beck D Ronald 1980 Plastic Product Design Van Nostrand Reinhold Company New York 2a ed Bertacchi Giorgio 1980 Tecnoplastici Fondamenti di calcolo per manufatti stampati Introduzione al calcolo Metalmeccanica Plast Milano IUCN 1980 World Conservation Strategy Gland Switzerland International Union for the Conservation of Nature and Natural Resources Cresswell Robert 1981 voce Tecnica in Enciclopedia vol 13
363. t alii 1992 Il risparmio sul consumo di energia elettrica stimato nel 45 potrebbe essere ottenuto attraverso l utilizzo di una disposizione strategica di lucernari e finestre per massimizzare l impiego di luce naturale fonti luminose e resistenze ad alta efficienza sensori che disinseriscano l illuminazione laddove gli spazi rimangano a lungo inutilizzati sensori che regolino la luce artificiale sulla base del livello di quella naturale isolanti per pareti e pavimenti tre volte superiori alla media attuale finestre con heat mirror sheets lastre riflettori di calore che impediscono l entrata del calore estivo e l uscita del caloreinvernale impianti altamente efficienti di riscaldamento e raffredda mento con alimentazione a gas Steele 1994 8 Il termine riuso Rigamonti 1996 pp 132 134 nota 4 da un punto di vista strettamente analitico non dovrebbe essere confuso con il termine riciclo Il primo indica il riutilizzo di un manufatto dismesso eventualmente previo intervento di manutenzione il secondo a differenza del primo comporta la riduzione attraverso specifici processi dei materiali in materie prime utilizzabili in nuovi prodotti In realt tale distinzione risulta troppo rigida tanto da far preferire un uso intercambiabile dei due termini Per esempio nel caso del fumo di silice sottoprodotto della lavorazione della ghisa utilizzato come additivo nel calcestruzzo si dovrebbe parlare di riuso in quanto non intervengono
364. ta i s A y LI i E o l r h r 4 i i N hi i Do i O MEN o UA DT ECO EL A Di aa m a a a a mln ila e A fue rc La r na SLA TP sn _ _ Bn dg P o G Pz Lu l di i2 cm Tav 42 Raccordo tra tramezze d angolo La tavola evidenzia il particolare del raccordo per mezzo del profilo di connessione speciale a T di due tramezze d angolo Legenda g profilo estruso a U in plastica eterogenea o profilo estruso base p profilo di connessione a T in plastica riciclata eterogenea riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 2 3 i A Eer Tav 43 Elemento stampato in tecnopolimero riciclato La tavola evidenzia la sezione di un elemento stampato in polifenilossido PPO riciclato utilizzabile come pannello di tamponamento esterno Il pannello largo 1300 mm e alto 3050 mm presenta delle nervature incrociate passo 100 mm che garantiscono all elemento una inerzia equivalente a un pannelo di tamponamento della serie MEG Abet Laminati di spessore 10 mm Il pannello viene assemblato tramite due giunti a incastro elastico un giunto a trave rastremata e un giunto sferico a profili di connessione ancorati alla muratura riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 aL T Sw i SA amp N X a UN 4 i Part A ci e e i Tav 44 Profilo estruso di supporto La tavola evidenzia la sezione del pr
365. ta dell edificio Introdurre l eco bilancio e l eco efficienza nella valutazione di materiali e tecniche esecutive significa considerarne l impatto sull ambiente durante l intero ciclo di vita 15 cos come designers e l industria collaborano per migliorare le performance ambientali dei beni di consumo in egual modo si pu pensare che progettisti e mondo delle costruzioni facciano lo stesso per le costruzioni per esempio attraverso e la riduzione del numero di componenti utilizzati plurifunzione in modo da migliorarne la riciclabilit e ridurre l impiego di materia prima e l utilizzo di materiali con prestazioni migliori che permettano di ottenere componenti pi leggeri e una progettazione studiata per favorire il disassemblaggio con l uso di tecniche che favoriscano la smontabilit dell edificio Affrontare il tema di una progettazione attenta all intero ciclo di vita del prodotto fa nascere l esigenza inoltre di ampliare la classificazione delle tecniche perch nel progetto assieme al problema delle tecniche di produzione di assemblaggio e di consumo si rende ormai necessario considerare anche il problema delle tecniche di riciclaggio Nardi 1990 p 16 una costruzione e una progettazione che rendano possibile il riciclaggio costituiscono un requisito fondamentale per un successivo riutilizzo dei prodotti nel caso delle costruzioni i prodotti da demolizione a convenienti livelli economici DI conseguenza ai proge
366. tampati a iniezione Hoechst 19791 p 6 e i legami costitutivi cio le caratteristiche meccaniche sforzi deformazioni del materiale usato Nel caso particolare delle materie plastiche il cui comportamento fortemente influenzato dal tempo e dalla temperatura d esercizio questi tre fattori vanno integrati con l analisi dei seguenti elementi GE Plastics 1994 p 4 5 e la velocit di applicazione del carico e la durata di applicazione del carico in quanto una deformazione iniziale trascurabile derivante da un carico contenuto pu diventare inaccettabile dopo una sollecitazione prolungata e le forze d urto poich una forte sollecitazione per un breve periodo in grado di generare una rottura precoce e le vibrazioni perch possono modificare l entit della sollecitazione cui sottoposto un componente e le condizioni ambientali previste in particolare gli estremi termici d esercizio e la prolungata esposizione all aperto del componente che possono degradare le propriet del materiale Per l analisi strutturale una volta definiti tutti fattori al contorno anche per i materiali plastici laddove geometria dell oggetto e sollecitazioni applicate risultino particolarmente semplici come nel caso di componenti per l edilizia possibile rifarsi ai tradizionali metodi legati alla teoria dell elasticit in particolare le soluzioni relative alle travi e alle lastre sollecitate assialmente a taglio e con
367. tatica da originale su lucido dell autore in scala 1 2 Soluzione Tav 50 Giunto di dilatazione orizzontale La tavola evidenzia la soluzione A per il giunto orizzontale necessario per assorbire le dilatazioni termiche del pannello di tamponamento Essa prevede l utilizzo di un coprigiunto strutturale in neoprene inserito a pressione tra due alette sagomate nella parte inferiore e superiore del pannello Legenda a parete in muratura b pannello stampato in polifenilossido PPO riciclato c profilo estruso di supporto in polifenilossido PPO riciclato q elemento in neoprene r nervatura riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 1 1 tort tort Soluzione B Tav 51 Giunto di dilatazione orizzontale TETTI f Fi ti AA PF i da Pol Pal vr or Pa Fa TIF r PAL Li Fal m i r Pi Fi Fi Fa La tavola evidenzia la soluzione B per il giunto orizzontale necessario per assorbire le dilatazioni termiche del pannello di tamponamento Essa prevede l utilizzo di un collegamento maschio femmina con interposta una guarnizione in neoprene inserita a pressione in una guida sagomata sul lato superiore del pannello stampato Legenda a parete in muratura b pannello stampato in polifenilossido PPO riciclato c profilo estruso di supporto in polifenilossido PPO riciclato q elemento in neoprene r nervatura riduzione fotostatica da originale su lucido dell au
368. tazionali norme in corso di elaborazione a livello europeo il progetto di norma 602 La certificazione come innovazione necessaria i marchi ecologici la certificazione sul singolo prodotto la Direttiva 89 106 il marchio CE Le attivit inerenti il riciclo di materiali oltre a essere legate alla sfera tecnica sono influenzate da altri due fattori tra loro collegati il fattore legislativo e quello economico Pinetti 19941 Se la soluzione degli aspetti tecnici legati alla lavorazione e all impiego dei materiali riciclati una condizione di possibilit necessaria senza un valido substrato economico legislativo Incentivi sgravi fiscali domanda pubblica investimenti di ricerca nessuna attivit di riciclo pu raggiungere adeguati livelli di competitivit Per esempio l approvvigionamento di materiali da destinare al riciclo pu risultare ostacolato dall assenza di un piano di natura giuridica di gestione dei rifiuti mentre inopportuni provvedimenti possono determinare ostacoli di natura burocratica allo sviluppo di lavorazioni di riciclo autorizzazioni per la raccolta trasporto trattamento riutilizzo ecc non ultimo la competitivit del materiale riciclato va tutelata nei dovuti modi dato che se vista sotto il profilo economico dipende dall andamento sul mercato dei prezzi del materiale vergine Alla luce di queste considerazioni si comprende come la conoscenza degli schemi giuridici sperimentati a livello nazion
369. te Hoechst 19791 Per quanto riguarda le propriet elettriche le materie plastiche possono garantire in generale un buon isolamento e una buona protezione propriet per le quali sono spesso utilizzate per componenti elettrici ed elettronici interruttori guaine circuiti ecc Per quanto concerne le propriet termiche la conducibilit termica delle materie plastiche molto bassa soprattutto nei materiali espansi che sono infatti ottimi isolanti utilizzati anche in edilizia Tab 7 Rispetto agli altri materiali solitamente utilizzati il coefficiente di dilatazione termica a rapporto tra la variazione di lunghezza e la variazione unitaria di temperatura C pi elevato Tab 8 tale coefficiente risente del comportamento anisotropo dei materiali plastici in special modo di quelli caricati per cui pu risultare sensibilmente diverso a seconda della direzione di misurazione e del tipo di lavorazione alla quale viene sottoposto il materiale in prima approssimazione si pu affermare che a diminuisce con l aumentare del modulo di elasticit Fig 9 Nei polimeri termoplastici esiste una temperatura detta di transizione vetrosa Tg in corrispondenza della quale si verifica un cambiamento significativo delle propriet normalmente sotto tale temperatura Il materiale sottoposto a sollecitazione si comporta in maniera rigida al di sopra invece diventa pi duttile Fig 10 In merito alle propriet o
370. te alternativa Rowa O 2a Deformazione eccessiva 4 2 La progettazione di forme stampate II design industriale le norme VDI Lo spessore di parete nominale le variazioni di spessore i raccordi Le nervature le dimensioni la sezione Le nervature bidirezionali il diagramma triassiale gli esempi di calcolo Le nervature unidirezionali la rigidit equivalente il diagramma flessione il diagramma resistenza gli esempi di calcolo Le nervature di supporto le dimensioni Le borchie le dimensioni Le cavit e i fori le distanze minime la profondit Gli intagli e le concentrazioni delle tensioni il fattore di concentrazione gli effetti e 1 problemi L angolo di sformatura giunti a incastro elastico la deformazione indotta la freccia massima le equazioni di calcolo la trave semplice la trave rastremata il giunto cilindrico il giunto sferico giunti a pressione i principi l interferenza dimensionale la pressione di accoppiamento La tecnologia dello stampaggio 4 al contrario della tecnologia dell estrusione una lavorazione discontinua che permette per di produrre componenti con la massima libert di forma anche molto complessa in una sola operazione la lavorazione dei materiali polimerici per stampaggio permette una produzione razionale di parti con una tolleranza nel peso minore di 1 g con manufatti che possono arrivare sino a un peso maggiore di 100 kg e parti termoformate sino a 16 m2 di
371. tecniche esecutive e a diversi materiali sviluppate con l intervento sinergico del progettista degli operatori coinvolti delle industrie fornitrici 10 Cos definita la complessit dell attivit progettuale delinea la figura del progettista fra tutti gli operatori come regista del sistema all interno di una situazione caratterizzata dalle logiche della variabilit e della molteplicit dei fattori in azione situazione che si lega alla difficolt a gestire saperi sempre pi specifici e specializzati e quindi alla necessaria apertura di nuovi canali di comunicazione tra ambiti tecnologici differenti in ultima analisi si tratta di definire un sapere trasversale capace di mettere in relazione mondi e linguaggi tecnici diversi affinch tra le diverse figure che operano nel contesto costruttivo contemporaneo si stabilisca una reciproca conoscenza di ci che ciascuno sa e pu fare All interno di questo percorso concettuale che considera il ruolo del progettista in relazione all evoluzione nel settore delle costruzioni questa tesi intende focalizzare l attenzione sulle tematiche inerenti materiali ritenendo lo studio e l analisi del materiali l innovazione tecnologica nella loro realizzazione e nel loro utilizzo fra i principali elementi di rinnovamento nella progettazione architettonica e nel processo edilizio In quest ottica si impongono per un corretto inquadramento del problema scientifico alcune riflessioni sui rapporti
372. tengono due o pi tipi di unit ricorrenti monomeri che vengono definiti copolimeri in questo caso il monomero ricorrente pu presentarsi casualmente in blocchi o in modo alternato disposizioni da cui derivano termini copolimero random copolimero a blocchi e copolimero alternato Fig 5 a2 5 a3 5 a4 e i polimeri che presentano catene molecolari ramificate e che si dividono in omopolimeri ramificati se caratterizzati da una singola unit monomerica oppure copolimeri a innesto nel caso che alla catena principale vengano aggiunte catene laterali di monomeri diversi Fig 5 01 5 b2 Per quanto concerne invece il secondo livello di combinazione pur non esistendo in letteratura una definizione univoca delle leghe esse possono essere considerate un insieme di polimeri i quali anzich essere collegati chimicamente sono uniti fisicamente con l ausilio di sostanze compatibilizzanti Le leghe sono studiate per unire le prestazioni ottimali di ciascun costituente che altrimenti non potrebbero essere integrate in un solo polimero adattandole cos alle pi svariate esigenze dell industria oppure per compensarne le caratteristiche pi deboli come per esempio la resistenza all urto o la resilienza a freddo quando si aggiungono dei polimeri elastici 2 1 4 Polimeri di massa tecnopolimeri polimeri speciali e materiali compositi Oltre alle classificazioni precedenti la produzione e il consumo di materie
373. terie plastiche nel settore delle costruzioni 3 4 1 Stabilobloc 3 4 2 Timbron 3 4 3 3 4 4 3 4 5 3 4 6 3 4 7 3 4 8 3 4 9 Calcestruzzo polimerico con materiali riciclati PET e HDPE Serramenti in polivinilcloruro PVC Riciclo di pneumatici Elementi di copertura in polifenilossido PPO riciclato Riciclo di polistirene espanso EPS Barriere foniche Applicazioni varie di polivinilcloruro PVC riciclato 3 4 10 Altre applicazioni Note di approfondimento Capitolo 4 LA PROGETTAZIONE DI MANUFATTI CON LE MATERIE PLASTICHE DI RICICLO 4 1 4 2 4 2 1 4 2 2 L analisi strutturale e le condizioni d esercizio del manufatto La progettazione di forme stampate Lo spessore di parete Le nervature 4 2 2 1 Le nervature bidirezionali 4 2 2 2 Le nervature unidirezionali 4 2 3 4 2 4 4 2 9 4 2 6 4 2 4 2 8 4 2 9 4 3 4 3 1 4 3 2 4 3 3 4 4 Le nervature di supporto Le borchie Le cavit di alleggerimento e i fori Gli intagli e la concentrazione delle tensioni L angolo di sformatura giunti a incastro elastico giunti a pressione La progettazione di profili estrusi L uniformit delle pareti I vuoti e le cavit Gli angoli e i raccordi La progettazione di componenti riciclabili Note di approfondimento Capitolo 5 L APPROCCIO METAPROGETTUALE 5 1 Elemento estruso in polivinilcloruro PVC rigido riciclato 5 1 1 Calcoli strutturali 5 2 Sistemadi elementi estrusi in plastica eterogenea
374. teriori i coperchi per valvole di motore a scoppio paraurti realizzati come struttura sandwich con materiale vergine l involucro antirumore della Polo e l alloggiamento della ruota di scorta dell Audi 100 3 3 3 II riciclo di tecnopolimeri tecnopolimeri termoplastici costituiscono circa il 20 della produzione totale di materie plastiche e rispetto ai polimeri di massa presentano volumi di materiale riciclato nettamente inferiori anche a causa dei tempi di vita molto pi lunghi dei manufatti da essi costituiti l elevato livello prestazionale caratteristiche quali stabilit dimensionale leggerezza resistenza meccanica resistenza alle alte temperature e agli agenti chimici rimangono insuperabili anche nei materiali riciclati e gli alti prezzi di vendita di questi polimeri ne rendono per conveniente e interessante il riciclo Le attuali opzioni di riciclo meccanico per i tecnopolimeri prevedono processi di macinazione e rigranulazione con il successivo impiego in miscela con polimero vergine le miscele cos ottenute sono commercializzate direttamente dalle aziende produttrici e utilizzate come materie prime per applicazioni di minore livello prestazionale 26 Tra i tecnopolimeri normalmente riciclati a parte la poliammide PA che risulta sensibile alla presenza di umidit e quindi denota processi degrativi durante le operazioni di riciclo e a parte materiali fibro rinforzati dove la diversa disposi
375. termomeccanica dei materiali trattati miscibili in entrambe le fasi esperienze di questo tipo sono state effettuate con miscele di LOPE PVC La Mantia 19955 pp 48 51 e di PET PC Pilati 1994 p 17 17 Nella raccolta dei rifiuti solidi urbani RSU un caso tipico di incompatibilit da affrontare quello tra le bottiglie per bevande gassate in polietilentereftalato PET e le chiusure in polietilene ad alta densit HDPE 18 Circa gli additivi che permettono di migliorare le propriet meccaniche dei polimeri riciclati oltre agli additivi stabilizzanti e antiossidanti che agiscono sulle propriet indirettamente diminuendo i processi degradativi e agli additivi compatibilizzanti che migliorano le propriet attraverso una maggiore sinergia tra i componenti vi sono additivi che agiscono direttamente su alcune propriet le cariche minerali o agenti rinforzanti quali il carbonato di calcio la wollastonite e le fibre di vetro che agiscono in particolare sul modulo elastico del materiale e gli agenti antiurto generalmente gomme il cui compito quello di incrementare la resistenza all urto La Mantia 1996 19 Riguardo alla diminuzione dell allungamento a rottura alcune ricerche La Mantia 19956 hanno dimostrato che nel caso di polietilene a bassa densit LDPE utilizzato per teloni agricoli i valori di allungamento a rottura aumentano nel materiale riciclato rispetto a quello da riciclare tale fenomeno da correlare
376. ti di polimetilmetacrilato PMMA e di policarbonato PC 31 utilizzate per lucernari cupole emisferiche coperture di impianti sportivi e di capannoni industriali passaggi pedonali recinzioni di campi sportivi vetrate di sicurezza e arredo urbano GE Plastics 199832 i vetri organici rinforzati offrono il vantaggio di non essere infiammabili ma hanno propriet ottiche pi scadenti sono a base di poliestere rinforzato PRFV gli infissi sono realizzati con polivinilcloruro PVC per quanto concerne avvolgibili persiane imposte porte con interposto strato di schiuma poliuretanica e finestre con resina acrilonitrile butadiene stirenica ABS per maniglie e manopole con resine autolubrificanti politetrafluoroetilene PTFE o teflon per chiavistelli perni e cardini le tubazioni si usa polivinilcloruro PVC rigido e polietilene PE per l acqua fredda e per le acque di rifiuto mentre si usa polivinilcloruro PVC plastificato per i tubi flessibili I raccordi le valvole e la rubinetteria sono in resina acrilonitrile butadiene stirenica ABS adatta per l acqua calda questi componenti possono essere cromati i pluviali e le grondaie in polivinilcloruro PVC rigido i tubi resistenti agli agenti chimici aggressivi in poliestere rinforzato PRFV gli accessori sanitari quali le cassette per water e i sifoni in polistirene antiurto SB e polipropilene PP i lavabi le vasche da bagno i water e i bid in poli
377. tipi di reazione chimica accomunati dal fatto che affinch essi avvengano necessario fornire loro dell energia essendo queste reazioni chimiche reversibili l energia necessaria ad accrescere una catena polimerica pu se restituita sottoforma di sollecitazione termica meccanica o come energia ultravioletta provocare la degradazione del polimero attraverso la diminuzione della catena macromolecolare con conseguente decadimento delle sue propriet Dunque il processo degradativo parte con una reazione di iniziazione che genera la rottura dei legami tra le catene macromolecolari reazione che pu essere di origine termica o meccanica se riferita alla lavorazione dei materiali oppure pu essere di origine fotoossidativa se riferita all esposizione alla luce solare di un manufatto durante il suo ciclo di vita In generale gli effetti che si possono generare sulla struttura di un materiale plastico a seguito della sua degradazione sono La Mantia 19956 pp 1 6 e la diminuzione del peso molecolare del polimero l effetto pi evidente e sempre presente della rottura delle catene molecolari le cui conseguenze sono la diminuzione della viscosit 10 e per variazioni consistenti del peso la diminuzione del modulo e della tensione a rottura e la formazione di composti ossigenati le catene macromolecolari spezzate possono in presenza di ossigeno dar luogo a questo tipo di composti chimicamente diversi da quelli orig
378. tivo Zimella VR Sulle tecnologie di riciclo di materie plastiche Wetzel J P 1987 Waste Management and Plastics Recycling A Status Report Swiss Plastics n 1 2 set pp 7 16 Addeo Antonio 1989 Technologies and Materials for Panels Mass Production Investments Costs relazione al convegno Le materie plastiche nell innovazione dell auto e del veicolo Industriale 4 5 ott 1989 Torino Basf 1990 Styropor Utilizzazione Smaltimento Informazione tecnica Milano Cooperativa Ambiente a cura di 1990 Produzione ed utilizzo del combustibile derivato dai rifiuti RDF in Regione Toscana Studi e ricerche limitazione e recupero dei rifiuti materie seconde vol 2 pp 9 21 1990 Severino Febo Coccia G Maria 1990 Recupero postconsumo e riciclo delle materie plastiche Edizione IVR Rozzano EVC 1991 Riciclo del PVC Meno rifiuti maggior utilit documentazione tecnica Assago MI European Vinyls Corporation Vert Michel 1991 Biodegrables R alit s et perspectives Caoutchoucs et Plastiques n 706 giu lug pp 71 76 APME 1992 Recycling in Action Federchimica Milano Associazione dei produttori di materie plastiche in Europa Bellio E Patti N 1992 Materie plastiche da riciclo come modificante per bitume relazione al convegno AIM Riciclo di materiali plastici 26 giu 1994 Milano Kroesen Karl Wihelm 1992 Recent Development in the Chemical Recycling
379. to e gestione dei materiali in Flaviano Celaschi a cura di Materiali e componenti industriali per l edilizia Maggioli Rimini pp 11 38 Di Diego Domenico 1995 Riciclare si ma con giudizio nterplastics mag giu pp 86 90 GE Plastics 19951 Pannelli per tetti in Noryl e test europei Press Information AdMil Industria Milano GE Plastics 19952 A Living Reality brochure illustrativa Cinisello Balsamo Milano GE Plastics 19953 Programma Living Environments Europe brochure illustrativa Cinisello Balsamo Milano Hasemann W Weltring R 1995 Building with Plastic Materials Kunststoffe plast europe n 1 gen pp 27 28 Herren Sigrid et alii 1995 Verbesserte Eigenschaften der Reststoffe durch Additive Kunststoffberater n 3 mar pp 26 35 La Mantia Francesco Paolo 19951 Relazione tra parametri molecolari e propriet reologiche e meccaniche parte prima Macplas n 165 feb pp 60 64 La Mantia Francesco Paolo 19952 Relazione tra parametri molecolari e propriet reologiche e meccaniche parte seconda Macplas n 167 apr pp 70 73 La Mantia Francesco Paolo 19953 Relazione tra parametri molecolari e propriet reologiche e meccaniche parte terza Macplas n 169 feb pp 63 66 La Mantia Francesco Paolo 19955 Relazione tra parametri molecolari e propriet reologiche e meccaniche parte quinta Macplas n 173 nov pp 90 92 La Mantia France
380. toffe 85 n 2 feb pp 214 223 Gebauer Manfred 19952 K Abfalle Spezifische Problematik aktuelle Situation Perspektiven Kunststoffberater n 7 8 lug ago pp 48 51 GE Plastics 19951 Pannelli per tetti in Noryl e test europei Press Information AdMil Industria Milano Herren Sigrid et alii 1995 Verbesserte Eigenschaften der Reststoffe durch Additive Kunststoffberater n 3 mar pp 26 35 Inverardi Manlio 1995 RDF un intelligente combustibile ausiliario nella produzione del cemento relazione al convegno AIM Recupero di energia e di materia da plastiche post consumo 20 giu 1995 Milano La Mantia Francesco Paolo a cura di 19956 riciclo di materie plastiche Assorimap Milano La Mantia Francesco Paolo 1995 Problems and Perspectives in Plastics Recycling relazione al convegno Replastico feb 1995 Lansu Emil 1995 La divisione Materie plastiche come patner dell industria delle materie plastiche in tutto il mondo conferenza stampa Bayer 23 ago Milano Leaversuch D Robert 1995 PPO Roofing Offers Weight and Cost Savings Modern Plastics International mar pp 37 38 Leghissa Sabino 1995 Il riciclo di manufatti in compositi Seleplast n 4 apr pp 44 47 Malavasi Vilmo 1995 Perdita di caratteristiche nel riciclo di tecnopolimeri Macplas n 164 gen p 48 Marino Bruno 1995 Ricerca ed analisi di prodotti economici e validi da proporre alle amm
381. tolo si prendono in esame alcune condizioni al contorno rispetto all utilizzo delle materie plastiche riciclate nel settore delle costruzioni Da un punto di vista concettuale questa trattazione si svolge sul tema della costruzione sostenibile Par 1 1 che si riferisce alla scarsit delle risorse a disposizione e pi in generale ai limiti che la societ industriale ha evidenziato negli ultimi decenni 1 in questo senso occorre che nel mondo delle costruzioni si inserisca tra i criteri valutativi oltre alle variabili costi tempi funzione anche la variabile ambientale Par 1 1 1 Il concetto di costruzione sostenibile introduce l esigenza di un progetto architettonico orientato al riciclo come strategia per far fronte alla crescente quantit di rifiuti edilizi Par 1 1 2 esigenza che pu portare il progettista a utilizzare materiali anche diversi da quelli tradizionali ci porta a riflettere nell ambito delle costruzioni sulle condizioni di possibilit che caratterizzano la relazione tra architettura e riciclo Par 1 2 Tali condizioni possono riferirsi al percorso delle innovazioni e alle condizioni necessarie affinch si realizzi la sostituzione dei materiali Par 1 2 1 e In particolare SI radicano nel panorama storico delle esperienze di riciclo nella storia delle costruzioni Par 1 2 2 e si collegano al problema del recupero e dello smaltimento dei residui da costruzione e da demolizione Par 1 2 3 Nel quadro de
382. tore in scala 1 1 Attilio Citterio 1964 si diploma in chimica tintoria nel 1983 e lavora per alcuni anni nell industria chimica Nel 1996 si laurea in architet tura con massima votazione e lode con una tesi sul riciclo delle materie plastiche in edilizia tesi per la quale riceve il Premio di Laurea 1996 dalla Fondazione Architetto Augusto Rancilio E cultore della materia presso la Facolt di Architettura del Politecnico di Milano nel corso di Tecnologia dell Architettura Il ann tenuto dal Prof Guido Nardi Svolge attivit di ricerca presso il Dipartimento di Disegno Industriale e di Tecnologia dell Architettura del Politecnico di Milano
383. tori per detergenti Per quanto riguarda infine il polistirene PS EPS XPS si tratta di un polimero che presenta una notevole stabilit alle sollecitazioni termomeccaniche Fig 44 stabilit che diminuisce a temperature elevate e in presenza di ossigeno Per questo motivo il polistirene PS si presta al riciclo meccanico purch le condizioni di lavorazione non siano particolarmente severe con impieghi del materiale riciclato omogeneo identici a quelli da cui deriva in questo caso il problema maggiore non tanto l entit del processo degradativo quanto l incidenza dei costi di trasporto soprattutto nel caso del polistirolo espanso EPS XPS Par 3 4 7 3 3 2 Il riciclo dei polimeri termoindurenti polimeri termoindurenti costituiscono solo una piccola percentuale rispetto a quelli termoplastici sul totale dei consumi complessivi di materie plastiche Sulla spinta di recenti disposizioni legislative 25 produttori e consumatori di materiali termoindurenti hanno indirizzato le loro ricerche industriali sul riciclo meccanico di polimeri quali i poliuretani PUR ICI Polyurethanes 1994 e alcune resine utilizzate come matrice in manufatti fibro rinforzati tra le quali il poliestere UP le resine fenolo formaldeide PF e le resine epossidiche EP Bledzki Goracy 1995 In entrambi i casi non essendo per definizione i polimeri termoindurenti riprocessabili sono stati studiati dei processi industriali ch
384. tra materia e materiale Par l per i significati semantici che esso riveste e tra naturale e artificiale Par II per le nuove responsabilit che tale rapporto implica nell attivit progettuale In merito a queste riflessioni infine necessario inquadrare il tema della progettazione del materiale Par Ill con lo specifico riferimento alle materie plastiche oggetto di questa analisi alla luce delle relazioni che con essa si instaurano all interno del processo progettuale Par V l l Materia e materiale Il rapporto tra materia e materiale la progettazione del materiale la sfera culturale Il campo delle conoscenze del progettista la sperimentazione e la ricerca sui materiali come momento centrale della poetica il progetto come campo privilegiato della riflessione sui materiali Una riflessione di tipo semantico sui termini materia 11 e materiale pu aiutare a chiarire quale deve essere un corretto atteggiamento progettuale nel contesto evolutivo contemporaneo ll rapporto tra materia e materiale infatti riveste particolare importanza per due ordini di motivi il primo che nel passaggio da materia a materiale si considera implicita la volont esterna di qualcosa o qualcuno che perseguendo un obiettivo prepara la materia intervenendo su di essa una azione inscritta soprattutto nell ambito del rapporto dell uomo con la natura tutto ci che in quest ultima riveste qualche utilit ai fini del soddisfacimento
385. ttiche possono diventare importanti quando accanto alla trasparenza si associa la tenacit e la leggerezza del materiale non a caso materiali che presentano queste tre caratteristiche come i policarbonati o il plexiglas vengano oramai abitualmente impiegati anche in sostituzione del vetro e per coperture trasparenti di grande estensione serre esposizioni ecc Maffei Marchetti 19952 19958 La compatibilit chimica e in genere l inerzia chimica che caratterizza le materie plastiche permettono impieghi ottimali di questi materiali anche in ambienti aggressivi esistono comunque dei meccanismi di aggressione da parte di agenti chimici sulle materie plastiche che opportuno tener presente Tali meccanismi sono GE Plastics 1994 pp 40 43 e reazione cio l attacco delle sostanze chimiche aggressive alle catene polimeriche con progressiva riduzione del peso molecolare e variazione delle resistenze meccaniche e solvatazione in quanto quasi tutti i termoplastici hanno un coefficiente di solubilit specifico e tendono a solubilizzare agenti chimici esterni con conseguente rigonfiamento variazione dimension ale perdita di propriet e plastificazione ovvero miscelazione di sostanze chimiche nei polimeri con diminuzione di resistenza meccanica rigidit e re sistenza alla viscosit creep e comportamento allo stress stress cracking ambientale cio azione combinata di agenti aggressivi e sollecitazione c
386. ttisti e ai responsabili della produzione viene richiesto di integrare tra le proprie competenze tale requisito in tal senso il quadro normativo generale internazionale mostra una evoluzione delle politiche ambientali verso soluzioni che tendono a estendere la responsabilit del produttore da intendere come l insieme di tutti gli attori sociali connessi con il produrre alle diverse fasi della vita dei prodotti e in particolare alla fase della loro dismissione Al ruolo tradizionale del progettista rivolto a trovare risposte adeguate alle esigenze funzionali e formali di un edificio 16 si affianca quello teso a garantire il mantenimento di condizioni ambientali apprezzabili ci significa in ultima analisi farsi carico non solo delle attivit relative alla costruzione ma anche di quelle relative alla dismissione dell edificio e quindi di ci che pu concernere la raccolta il trattamento e la valorizzazione dei materiali e componenti dismessi 1 1 2 II progetto architettonico orientato alla sostenibilit L architettura come momento primo della riconciliazione tra uomo e natura cio di quel cammino di comprensione della natura che l uomo ha intrapreso con l abitare Norberg Schulz 1979 si prefigura come attivit ecologica la progettazione architettonica deve quindi recuperare la compatibilit ecologica come qualit interna In tal senso i principi della costruzione sostenibile e il concetto di responsabilit este
387. uanto riguarda la parte aggregato composti da 10 resina 45 ghialetto 32 sabbia 13 ceneri volanti hanno evidenziato propriet comparabili con quelle ottenute utilizzando polimeri vergini in particolare e l ottima resistenza a compressione e all abrasione e il basso assorbimento d acqua lt 1 in peso e l ottima resistenza agli acidi e ai solventi 3 4 4 Serramenti in polivinilcloruro PVC Il primo e unico impianto in Europa 42 per il riciclo di serramenti in polivinilcloruro PVC entrato in funzione durante il 1994 a Behringen in Germania 43 AA VV 19953 pp 58 61 L impianto la cui capacit operativa stimata in 12000 tonnellate anno strutturato in modo tale che partendo dalla frantumazione dei serramenti Fig 61 si separano per successive vagliature le frazioni metalliche vetrose e gommose ottenendo un recupero pari al 98 del polivinilcloruro PVC contenunto nei manufatti il grado di purezza di questo materiale riciclato separato in frazioni bianche e colorate con 4 granulometrie differenti molto elevato tanto da poterlo riutilizzare anche per produrre nuovi profili A tale riguardo va sottolineato che solo il materiale bianco pu essere riutilizzato per produrre profili fino all 80 In contenuto di materiale riciclato generalmente profili secondari quali fermavetri stipiti e falsi telai mentre quello colorato viene incorporato internamente mediante coestrusione con uno str
388. uesti materiali pi che per la loro reale identit materica come simbolo della societ dei consumi materiali finti artificiali qualitativamente inferiori 22 Tutto ci rende le materie plastiche se riferite al campo architettonico una famiglia molte volte trascurata dai progettisti che non si sentono storicamente supportati nell applicazione e nella scelta di questi materiali nel progetto nonostante oggi la ricerca e il bagaglio di esperienze sul loro comportamento permettano di dominarli al pari di un materiale tradizionale I IV La questione dei materiali nel processo progettuale La questione dei materiali e la cultura tecnologica della progettazione fattori contestuali l adeguamento delle conoscenze al mutare dello scenario tecnologico la comprensione delle caratteristiche intrinseche dei materiali cultura e prassi multidisciplinari il progettista come chiave del sapere tecnico Le considerazioni fin qui fatte portano a inquadrare la questione dei materiali nel processo progettuale contemporaneo all interno del concetto di cultura tecnologica tenendo conto che il ruolo del progettista rimane quello di saper interpretare e trasformare materiali nel contesto culturale nel quale si trova a operare 23 infatti la gestione dei materiali nel progetto si manifesta in relazione a fattori contestuali che risiedono fuori dal progetto stesso nella cultura nella tecnica nell economia nel luogo nel tempo In tal
389. upporto deve essere compreso tra Il 50 e Il 70 dello spessore della parete nominale del componente Tav 8 e la distanza minima tra lati di due nervature di supporto consecutive deve essere pari al doppio dello spessore della parete nominale del componente Tav 8 e la lunghezza minima del lato della nervatura di supporto collegato alla parete principale del componente deve essere pari al doppio dello spessore della parete nominale del componente Tav 8 e vanno previsti ampi raggi di raccordo alle estremit della nervatura di supporto cos come un angolo di sformatura di almeno 0 5 e il lato della nervatura di supporto collegato a una borchia deve essere lungo minimo quattro volte lo spessore della parete nominale del componente 4 2 4 Le borchie Le borchie si presentano come parti in rilievo rispetto alla parete nominale del componente con funzione di sedi per agganci viti e raccordi utilizzati per il Montaggio meccanico del manufatto oppure come distanziatori quando si debbano unire tra loro due o pi superfici Per questo motivo le borchie sono sottoposte a pressioni che non si riscontrano in altre zone del manufatto dovute all inserimento di giunti perni viti automaschianti tali sollecitazioni possono essere eccessive e portare a rottura la borchia compromettendo la stabilit del manufatto in esercizio Questo problema pu essere ridotto seguendo alcuni principi generali in fase di progettazione GE Plastic
390. ura in Dizionario Enciclopedico Italiano Istituto della Enciclopedia italiana Treccani Roma vol III p 689 Wright L Frank 1957 A testament Horizon Press Inc New York tr it Einaudi Torino 1963 Adorno Theodor Wiesengrund 1960 Senza modello Conferenza tenuta alla RIAS 24 ago pubblicata in Ohne Leitbild Parva Aesthetica Suhrkamp Verlag Frankfurt 1967 tr it Parva Aesthetica Saggi 1958 1967 Feltrinelli Milano 1979 pp 103 127 Assunto Rosaria 1963 voce Poetiche in Enciclopedia universale dell arte vol 10 Sansoni 1963 coll 670 679 Adorno Theodor Wiesengrund 1965 Funzionalismo oggi relazione al congresso del Deutsche Werkbund Berlino 23 ott pubblicata in Ohne Leitbild Parva Aesthetica Suhrkamp Verlag Frankfurt 1967 tr it Parva Aesthetica Saggi 1958 1967 Feltrinelli Milano 1979 pp 103 127 Paci Enzo 1966 Relazioni e significati Lampugnani Nigri Milano Pareyson Luigi 1974 Estetica Teoria della formativit Sansoni Firenze Bucaille Richard Pesez Jean Marie 1978 voce Cultura materiale in Enciclopedia vol 4 Einaudi Torino pp 271 305 Leach Edmund 1978 voce Cultura Culture in Enciclopedia vol 4 Einaudi Torino pp 238 270 Norberg Schulz Christian 1979 Genius loci Electa Milano Lesourne Jacques 1981 Le milles sentiers de l avenir Seghers Paris tr it Domani anno 2000 Ed del Sole 24ore Milano 1985 Pri
391. ura mostra le operazioni per l assemblaggio per incastro degli elementi costituenti la barriera fonica in plastica riciclata eterogenea Piardi et alii 1994 p 513 Fig 77 Multi brick La figura mostra un particolare degli elementi estrusi in plastica riciclata eterogenea utilizzati per realizzare barriere foniche AA VV 19959 p 18 T 2 AD c25 Q LIT O gt gt o 9 gt o ET Qa o OOO Cc 5 ooog 20 gt 020 2200 J j nI5 E O O oe ODDI Q OL o E gd D LELSL O O oca dirsi ioi I Vi D I 257 2o22 27 ZQEG6 2ELE o59 a c 9 ge LL ID10D5A9 Fig 79 Riciclo cavi in polivinilcloruro PVC La figura mostra le operazioni di riciclo con le quali si ottiene polivinilcloruro PVC granulato partendo da cavi elettrici e telefonici dismessi EVC 1991 p 20 Fig 80 Nuovi prodotti da riciclo cavi in polivinilcloruro PVC La figura mostra alcuni dei prodotti ottenuti utilizzando polivinilcloruro PVC riciclato da cavi elettrici e telefonici Si tratta tappettini strati di rinforzo per pavimentazioni e guaine per nuovi cavi EVC 1991 p 20 Fig 81 Riciclo pavimentazioni in polivinilcloruro PVC La figura mostra le operazioni di riciclo di pavimentazioni dismesse in polivinilcloruro riciclato EVC 1991 p 21 LL Orientamento molecolare P Tensioni proprie interne o da raffreddamento Awvallamanto Distorsione 2 z n i H ze Di Mera MZ miara GI Nucleo pla
392. uso a L in plastica riciclata eterogenea h 100 mm m coprifilo estruso in plastica riciclata eterogenea h 100 mm per incastro parete profilo a L n profilo estruso di connessione 0 profilo estruso base riduzione fotostatica da originale dell autore su lucido in scala 1 2 I tire e ira Sur I 5 N Po lita j A od FT E AT ri 5 A S po di E LL i 307 i 5 p35 4 3 3 n Part P mn nt ini n RR oo e TT Tav 41 Particolare degli incastri nei profili estrusi a L P La tavola evidenzia il particolare dell incastro nel profilo estruso a L in plastica riciclata eterogenea per l ancoraggio della tramezza alle pareti perimetrali riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 5 1 te aa al a o di ira e perdi e Lo o to i la j i sai l 30 ai 5 x l l A i AT yo l A Dei ag j Tei r I 5 FA fi SR LL A _ Do sal Part Q i 03 dd aa QS l i Zem REN e ___ o A j Tav 41 bis Particolare degli incastri nei profili estrusi a L Q La tavola evidenzia il particolare dell incastro nel profilo estruso a L in plastica riciclata per l ancoraggio della tramezza a plafone riduzione fotostatica da originale su lucido dell autore in scala 5 1 SITI g O qc n nc pi a e e e l i hl W h DI ce mn Nea 2a fi I A RC EEE Ka i ARA cm nn a NERE 3 T a Nuages e
393. utori le responsabilit relativa all imballaggio usato poich ne rappresentano il punto d origine obbligandoli di fatto a raccogliere secondo diverse modalit gli imballaggi usati e dismessi Thomas Lindhqvist 1992 parla di tre tipi di responsabilit la responsabilit definita liability che si riferisce ai danni ambientali causati da un prodotto in questione comprese le fasi relative al suo uso e smaltimento finale la responsabilit economica con la quale s intende che il produttore coprir integralmente o parzialmente i costi di recupero riciclaggio o smaltimento finale dei suoi prodotti tassa la responsabilit fisica che significa che il produttore gestisce sia l organizzazione che i costi dei suoi prodotti dismessi attraverso lo sviluppo di tecnologie adeguate Infine la Direttiva dell Unione Europea 62 94 relativa agli imballaggi e rifiuti di imballaggio ha introdotto il principio della responsabilit condivisa responsabilit che comprende negli obblighi previsti dalla direttiva tutte le categorie che interagiscono con il prodotto durante il suo ciclo di vita Pinetti 19954 15 In merito all analisi del ciclo di vita di materiali e componenti uno studio condotto dal Laboratorio di Prova della Confederazione Elvetica EMPA APME 1998 p 7 ha esaminato le performance di alcuni tipi di intelaiatura di finestra in legno PVC e alluminio Molta gente crede instintivamente che le finestre in legno siano le pi e
394. versi prodotti materiali di riciclo tra cui quelli di origine polimerica purch vengano assicurate le caratteristiche prestazionali richieste diventa quindi necessaria la disponibilit di norme che consentano dalla parte del riciclatore di fornire un materiale o prodotto pi appetibile e dalla parte del trasformatore di avere le informazioni indispensabili per un uso corretto facile e sicuro La presenza sul mercato di materie plastiche di riciclo certificate si pone quindi come condizione favorevole per l industria trasformatrice e per l industria riciclatrice che in tal modo possono garantire la costanza del livello prestazionale delle proprie produzioni Attualmente per quanto concerne le materie plastiche sono in corso di elaborazione norme sia a livello europeo che a livello italiano norme che per il momento interessano ovviamente quelle categorie di polimeri che sono riciclate in maggiore quantit a livello europeo Beretta 1994 il CEN Comitato Europeo di Normalizzazione attraverso il Comitato Tecnico TC 155 si sta occupando di tubi e raccordi in PE polietilene PP polipropilene e PVC polivinilcloruro riciclati a livello italiano esiste il progetto di norma 602 sulle materie plastiche di riciclo redatto dalla Sottocommissione 25 dell Uniplast ente federato all UNI Callegaro 1995 II progetto di norma 602 si occupa di PE PP PET polietilentereftalato PS polistirene e PVC anche di provenienza da serram
395. vi utilizzi del materiale cos ottenuto Secondo Dino Formaggio Oltre che sul piano naturale ed esistenziale e sul piano strutturale il materiale agisce nella tecnica artistica anche come fatto culturale materiali hanno una storia emergono nelle lavorazioni vengono di moda tramontano mentre altri ne emergono e caratterizzano epoche di civilt stili di cultura Vi una cultura del mattone come v ne una del ferro o del cemento armato Vi sono civilt del legno e delle ceramiche e altre delle materie plastiche E ciascuna materia se viene vissuta soggettivamente in una certa polarizzazione psicologica individuale fa anche parte di un vissuto collettivo e instaura per il tempo in cui sale dominante culturale tutto un suo orizzonte di gusto o di stile Formaggio 1981 p 127 Inoltre Martin Heidegger afferma che esiste una materialit dell opera identificando opera con cosa tutte le opere hanno questo carattere di cosa il carattere di cosa talmente radicato nell opera d arte che noi diciamo l edificio in pietra la scultura lignea in legno Heidegger 1950 La cosit dell opera d arte e quindi anche dell architettura allora disciplinata dalla scienza che appartiene alla sfera culturale e dalla tecnologia dei materiali che disciplina l amministrazione libera della materia che appartiene al progettista Celaschi 1995 p 14 15 In riferimento alla conoscenza specifica Martin Pawley 1987 sostiene
396. vidua come motivazioni a favore il livello prestazionale e il tempo di vita dei componenti e dei materiali utilizzati in edilizia perch il livello prestazionale generalmente inferiore a quello richiesto da molti prodotti industriali in quanto nelle costruzioni materiali e componenti non devono necessariamente raggiungere la prestazione ottimale per svolgere la loro funzione anche in relazione ai coefficienti di sicurezza utilizzati a esempio nel calcestruzzo e nell acciaio 20 e perch l utilizzo di materiali riciclati per realizzare elementi costruttivi permette di allungare tempi di dismissione di prodotti a bassa durabilit Accanto a queste motivazioni che potremmo definire strutturali ve ne sono altre di carattere infrastrutturale legate da un lato all esigenza di un quadro normativo e legislativo che consenta di fornire un prodotto pi appetibile al riciclatore tasse incentivi e di avere le informazioni necessarie per un suo corretto utilizzo marcatura specifiche tecniche certificazioni e dall altro lato alla creazione di un mercato del riciclo ben strutturato con la presenza di operatori specializzati Esistono poi comportamenti e convizioni che invece possono agire in senso contrario alla diffusione di una pratica del riciclo legati a una consapevolezza ambientale non ancora matura e a una presunta Invulnerabilit del settore delle costruzioni alle problematiche connesse al reperimento di materie prime e a
397. za del legno e della pietra Campioli 1991 p 49 Nel caso della plastica l intrinseca propriet di assumere forme e immagini tra le pi disparate fa s che il processo di mim si investa altri campi della produzione si assiste allora alla nascita della finta pelle del finto legno della finta radica del finto marmo ecc Comunque va sottolineato che se dal lato dell architettura esistono forti valenze culturali che possono giustificare tale processo negli altri campi sopraccennati ci appare legato piuttosto a esigenze di carattere commerciale 26 Il termine muro a sacco indica l opus coementicium opera cementizia conglomerato di ciottoli frammenti di pietre e di mattoni legati da malta pozzolana che costituisce il nucleo della muratura a concrezione detta anche a sacco poich il conglomerato viene racchiuso tra i due paramenti esterni Bairati Finocchi 1984 p 125 27 Il termine attivit pozzolanica indica la capacit posseduta da alcuni materiali a base di silice e allumina allo stato amorfo di reagire in presenza di acqua con l idrato di calcio dando luogo a composti che nel tempo induriscono idrosilicati di calcio Tale reazione sottraendo un composto solubile l idrato di calcio all azione dell acqua evita il dilavamento di malte e cementi processo che se lasciato evolvere indisturbato riduce la loro durabilit anche a causa dell aumento della loro porosit La capacit pozzolanica sostan
398. zialmente legata a tre fattori la composizione chimica cio la presenza di uno spiccato carattere acido con netta prevalenza della silice l instabilit termodinamica dovuta alla presenza di composti vetrosi e instabili che rendono la roccia reattiva l elevata superficie specifica in quanto aumenta la reattivit della pozzolana Esistono pozzolane di origine naturale vulcaniche napoletane Pozzuoli romane Segni e non vulcaniche Terre di diatomee pozzolane di Sacrofano oppure sono di origine artificiale argille e scisti calcinate fra 500 900 C con formazione di silice e allumina amorfa cocciopesto ceneri volanti ottenute dalla combustione di carbone fumo di silice produzione acciaio siliceo Ancora oggi si producono cementi pozzolanici aggiungendo al clinker macinato il 30 di pozzolana 28 Le scorie basiche o loppe o sabbie d altoforno sono scorie pi leggere che affiorano dalla ganga durante la lavorazione della ghisa in altoforno che si raffreddano velocemente mantenendo uno stato vetroso molto reattivo e che proprio a causa dello shock termico dovuto al raffreddamento si frantumano in polvere finissima 29 In relazione alle scorie basiche d altoforno espanse recenti studi Tinker 1994 hanno dimostrato che l utilizzo di inerti a base di tali materiali nel confezionamento di malte permette di ridurre sensibilmente la conduttivit termica delle stesse proponendo dunque una possibile adeguata soluzione ai noti
399. zione quindi in funzione della degradazione termomeccanica La Mantia 19958 p 26 100 PVC hard type GO Co FENOLIC RESIN 60 40 POLYESTER 0 E i l 0 100 200 300 400 500 600 700 C Fig 39 Variazione del peso molecolare con la temperatura La figura mostra l andamento del peso molecolare in alcuni polimeri in funzione della temperatura di lavorazione in particolare si considerano il polipropilene PP il polietilene PE il polistirene PS il polivinilcloruro PVC le resine ureiche UF le resine fenoliche PF e il poliestere UP La Mantia 19958 p 92 Riduzione peso molecolare i m A gt 1 75 di rl m m L37 DI REPWC RPPVC 1 25 REVO S 10 20 a0 4i 50 60 Fig 40 Modulo elastico del polivinilcloruro PVC riciclato La figura mostra la variazione del modulo elastico E del polivinilcloruro PVC in funzione della percentuale di materiale riciclato aggiunta sia nel caso di materiale proveniente dal riciclo di bottiglie in PVC RBPVC sia nel caso di materiale proveniente dal riciclo di tubazioni in PVC RPPVC Wenguang La Mantia 1996 p 765 4 3 30 Stress al break MPa 10 E N D REPWC o RPPYC Fig 41 Carico di rottura del polivinilcloruro PVC riciclato La figura mostra la variazione del carico di rottura stress at break del polivinilcloruro PVC in funzione della percentuale di materiale riciclato aggiunta sia
400. zione delle fibre nel materiale rigranulato determina minori propriet meccaniche in generale non si presentano evidenti decadimenti nei valori di modulo elastico di resistenza a flessione e di resistenza all urto alle basse temperature anche considerate le percentuali di miscela con polimero vergine che sono nell ordine del 25 30 Uno dei settori in cui trovano largo impiego i tecnopolimeri quello automobilistico ed in questo settore che si sono concentrate le ricerche di alcune multinazionali produttrici di polimeri Bayer Huls SNIA Tra le varie applicazioni di materiale riciclato sinora sviluppate si possono citare 27 Fregola et alii 1994 e i rivestimenti di longheroni per la BMW Serie 3 realizzati con miscele di polibutilentereftalato e policarbonato PBT PC ricavati da paraurti riciclati e convogliatori d aria realizzati con poliuretani rigidi TPU provenienti da rivestimenti di paraurti e pannelli protettivi laterali e le griglie in acrilonitrile butadiene stirene ABS per i radiatori Volkswagen contenenti fino al 30 di materiale riciclato proveniente da vecchie griglie Fig 46 e il telaio del radiatore della Mercedes con poliammide rinforzata con fibra di vetro PA6 FV proveniente dalla macinazione di schienali di sedili di pullman Per quanto riguarda gli altri settori d impiego esistono diverse modalit di recupero quali e il riciclo di compact discs in policarbonato PC
401. zzato anche come finitura verticale delle aperture Tav 48 tramite un profilo guida fissato al serramento Tav 48 bis per la finitura orizzontale possibile invece utilizzare una cartella sagomata in lamiera d acciaio preverniciata Tav 49 Infine per il giunto orizzontale dei pannelli sono proposte due soluzioni entrambe in grado di assorbirne la dilatazione termica e un coprigiunto strutturale in neoprene inserito a pressione tra due alette sagomate sulla parte inferiore e superiore del pannello Tav 50 e un collegamento maschio femmina con una guarnizione in neoprene inserita a pressione in una guida sagomata sul lato superiore del pannello Tav 51 5 3 1 Dilatazione termica nervature e giunti pannelli di tamponamento esterno degli edifici sono sottoposti a notevoli sbalzi termici opportuno quindi prevedere adeguati giunti di dilatazione che siano in grado di assorbire le deformazioni legate alla temperatura L allungamento in funzione della variazione di temperatura si calcola secondo l equazione Al a AT 5 12 dove Al mm la variazione di lunghezza del pannello a C 1 il coefficiente di dilatazione termica del materiale AT C la variazione di temperatura I mm la lunghezza del pannello Considerando una variazione di temperatura di 50 C con un coefficiente di dilatazione termica per il polifenilossido PPO a 60 x 106 C GE Plastics 1989 p 8 si ottiene se

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