Leganti ad alte prestazioni per ridurre l’impronta di carbonio nel settore delle costruzioni

L’industria del cemento è responsabile di circa l’8% delle emissioni globali di CO₂. Considerato un settore ad elevato consumo energetico e ad alta intensità di emissioni prodotte, il comparto cementiero ha adottato diverse misure volte alla riduzione delle emissioni di CO₂ a beneficio del clima. Alcune di queste iniziative riguardano la modifica del portafoglio prodotti, includendo cementi con una minore percentuale di clinker Portland (il clinker Portland è la componente del cemento sottoposta a cottura, responsabile dell’indurimento e della presa del cemento una volta aggiunta l’acqua). Questa tendenza è destinata a proseguire, in particolare in considerazione del fatto che molti Paesi industrializzati si sono posti l’obiettivo di produrre cemento a zero emissioni nette di carbonio entro il 2050. In diversi Paesi europei, tra cui la Repubblica Ceca, i produttori hanno già eliminato il CEM I dal proprio portafoglio prodotti.

In termini di volume, il cemento, insie-me alla sabbia, rappresenta il componente principale delle malte premi- scelate a secco e, di conseguenza, degli adesivi per piastrelle. Esso svolge la funzione di legante. Il CEM I è ampiamente impiegato in numerosi adesivi per piastrelle presenti sul mercato Tuttavia, l’industria del cemento sta progressivamente aumentando la produzione di CEM II e di altri tipi di cementi a basse emissioni, caratterizzati da una minore impronta di carbonio. Poiché è previsto il progressivo ritiro dal mercato del CEM I i produttori di adesivi per piastrelle si trovano di fronte alla necessità di sostituire il cemento Portland nelle loro formulazioni con CEM II o, se necessario, con altri tipi di cemento. Alla luce di questa evoluzione, è tuttavia fondamentale porsi una domanda importante: in che misura e con quali effetti cambiano le proprietà degli adesivi per piastrelle se il CEM I viene sostituito con CEM II?

SOSTITUZIONE DEL CEM I CON CEM II NEGLI ADESIVI PER PIASTRELLES

WACKER ha studiato in che misura la sostituzione del CEM I con CEM II influenzi le proprietà degli adesivi per piastrelle. Come campione di riferimento è stato utilizzato un adesivo per piastrelle classificato come C2TE secondo la norma europea EN 12004 (C = adesivo cementizio, 2 = adesivo ad alte prestazioni, T = alta resistenza allo scivolamento verticale, E = tempo aperto di almeno 30 minuti). In una serie di test, il contenuto di CEM I nel campione di riferimento è stato sostituito con quattro diverse formulazioni a base di CEM II. Gli esperti di WACKER hanno verificato se le nuove formulazioni fossero in grado di soddisfare i requisiti previsti per un adesivo C2TE. I risultati dei test hanno evidenziato che la maggior parte delle proprietà rimane invariata. Così come nel campione di riferimento, densità, lavorabilità, resistenza allo scivolamento verticale e capacità di bagnabilità rispettano i requisiti normativi. L’utilizzo del CEM II al posto del CEM I comporta tuttavia effetti negativi su due proprietà fondamentali: la resistenza a trazione dopo immersione in acqua e la resistenza iniziale. Tutte le formulazioni a base di CEM II testate hanno evidenziato una riduzione sia della resistenza a trazione iniziale sia di quella dopo esposizione a temperature elevate e cicli di gelo-disgelo, rispetto al campione con CEM I. Particolarmente critica è la ridotta resistenza a trazione dopo immersione in acqua: le formulazioni con CEM II non raggiungono il valore minimo richiesto di 1 N/mm² per la classificazione C2, come specificato dalla norma.

LA RESISTENZA A TRAZIONE DEL COLLANTE PER PIASTRELLE A BASE DI CEM II PUO’ ESSERE MIGLIORATA MEDIANTE L’IMPIEGO DI POLVERI POLIMERICHE RIDISPERSIBILI VINNAPAS® NELLA FORMULAZIONE

È possibile migliorare la resistenza a trazione, ritenuta insoddisfacente, dei collanti per piastrelle a base di cemento CEM II dopo immersione in acqua. La chiave di questo miglioramento risiede nell’utilizzo di adesivi modificati con polimeri. La sostituzione di un copolimero standard vinilacetato-etilene (VAE) con terpolimeri speciali, in cui monomeri idrorepellenti sono incorporati nella struttura del VAE, consente di aumentare la resistenza a trazione dopo immersione in acqua, garantendo il rispetto dei requisiti previsti dalla normativa. Nelle formulazioni contenenti Vinnapas® 8118 E, 8620 E o 7220 E, che includono tali monomeri idrorepellenti, la resistenza a trazione dopo immersione in acqua risulta significativamente migliorata,
soddisfacendo così gli standard normativi di riferimento.

CONCLUSIONE

I cementi CEM II sono adatti come leganti negli adesivi per piastrelle. Per garantire prestazioni simili a quelle ottenute con cementi CEM I, si raccomanda di modificare opportunamente la formulazione dell’adesivo e, in determinate circostanze, tali modifiche ri- sultano indispensabili. La transizione dai cementi CEM I ai CEM II può essere affrontata con successo, migliorando allo stesso tempo l’impatto ambientale degli adesivi per piastrelle; in questo processo, i produttori di malte remiscelate possono contare sul supporto di WACKER e sulla gamma di polveri polimeriche ridispersibili Vinnapas® serie E.