Sappiamo che di solito nel calcestruzzo armato c’è l’acciaio, ovvero si inseriscono barre di acciaio nella pasta cementizia. Poco noto è il fatto che il calcestruzzo di travi e pilastri può essere armato anche con la fibra di basalto. Risparmiando energia e con benefici per l’ambiente.
Nel 2010, ENEA ha iniziato a studiare le potenzialità della fibra di basalto nel calcestruzzo armato e in altre applicazioni in edilizia. La sperimentazione si è concretizzata anche grazie alla collaborazione con HG GBF, player mondiale nella produzione di fibra di basalto. I risultati di quello che è stato chiamato ‘Progetto Basalto’ sono incoraggianti.
Prima domanda: che cos’è il basalto? Parliamo di una roccia vulcanica di colore scuro o nero con due caratteristiche principali: essere impermeabile e avere un basso contenuto di silice (SiO2).
Praticamente il basalto è magma vulcanico che si è solidificato velocemente a contatto dell’aria o dell’acqua. La terza caratteristica che lo rende interessante è quella di essere la roccia maggiormente presente nella parte superiore della crosta oceanica. Di basalto, insomma, ce n’è parecchio.
Seconda domanda: perché il basalto può contribuire al risparmio energetico? Parlando dell’applicazione nel calcestruzzo armato in sostituzione dell’acciaio, la quantità di energia necessaria per la trasformazione del basalto in elementi idonei all’impiego produttivo è inferiore rispetto a quella del metallo.
Basalto e acciaio hanno una densità diversa e tale che a 1 kg di basalto corrispondono 2,91 kg di acciaio. Fatti due calcoli, per ogni kg di basalto in fibra impiegato in sostituzione dell’acciaio nel calcestruzzo armato si può arrivare ad avere un risparmio energetico di oltre 9 kWh.
Minori sono anche le emissioni di CO₂ dei processi di produzione e lavorazione della fibra di basalto rispetto a quella dell’acciaio. Inoltre il basalto ha il vantaggio di essere un materiale inerte eco-compatibile e al momento dello smaltimento le costruzioni in calcestruzzo-basalto non necessitano di un processo di separazione preliminare come avviene per il calcestruzzo-acciaio.
ENEA ha ipotizzato che sostituendo con il basalto anche solo il 5% dell’acciaio utilizzato in edilizia per realizzare calcestruzzo armato, il risparmio energetico annuo sarebbe di oltre 3,9 milioni di MWh. Con minori emissioni di anidride carbonica pari a circa 700 mila tonnellate ogni anno.
Per le applicazioni nel calcestruzzo armato, il basalto può essere utilizzato in due modi: aggiungendo la fibra di basalto alla pasta cementizia, oppure utilizzando reti e barre di basalto in sostituzione di quelle in acciaio.
Ultima considerazione: è ormai assodato da tempo che le prestazioni della fibra di basalto nel calcestruzzo armato risultano pari o migliori rispetto all’acciaio (ma dipende dalla tecnologia d’impiego) per ‘rinforzo’ e resistenza alla corrosione. Il basalto però è meno pesante dell’acciaio e l’intera struttura risulterà più leggera. Questo in edilizia può rappresentare un vantaggio, a patto di adeguare tutti i calcoli strutturali.