Riassunto analitico
Questo progetto di tesi è mirato a valutare le caratteristiche di utilizzo della canapa in un contesto di biocompatibilità e sostenibilità ambientale, per via della necessità di lavorare in maniera sempre più pulita, green, rispettosa del pianeta e basata su materiali riciclabili.
Siamo nel campo della Bioedilizia e lo scopo consiste nella verifica delle potenzialità applicative dei materiali derivanti dalla canapicoltura, in particolare nel capire se arrostendo la canapa a 4 diverse temperature migliorano le proprietà del materiale e diminuisce il tempo di presa.
Lo scopo ultimo è utilizzare mattoni a base di canapa, calce e acqua come isolanti termici per i cappotti degli edifici, in sostituzione a materiali con impatto ambientale decisamente maggiore.
Sono state effettuate diverse tipologie di analisi:
* HS-SPME-GC-MS per caratterizzare la fase gassosa della canapa e per avere informazioni sulle trasformazioni che ha subito la matrice a seguito del trattamento termico
* Misure di flessione e di compressione per verificare la resistenza meccanica dei mattoni
* Misure di densità; questi mattoni sono incredibilmente leggeri poiché il canapulo è un materiale riempitivo a bassissima densità
* IR per valutare le modifiche strutturali del canapulo soggetto ad arrostimento
* Analisi elementare sulle polveri macinate per vedere il contenuto proteico e il contenuto di carboidrati (che è strettamente connesso alla quantità di lignina e di cellulosa ed emicellulosa)
* Assorbimento d’acqua, da cui calcolare le porosità
* TGA per ottenere informazioni circa i vari processi di degradazione dei costituenti principali della canapa
* Conducibilità termica per verificare che il materiale composito sia isolante termicamente
* SEM-EDS per visualizzare la struttura del materiale (canapa + calce), per vedere come la calce entra nelle porosità della canapa (cioè come si legano canapa e calce)
In conclusione si è osservato che i mattoni del conglomerato canapa + calce sono effettivamente isolanti termicamente, in quanto presentano bassi valori di conducibilità termica. Nello specifico questa proprietà diminuisce al diminuire della temperatura di arrostimento della canapa, infatti presenta il suo valore minimo per la canapa tal quale (TQ), indicando che non è quindi necessario arrostire la canapa per avere un materiale isolante. Si è anche confermata la bassa densità di questi mattoni, che risultano molto leggeri e adatti quindi ad essere utilizzati sia nei cappotti sia nel sottotetto degli edifici. Nello specifico la densità dei mattoni diminuisce all'aumentare della T di arrostimento della canapa. Inoltre dall’analisi ICP è emerso che sono sì presenti metalli pesanti in tracce, ma questi sono dovuti ai fenomeni di fitorisanamento attuati dalla canapa e sono presenti in quantità così piccole da non rappresentare un problema in fase di smaltimento del materiale composito.
Le prove di resistenza alla flessione e compressione evidenziano che le caratteristiche meccaniche e prestazionali in genere, sono inferiori rispetto a quelle tipicamente richieste ad un materiale composito, ma comunque sufficienti per l’utilizzo proposto.
Per quanto riguarda le due diverse formulazioni studiate si può concludere che la formulazione calpa:calce=7:10 (si è cercato di minimizzare il quantitativo di calce in modo da metterne lo stretto indispensabile giusto per fissare i pezzi di canapulo gli uni agli altri, ma mantenendo l’impasto il più leggero possibile in modo che non vada poi ad appesantire la struttura) permette di ottenere mattoni ancora più leggeri, che sono indicati per essere utilizzati nel tetto.
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