Michem Superfluidificante policarbossilato La polvere (PCE) è disponibile in una formulazione ecocompatibile a basso contenuto di COV che combina elevate prestazioni di riduzione dell’acqua (35–45%) con le caratteristiche ambientali e sanitarie richieste per la certificazione di edilizia sostenibile e per le costruzioni sostenibili. Il prodotto è conforme alla norma UN 3077 (non pericoloso per il trasporto), è fabbricato secondo i sistemi di gestione della qualità ISO 9001:2015 e offre un duplice vantaggio in termini di sostenibilità: consente di ridurre il contenuto di cemento a parità di resistenza (riducendo l’impronta di carbonio del calcestruzzo e della malta) e sostituisce gli additivi tradizionali ad alto contenuto di COV e maggiore tossicità, come i superplastificanti a base di naftalene, con una chimica a base di eteri policarbossilici più pulita. Con un dosaggio compreso tra 0,1 e 0,51 TP3T, la formulazione PCE a basso contenuto di COV raggiunge la stessa riduzione d’acqua >251 TP3T, un aumento della resistenza alla compressione a 28 giorni compreso tra 30 e 501 TP3T e un contenuto di solidi ≥901 TP3T delle qualità standard di PCE di Michem, rispettando al contempo i rigorosi limiti relativi ai composti organici volatili (COV) richiesti dalla certificazione LEED v4 e da altri sistemi di classificazione dell’edilizia sostenibile.
L’argomentazione a favore della sostenibilità della polvere PCE a basso contenuto di COV si basa su tre pilastri. In primo luogo, la riduzione del cemento: grazie a una riduzione dell’acqua compresa tra il 35 e il 45%, il PCE consente ai formulatori di ridurre i rapporti acqua/cemento, il che a sua volta permette di ridurre il contenuto di cemento a parità di resistenza — riducendo direttamente le emissioni di CO₂ associate alla produzione di cemento (circa 0,8–0,9 tonnellate di CO₂ per tonnellata di cemento Portland). In secondo luogo, la sostituzione del naftalene: il PCE supera i superplastificanti a base di naftalene di 2 volte in termini di riduzione dell’acqua e di 1,5 volte in termini di aumento della resistenza, il che significa che il PCE raggiunge prestazioni equivalenti a circa metà del dosaggio — mentre gli additivi a base di naftalene derivano dal catrame di carbone o dalla raffinazione del petrolio, presentano un contenuto più elevato di COV e sono classificati come pericolosi per l’ambiente in diverse giurisdizioni. In terzo luogo, il formato in polvere elimina di per sé il contenuto d’acqua, i conservanti e i rifiuti di imballaggio associati agli additivi liquidi, riducendo il peso di trasporto e il materiale di imballaggio del 50–60%.
Nei progetti di edilizia sostenibile che mirano alla certificazione LEED v4, la polvere di PCE a basso contenuto di COV contribuisce all’ottenimento dei crediti relativi alla categoria “Materiali e risorse” (MR) grazie al suo ruolo nella riduzione del contenuto di cemento, nonché dei crediti relativi alla “Qualità ambientale interna” (IEQ) grazie alle sue basse emissioni di COV. La classificazione di trasporto come materiale non pericoloso (UN 3077) sostiene ulteriormente la sostenibilità semplificando la logistica, riducendo i rischi ambientali legati al trasporto ed eliminando la necessità di protocolli di gestione delle sostanze pericolose.
Il settore edile è sottoposto a una pressione senza precedenti per ridurre il proprio impatto ambientale. La produzione di cemento rappresenta circa il 7–8% delle emissioni globali di CO₂, rendendola una delle maggiori fonti industriali singole di gas serra. Per i produttori di calcestruzzo, i produttori di malta e i team di progetto nel settore edile, qualsiasi tecnologia che consenta di ridurre l’uso di cemento mantenendo prestazioni equivalenti o superiori non è semplicemente una scelta ambientale: è sempre più un requisito normativo, una specifica di appalto e una necessità competitiva.
I sistemi di certificazione per l’edilizia sostenibile — LEED v4 in Nord America, BREEAM in Europa, DGNB in Germania, CASBEE in Giappone e sistemi simili a livello globale — premiano i progetti che riducono il contenuto di cemento, utilizzano materiali a basse emissioni e minimizzano l’impatto ambientale legato al trasporto. Affinché i prodotti in calcestruzzo e malta possano contribuire al raggiungimento di questi crediti, gli additivi utilizzati devono a loro volta soddisfare criteri ambientali: basse emissioni di COV, classificazione come non pericolosi e capacità di consentire la riduzione del cemento senza compromettere le prestazioni. La formulazione in polvere PCE a basso contenuto di COV è stata progettata specificamente per soddisfare questi criteri.
La sostituzione dei superplastificanti a base di naftalene rappresenta un’azione di sostenibilità particolarmente significativa. Gli additivi a base di naftalene (condensati solfonati di naftalene-formaldeide, SNF) derivano dal catrame di carbone o dalla raffinazione del petrolio — materie prime non rinnovabili e ad alta intensità di carbonio. Contengono formaldeide residua e monomeri di naftalene che possono rilasciare gas durante la maturazione del calcestruzzo, contribuendo a problemi di qualità dell’aria interna negli ambienti di costruzione chiusi. Richiedono inoltre un dosaggio doppio rispetto al PCE per ottenere una riduzione d’acqua equivalente, il che significa che per le stesse prestazioni viene trasportata, immagazzinata e movimentata una quantità doppia di sostanza chimica. Il PCE, al contrario, è sintetizzato a partire da polietilenglicole derivabile da fonti rinnovabili e da composti chimici a base di acido acrilico, non contiene formaldeide e raggiunge prestazioni equivalenti con metà del dosaggio.
Per i produttori di prodotti chimici per l’edilizia e i produttori di calcestruzzo, il passaggio dal naftalene al PCE a basso contenuto di COV rappresenta sia un miglioramento dal punto di vista ambientale che un aumento delle prestazioni. Il vantaggio di una riduzione del fabbisogno idrico pari a 2× e di un aumento della resistenza pari a 1,5× offerto dal PCE significa che i prodotti in calcestruzzo e malta formulati con PCE a basso contenuto di COV non solo sono più ecologici, ma sono anche più resistenti, più durevoli e più convenienti in termini di rapporto costo-prestazioni.
I composti organici volatili (COV) presenti nei prodotti chimici per l'edilizia sono sostanze chimiche organiche che evaporano a temperatura ambiente e contribuiscono all'inquinamento dell'aria interna, alla formazione di smog e a effetti sulla salute quali irritazione delle vie respiratorie e mal di testa. Negli additivi per calcestruzzo, le fonti di COV includono monomeri residui (formaldeide, naftalene, melamina), solventi utilizzati nelle formulazioni liquide e prodotti di degradazione del polimero dell’additivo.
La formulazione in polvere a basso contenuto di COV a base di PCE di Michem agisce sui COV a livello molecolare:
Nella validazione sul campo della polvere PCE a basso contenuto di COV in ambienti di getto di calcestruzzo in interni, le emissioni di COV dalla superficie del calcestruzzo fresco, misurate secondo la norma ASTM D5116 (Guida standard per la determinazione in camera climatica su piccola scala delle emissioni organiche da materiali/prodotti in ambienti interni), erano inferiori ai limiti di rilevabilità per la formaldeide e inferiori a 10 μg/m³ per i COV totali (TVOC) — ben al di sotto delle soglie IEQ più rigorose previste per l’edilizia sostenibile.
Il principale vantaggio in termini di sostenibilità della polvere PCE a basso contenuto di COV è la possibilità di ridurre il contenuto di cemento. Il meccanismo è semplice: la riduzione dell’acqua del 35–45% offerta dal PCE consente di abbassare il rapporto acqua/cemento da un valore tipico di 0,50 a 0,25–0,32. Con questo rapporto acqua/cemento più basso, il calcestruzzo o la malta raggiungono una resistenza equivalente o superiore con una minore quantità di cemento, poiché la resistenza dei sistemi a base di cemento Portland è determinata principalmente dal rapporto acqua/cemento (legge di Abrams), e non dal solo contenuto di cemento.
Scenario | Rapporto c/c | Contenuto di cemento (kg/m³) | 28d Resistenza (MPa) | CO₂ derivante dal cemento (kg/m³) |
Controllo (senza PCE) | 0.50 | 380 | 35 | 304–342 |
PCE a basso contenuto di COV a 0,21 TP3T | 0.32 | 380 | 50–55 | 304–342 (stesso cemento, resistenza maggiore) |
PCE a basso contenuto di COV a 0,21 TP3T (cemento ridotto) | 0.32 | 280 | 35 | 224–252 |
Nota: le emissioni di CO₂ derivanti dal cemento sono state calcolate sulla base di un valore compreso tra 0,8 e 0,9 kg di CO₂ per kg di cemento. Il terzo scenario mostra una resistenza equivalente a quella del campione di riferimento con 100 kg/m³ in meno di cemento, il che comporta una riduzione di 26% delle emissioni di CO₂ legate al cemento per metro cubo di calcestruzzo.
In base all’esperienza del nostro Team Applicazioni Tecniche, l’approccio basato sulla riduzione del cemento (terzo scenario) è la strategia di sostenibilità più diffusa tra i produttori di calcestruzzo: mantenere le specifiche di resistenza esistenti riducendo al contempo il contenuto di cemento, traducendo direttamente la riduzione dell’acqua di PCE in una riduzione dell’impronta di carbonio.
Parametro | Polvere di PCE a basso contenuto di COV Michem | A base di naftalene (SNF) |
Riduzione del consumo d'acqua a parità di dosaggio | 35–45% | 15–22% |
Dosaggio per una riduzione equivalente dell'acqua | 0.15–0.25% | 0.40–0.80% |
28d aumento della forza | 30–50% | 20–33% |
Tenore di formaldeide | Nessuno | Residuo (della sintesi) |
Fonte delle materie prime | Acido acrilico + PEG (di origine petrolchimica/da fonti rinnovabili) | Catrame di carbone / Raffinazione del petrolio |
Emissioni di COV | Al di sotto del limite di rilevabilità (polvere, senza solventi) | Potenziale rilascio di sostanze gassose (formaldeide, naftalene) |
Classificazione dei trasporti | UN 3077 (non pericoloso) | Varia (alcuni prodotti SNF sono pericolosi) |
Formato | Polvere secca (solido ≥90%) | Tipicamente liquido (30–40% solido) |
Peso di trasporto per unità attiva | Basso (nessun trasporto d'acqua) | Alto (60–701 TP3T acqua) |
Biocidi necessari | No (polvere) | Sì (liquido) |
Le prove in campo condotte secondo i protocolli EN/ASTM confermano che la polvere PCE a basso contenuto di COV, con un dosaggio di 0,2%, raggiunge la stessa riduzione del contenuto d’acqua ottenuta con l’SNF a un dosaggio di 0,5%, producendo al contempo un aumento della resistenza alla compressione a 28 giorni pari a 1,5 volte. Ciò significa che la sostituzione dell’SNF con il PCE riduce il consumo di prodotti chimici del 60%, riduce il peso di trasporto di circa il 70% (tenendo conto della conversione da liquido a polvere) ed elimina completamente le emissioni di COV legate alla formaldeide.
Categoria di crediti LEED v4 | Crediti | In che modo il PCE a basso contenuto di COV contribuisce |
Materiali e risorse (MR) | MR Credit: Riduzione dell'impatto ambientale nel corso del ciclo di vita degli edifici | Consente di ridurre l'uso di cemento, diminuendo così il carbonio incorporato |
Materiali e risorse (MR) | MR Credit: Approvvigionamento delle materie prime | La polvere PCE è prodotta in conformità alla norma ISO 9001:2015; non pericolosa (UN 3077) |
Qualità ambientale interna (IEQ) | Credito IEQ: Materiali a basse emissioni | Formulazione a basso contenuto di COV; senza formaldeide; emissioni di COV inferiori al limite di rilevabilità |
Qualità ambientale interna (IEQ) | Credito IEQ: Valutazione della qualità dell'aria interna | Basse emissioni di COV durante e dopo la posa del calcestruzzo |
Innovazione (IN) | Credito per l'innovazione | In alcuni progetti, la strategia di riduzione dell'uso del cemento potrebbe dare diritto al credito d'innovazione |
Nota: il contributo ai crediti LEED dipende dalla progettazione complessiva del progetto, dalla combinazione dei materiali e dal percorso di certificazione. Quanto sopra rappresenta le potenziali aree di contributo, non il raggiungimento garantito dei crediti. I team di progetto dovrebbero consultare un professionista accreditato LEED per un’analisi dei crediti specifica per il proprio progetto.
Proprietà | Specifiche della polvere PCE a basso contenuto di COV di Michem |
Marchio | Michem |
Prodotto | Superplastificante policarbossilato (PCE) in polvere — Ecologico, a basso contenuto di COV |
Gradi | SP630 / SP640 / SP670 / SP680 (tutti disponibili nella formulazione a basso contenuto di COV) |
Aspetto | Polvere di colore da bianco a giallo chiaro |
Composizione | Etere policarbossilico |
Contenuto solido | ≥90% |
Contenuto di umidità | ≤5% |
Rapporto di riduzione dell'acqua | >25% (intervallo superiore: 35–45%) |
Dosaggio consigliato | 0,1–0,51 TP3T in peso di materiale cementizio |
Aumento della resistenza alla compressione (28d) | 30–50% |
Contenuto di COV | Formulazione a basso contenuto di COV (senza formaldeide, senza solventi residui) |
Classificazione dei trasporti | UN 3077 (non pericoloso per il trasporto) |
Gestione della qualità | Produzione certificata ISO 9001:2015 |
Durata di conservazione | 2 anni |
Prestazioni rispetto al naftalene | Riduzione del consumo d'acqua del 2×, aumento della resistenza di 1,5× |
Fonte: Specifiche tecniche ufficiali di Michem (michemicals.com).
Passo | Azione | Dettagli |
1 | Caratterizzazione della miscela di riferimento | Documentare il rapporto w/c attuale, il contenuto di cemento e la resistenza a 28 giorni |
2 | Miscela di prova PCE | Aggiungere PCE a basso contenuto di COV in ragione di 0,21 TP3T; ridurre la quantità di acqua per ottenere lo slump/la fluidità desiderati |
3 | Misurare la forza | Prova di resistenza a 7 giorni e a 28 giorni secondo la norma ASTM C109 |
4 | Calcolare la resistenza in eccesso | Se la resistenza supera i valori specificati di >15%, procedere alla riduzione del cemento |
5 | Riduzione del cemento | Ridurre il contenuto di cemento con incrementi di 5%; mantenere il rapporto acqua/cemento con PCE |
6 | Ripetere il test e ottimizzare | Verificare che la resistenza, la lavorabilità e la durata siano conformi alle specifiche |
7 | Documentare la riduzione delle emissioni di carbonio | Calcola la riduzione di CO₂ per metro cubo |
Per le specifiche che richiedono l'uso di additivi per calcestruzzo a basse emissioni, è possibile adattare la seguente formulazione:
“Gli additivi per calcestruzzo e malta devono essere superplastificanti in polvere a base di eteri policarbossilati, conformi alla norma UN 3077 (non pericolosi per il trasporto), con un contenuto di COV conforme ai requisiti della [norma applicabile: ad esempio, GREENGUARD Gold, CDPH Standard Method v1.2 o equivalente]. L’additivo non deve contenere formaldeide aggiunta. Il prodotto deve essere fabbricato secondo sistemi di gestione della qualità certificati ISO 9001:2015.”
Parametro | Corrente (naftalene/SNF) | Target (PCE a basso contenuto di COV) | Azione di transizione |
Dosaggio | 0,5–0,81 TP3T (liquido, 401 TP3T solido) | 0,15–0,251 TP3T (polvere, ≥901 TP3T di sostanza solida) | Ridurre il dosaggio di circa 60% |
Contenuto d'acqua | Valori di riferimento | Ridurre di 30–45% | Regolare la quantità d'acqua per ogni lotto |
Contenuto di cemento | Valori di riferimento | Ridurre di 10–25% (facoltativo) | Effettuare prove di resistenza |
Attrezzature per la miscelazione | Sistema di dosaggio di liquidi | Dosaggio della polvere (volumetrico/per gravità) | Installare l'alimentatore di polvere |
Immagazzinamento | Serbatoi per liquidi (con biocidi) | Sacchi/sili sigillati (senza biocidi) | Converti spazio di archiviazione |
Trasporti | Liquido pericoloso (variabile) | Polvere non pericolosa, codice ONU 3077 | Aggiornamento sulla logistica |
Verifica | Metodo | Criterio di accettazione |
Emissioni di COV | Metodo standard ASTM D5116 / CDPH | Al di sotto della soglia IEQ del progetto |
Tenore di formaldeide | Analisi secondo la norma EN 120 / HPLC | Non rilevato |
Riduzione del consumo idrico | Confronto tra il gruppo di studio e il gruppo di controllo a parità di portata | Riduzione ≥25% secondo la norma EN 934-2 |
Resistenza alla compressione 28d | ASTM C109 | Aumento ≥30% rispetto al gruppo di controllo a parità di portata |
Classificazione dei trasporti | Documentazione relativa al codice UN 3077 | Non pericoloso per il trasporto |
Qualità di produzione | Certificato ISO 9001:2015 | Attuale e valido |
La formulazione a basso contenuto di COV utilizza la stessa chimica a base di eteri policarbossilici e garantisce le stesse prestazioni in termini di riduzione dell’acqua e resistenza dei gradi PCE standard. La differenza risiede nella formulazione e nei controlli di produzione che riducono al minimo i monomeri residui, eliminano la formaldeide e assicurano che le emissioni di COV soddisfino i requisiti IEQ più rigorosi in materia di edilizia sostenibile. Tutte le specifiche prestazionali (riduzione dell’acqua, aumento della resistenza, contenuto di solidi, dosaggio) sono identiche.
Il PCE a basso contenuto di COV apporta un contributo in due aree principali: (1) crediti relativi a “Materiali e risorse”, consentendo la riduzione del contenuto di cemento (riduzione del carbonio incorporato); e (2) crediti relativi alla “Qualità ambientale interna”, grazie alle basse emissioni di COV e all’assenza di formaldeide. I crediti e i punti specifici dipendono dalla progettazione completa del progetto, dalla combinazione dei materiali e dal percorso di certificazione. Si consiglia di consultare un professionista accreditato LEED per un’analisi specifica del progetto.
Su base chilogrammo, la polvere di PCE può avere un prezzo unitario più elevato rispetto al liquido a base di naftalene. Tuttavia, se considerata per unità di prestazione (costo per ogni percentuale di riduzione dell’acqua o costo per MPa di aumento della resistenza), la PCE risulta in genere più conveniente in termini di rapporto costo-efficacia, poiché consente di ottenere una riduzione dell’acqua doppia a un dosaggio pari a circa la metà. Il costo totale dei prodotti chimici per metro cubo di calcestruzzo è solitamente inferiore con il PCE, e la riduzione del cemento resa possibile dal PCE garantisce un ulteriore risparmio sui costi dei materiali.
Sì. La formulazione a basso contenuto di COV è disponibile per tutte e quattro le qualità di Michem PCE (SP630 per il cemento Portland, SP640 per il cemento CSA, SP670 per il gesso, SP680 per tutti i tipi/UHPC). La scelta della qualità si basa sul sistema legante, non sulla formulazione a basso contenuto di COV. Qualsiasi applicazione che utilizzi la polvere Michem PCE standard può utilizzare la formulazione a basso contenuto di COV senza alcuna variazione nel dosaggio o nelle prestazioni.
Il codice UN 3077 classifica il prodotto come “Sostanza pericolosa per l’ambiente, solida, n.a.s.” — una classificazione non pericolosa ai fini del trasporto che semplifica le spedizioni internazionali rispetto alle miscele classificate come pericolose. La forma in polvere riduce ulteriormente i costi di spedizione, eliminando il peso dell’acqua presente nelle formulazioni liquide. Verificare sempre i requisiti di importazione/esportazione con le autorità locali, poiché alcune giurisdizioni prevedono requisiti documentali specifici anche per le sostanze non pericolose.
Dati del prodotto:
Norme citate:
A chi è rivolto: Progettisti di edifici sostenibili, responsabili della sostenibilità, formulatori di calcestruzzo e malta che perseguono la certificazione LEED o altre certificazioni di sostenibilità, specialisti degli appalti alla ricerca di materiali a basse emissioni e team di progetto nel settore edile che mirano alla riduzione dell’impronta di carbonio.
Come è stato realizzato: Le dichiarazioni relative alle prestazioni si basano sulle specifiche ufficiali dei prodotti Michem (michemicals.com) e su protocolli di prova consolidati secondo le norme EN/ASTM/ISO. Le osservazioni derivanti dall’esperienza sul campo provengono dal lavoro di ricerca e sviluppo sugli additivi per calcestruzzo svolto dal Team Tecnico-Applicativo di Michem. L’analisi dei crediti LEED v4 si basa sulla documentazione del sistema di valutazione USGBC disponibile al pubblico.
Limiti: Il conseguimento dei crediti LEED dipende dalla progettazione complessiva dell’opera, dalla composizione dei materiali e dal percorso di certificazione; la presente guida individua potenziali aree di contributo, non crediti garantiti. I risultati relativi alle emissioni di COV variano in base alla composizione della miscela di calcestruzzo, all’ambiente di posa, alla ventilazione e alle condizioni ambientali. Le strategie di riduzione del cemento devono essere convalidate mediante prove di resistenza e durabilità secondo le norme ASTM/EN. Gli intervalli di dosaggio e i dati prestazionali forniti sono indicativi e devono essere convalidati mediante prove in cantiere nelle condizioni effettive del progetto. La presente guida non sostituisce il giudizio tecnico, la consulenza di un professionista accreditato LEED né il rispetto delle normative edilizie locali.
Politica di aggiornamento: Riveduto annualmente, oppure ogni volta che vengono aggiornate le specifiche dei prodotti Michem, le norme EN/ASTM/ISO citate o i requisiti del sistema di classificazione LEED.
La polvere PCE ecocompatibile a basso contenuto di COV di Michem combina un elevato grado di riduzione dell’acqua (35–45%), un aumento della resistenza del 30–50% e le prestazioni di dispersione dell’etere policarbossilico dei gradi standard di PCE Michem con le caratteristiche ambientali richieste dalle certificazioni di edilizia sostenibile e dalle norme di costruzione sostenibile. Consentendo la riduzione del contenuto di cemento a parità di resistenza, sostituendo gli additivi a base di naftalene con un contenuto di COV più elevato (vantaggio pari a 2× in termini di riduzione dell’acqua e 1,5× in termini di aumento della resistenza) ed eliminando la formaldeide e i solventi residui grazie alla composizione chimica del formato in polvere, il PCE a basso contenuto di COV garantisce una riduzione misurabile dell’impronta di carbonio e un contributo ai crediti LEED v4. La classificazione come sostanza non pericolosa UN 3077, la produzione conforme alla norma ISO 9001:2015 e una durata di conservazione di 2 anni completano il profilo di sostenibilità. Per i produttori di calcestruzzo, i formulatori di malta e i team di progetto di edilizia sostenibile, il PCE a basso contenuto di COV Polvere di PCE è la soluzione progettata per un’edilizia orientata alle prestazioni e rispettosa dell’ambiente.
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