Geopolimeri con terra locale: la ricetta base a freddo

Introduzione ai Geopolimeri e alle Terre Attivate

Storia e Contesto

I geopolimeri sono una classe di materiali polimerici inorganici che sono stati sviluppati negli anni ’70 dal Dr. David Davidovits. Il termine “geopolimero” deriva dalle parole “geologia” e “polimero”, indicando la loro origine geologica e la loro struttura polimerica. I geopolimeri sono ottenuti attraverso la reazione di una sostanza alcalina con un materiale contenente silicio e alluminio, come la metacaolinite o la cenere volante. Questa tecnologia ha suscitato grande interesse negli ultimi anni grazie alle sue potenzialità come materiale sostenibile e a basso impatto ambientale.

Definizione e Proprietà

I geopolimeri sono caratterizzati dalla loro struttura a rete tridimensionale, che conferisce loro proprietà meccaniche interessanti, come alta resistenza a compressione e trazione, bassa densità e buona resistenza al fuoco e agli agenti chimici. Le terre attivate, utilizzate come materia prima per la produzione di geopolimeri, sono composte principalmente da silicio, alluminio e ferro, e possono essere ottenute da varie fonti, come terre locali, scorie industriali o sedimenti.

La Scienza dietro i Geopolimeri

Reazione di Geopolimerizzazione

La reazione di geopolimerizzazione è un processo chimico che coinvolge la dissoluzione dei materiali contenenti silicio e alluminio in una soluzione alcalina, seguita dalla formazione di una struttura a rete tridimensionale. Questa reazione può essere influenzata da vari fattori, come la composizione chimica dei materiali di partenza, la temperatura, il pH e la concentrazione della soluzione alcalina.

Proprietà Meccaniche e Termiche

I geopolimeri possono esibire proprietà meccaniche e termiche interessanti, come alta resistenza a compressione e trazione, bassa densità e buona resistenza al fuoco e agli agenti chimici. La tabella seguente riporta alcune proprietà meccaniche e termiche di geopolimeri prodotti con diverse materie prime:

Materia Prima	Resistenza a Compressione (MPa)	Resistenza a Trazione (MPa)	Densità (kg/m³)	Conducibilità Termica (W/mK)
Metacaolinite	50-70	5-10	1500-2000	0,5-1,0
Cenere Volante	30-50	3-6	1200-1800	0,3-0,8
Terra Locale	20-40	2-4	1000-1500	0,2-0,5

Applicazioni Pratiche e Casi Studio

Edilizia e Costruzioni

I geopolimeri possono essere utilizzati come materiale da costruzione per la realizzazione di edifici, ponti e altre strutture. La loro bassa densità e alta resistenza a compressione li rendono ideali per la costruzione di edifici alti e strutture leggere.

Ingegneria Ambientale

I geopolimeri possono essere utilizzati anche per la bonifica di siti contaminati e la riduzione dell’impatto ambientale di attività industriali. La loro capacità di immobilizzare sostanze tossiche e metalli pesanti li rende utili per la bonifica di suoli e acque contaminate.

Progetto Replicabile: Guida Passo-Passo

Materiali e Attrezzature

Per la produzione di geopolimeri con terra locale, sono necessari i seguenti materiali e attrezzature:

• Terra locale
• Soluzione alcalina (NaOH o KOH)
• Acqua
• Attrezzature di laboratorio (bilancia, pHmetro, ecc.)

Procedura di Produzione

La procedura di produzione di geopolimeri con terra locale è la seguente:

1. Raccolta e preparazione della terra locale
2. Preparazione della soluzione alcalina
3. Miscelazione della terra locale con la soluzione alcalina e l’acqua
4. Formazione della struttura a rete tridimensionale
5. Stagionatura e indurimento del geopolimero

Esperimenti, Sinergie e Sviluppi Futuri

Esperimenti con Diverse Materie Prime

Sono stati condotti esperimenti con diverse materie prime, come scorie industriali e sedimenti, per valutare la loro idoneità per la produzione di geopolimeri.

Sinergie con Altre Tecnologie

I geopolimeri possono essere utilizzati in combinazione con altre tecnologie, come la produzione di energia solare e la costruzione di edifici sostenibili.

Riflessioni Critiche e Conclusione

Analisi Critica

La produzione di geopolimeri con terra locale presenta alcuni vantaggi, come la riduzione dell’impatto ambientale e la valorizzazione di risorse locali. Tuttavia, sono necessari ulteriori studi per valutare la sostenibilità e la scalabilità di questa tecnologia.

Conclusione

I geopolimeri con terra locale rappresentano una tecnologia promettente per la produzione di materiali sostenibili e a basso impatto ambientale. Ulteriori ricerche e sviluppi sono necessari per esplorare le potenzialità di questa tecnologia e per superare le sfide che si presentano.

Per Approfondire

• Geopolymers: A Review of the Current State of the Art
• Geopolymer-Based Materials for Sustainable Construction
• Geopolymer Technology for Sustainable Construction Materials

Negli ultimi anni, il panorama dei bonus edilizi, tra cui il Superbonus, ha subito oltre 40 modifiche normative. Questi cambiamenti hanno comportato rimodulazioni, riduzioni delle agevolazioni e dei tetti di spesa, e l™abolizione della cessione del credito. È quindi fondamentale conoscere le ultime novità per capire se vale ancora la pena intraprendere nuovi lavori edilizi facendo affidamento sulle agevolazioni fiscali disponibili.

Per chi intende avviare nuovi progetti edilizi, è essenziale avere una visione chiara delle opportunità ancora disponibili e delle nuove norme introdotte. Utilizzare un software con linee guida aggiornate sui bonus edilizi può aiutare a scegliere e gestire al meglio i progetti, garantendo il massimo beneficio dalle agevolazioni fiscali.

Bonus edilizi 2024: Superbonus 2024

Il Superbonus, noto per la sua maxi-detrazione, è passato dal 110% iniziale a diverse percentuali: 90% fino al 31 dicembre 2023, 70% nel 2024 e 65% dal 2025 fino alla fine dell’anno. Questa detrazione copre interventi di efficientamento energetico e riduzione del rischio sismico, suddivisi in interventi “trainanti” (che permettono l™accesso diretto al Superbonus) e “trainati” (che beneficiano del Superbonus solo se eseguiti insieme ai primi).

Ecobonus 2024

L™Ecobonus prevede detrazioni per miglioramenti dell™efficienza energetica degli immobili. Le agevolazioni variano dal 50% al 65% per un massimo di 96.000 euro, ripartite in 10 quote annuali.

La versione SuperEcobonus, riservata a condomini ed edifici con 2-4 unità immobiliari, prevede una detrazione del 70% nel 2024 e del 65% nel 2025.

Sismabonus 2024

Il Sismabonus offre agevolazioni per interventi antisismici, con una detrazione base del 36% e un tetto di spesa di 48.000 euro per unità immobiliare. La percentuale di detrazione varia in base alla classe sismica migliorata, fino a raggiungere l™85% per interventi su condomini che riducono di due classi il rischio sismico.

Il Supersismabonus, riservato a condomini e edifici con 2-4 unità, copre il 70% delle spese nel 2024 e il 65% nel 2025. È importante notare che il D.L. 39/2024 ha istituito un fondo da 35 milioni di euro per il 2025 destinato agli interventi di riqualificazione su immobili danneggiati da eventi sismici.

Bonus ristrutturazione 2024

Il bonus per la ristrutturazione edilizia è stato innalzato al 50% con un tetto di 96.000 euro per il 2024. Per gli interventi di eliminazione delle barriere architettoniche, la detrazione può arrivare fino al 75% delle spese sostenute.

Bonus mobili 2024

Questo bonus prevede una detrazione del 50% per l’acquisto di mobili e grandi elettrodomestici di classe energetica elevata, collegati a interventi di recupero edilizio. La detrazione è calcolata su un massimo di 5.000 euro per l’anno 2024, ripartita in 10 quote annuali di pari importo.

Bonus edilizi 2024: Bonus verde

Il Bonus Verde consente una detrazione del 36% su un massimo di 5.000 euro per unità immobiliare ad uso abitativo per le spese sostenute fino al 2024. Possono beneficiare del bonus i proprietari, i detentori dell™immobile, i comodatari, i locatari, e anche i familiari conviventi e i promissari acquirenti che soddisfano determinate condizioni.

Cosa cambia con il D.L. 39/2024

Il D.L. 39/2024 rappresenta una revisione significativa del sistema delle agevolazioni edilizie. Con questo decreto, si pone fine alla fase della moneta fiscale, riportando tutte le agevolazioni su un periodo di ammortamento più esteso, integrato nella dichiarazione dei redditi. Questo cambiamento mira a rendere il sistema delle agevolazioni più sostenibile e a lungo termine, garantendo un supporto continuo ma ridimensionato rispetto al passato.

Mettilo su Meshtastic Radio

Negli anni ’80 e ’90, si formavano comunità online intorno a piccole oasi digitali chiamate bulletin-board systems. Spesso gestiti dalle case delle persone e accessibili solo da una o due persone alla volta tramite modem dial-up, questi BBS permettevano alle persone di scambiare messaggi pubblici e privati, giocare e condividere file utilizzando semplici menu e un’interfaccia basata su testo. Oggi c’è un aumento di interesse nei BBS come modo per creare spazi digitali idiosincratici lontano dal bagliore delle grandi piattaforme di social media come Facebook, X e Bluesky. I BBS di oggi sono tipicamente accessibili tramite Internet, anziché connessioni dial-up. Ma il loro vecchio mojo autonomo è possibile grazie a una delle tecnologie radio più innovative: Meshtastic.

Infatti, questo articolo è davvero l’ultimo capitolo di quella che è diventata una serie accidentale che chiamerò “Scalare lo stack LoRa”. LoRa è apparso per la prima volta sul radar di Hands On nel 2020, quando gli appassionati hanno realizzato che il protocollo a lungo raggio e a bassa larghezza di banda aveva molto potenziale oltre le sole connessioni Internet delle cose tra macchine, come la costruzione di messaggeri di testo da persona a persona. Poi l’anno scorso abbiamo parlato dell’avvento di Meshtastic, che aggiunge capacità di rete mesh a LoRa, consentendo ai dispositivi di creare autonomamente reti wireless e scambiare dati su un’area molto più ampia. In quell’articolo, mi chiedevo che tipo di interessanti applicazioni potessero essere costruite su Meshtastic – e questo ci porta ad oggi.

Creato da The Comms Channel, il software open source TC2-BBS è stato rilasciato per la prima volta l’estate scorsa. Si tratta di un insieme di script Python che si basa su solo due librerie aggiuntive: una per comunicare con le radio Meshtastic tramite una connessione USB e una che aiuta a gestire il traffico dati interno. TC2-BBS non richiede molta potenza di calcolo perché i limiti di larghezza di banda bassa di LoRa significano che non gestisce mai molti dati contemporaneamente. Tutto questo significa che il codice BBS è molto portatile e può essere eseguito su qualcosa di poco potente come un Raspberry Pi Zero.

Il sistema BBS utilizza una radio WisBlock Meshtastic con un display di stato [centro sinistra e centro], che può comunicare senza fili utilizzando antenne LoRa e Bluetooth [in alto]. Un servo muove una bandiera fisica sotto il controllo di un Arduino Nano [centro destra e in basso], mentre un Raspberry Pi esegue il software Python BBS.James Provost

Il set di funzionalità attuale di TC2-BBS è minimo, sebbene sia in fase di sviluppo attivo. Non c’è alcuna opzione per condividere file, l’interfaccia è di base anche secondo gli standard BBS, e non ci sono “door games”, che permettevano ai visitatori di giocare a ciò che erano tipicamente giochi di avventura testuali a turni o giochi di strategia. D’altra parte, TC2-BBS ha alcune funzionalità dei più avanzati sistemi di bulletin-board del passato, come la capacità di memorizzare e inoltrare email tra gli altri BBS, simile alla rete FidoNet, che fiorì nei primi anni ’90 fino a quando non fu sostituita dall’Internet. E in un omaggio al capriccio dei door games, il sistema TC2-BBS ha un’opzione che consente agli utenti di chiedere un aforisma in stile fortuna, come il comando Unix fortune. E naturalmente, chiunque può accedervi in qualsiasi momento senza preoccuparsi di una linea telefonica occupata.

Ho installato il software su un Raspberry Pi 3 di scorta, seguendo le semplici istruzioni su GitHub. C’è un’immagine Docker, ma poiché stavo dedicando questo Pi al BBS, l’ho installato direttamente. Per l’hardware radio, ho collegato il Pi a un RAKwireless WisBlock, che esegue Meshtastic già pronto all’uso. Oltre a un’antenna LoRa, il WisBlock ha anche un’antenna Bluetooth che consente una facile configurazione della radio tramite un’applicazione per smartphone.

Il problema più grande è stato l’alimentazione: normalmente la radio WisBlock è alimentata tramite la sua connessione USB, ma il mio Pi collegato non poteva soddisfare le esigenze della radio senza attivare avvertimenti di bassa tensione. Quindi ho alimentato il WisBlock separatamente tramite un connettore normalmente riservato per accettare energia da un pannello solare.

Il Raspberry Pi invia e riceve dati seriali dalla radio WisBlock Meshtastic e invia impulsi tramite l’intestazione GPIO all’Arduino Nano quando viene aggiunto un post al database del bulletin-board. Quando il Nano riceve un segnale, solleva una bandiera fisica fino a quando non viene premuto il pulsante di resetJames Provost

Ho preso un Arduino Nano dal mio cassetto e l’ho collegato a un servo, un pulsante e al pin GPIO del Pi. Il Nano ascolta un impulso in arrivo dal Pi. Quando il Nano ne sente uno, muove il braccio del servo di 90 gradi, alzando una piccola bandiera rossa. Premendo il pulsante per riconoscere la bandiera, si abbassa nuovamente la bandiera di notifica e il Nano riprende ad ascoltare un altro impulso. Questo elimina la necessità di tenere il Pi collegato a un display, e posso controllare il nuovo messaggio tramite la mia radio HelTXT o lo smartphone.

Quindi per favore, se sei a New York City e hai una radio Meshtastic, passa dal nostro vecchio nuovo punto d’incontro digitale e lascia un messaggio! Per quanto mi riguarda, continuerò a salire lungo lo stack LoRa e vedrò se posso scrivere uno di quei door games.

Nel cuore delle città moderne, tra grattacieli e centri commerciali, sorgono luoghi di culto contemporanei che uniscono tradizione e innovazione. Il calcolo strutturale riveste un ruolo cruciale nella progettazione di queste edifici sacri, garantendo stabilità e sicurezza senza compromettere l’estetica e la funzionalità dell’architettura religiosa. In questo articolo esploreremo l’importanza del calcolo strutturale per la realizzazione di luoghi di culto contemporanei, analizzando le sfide e le soluzioni tecniche che gli ingegneri devono affrontare per creare spazi sacri all’avanguardia.

Limportanza della progettazione strutturale nei luoghi di culto contemporanei

La progettazione strutturale nei luoghi di culto contemporanei riveste un’importanza fondamentale per garantire la sicurezza e la durabilità degli edifici. Attraverso un accurato calcolo strutturale, è possibile assicurare che la struttura sia in grado di sopportare carichi statici e dinamici, rispettando le normative vigenti e le esigenze specifiche del luogo di culto.

Uno degli aspetti più cruciali nella progettazione strutturale dei luoghi di culto contemporanei è la flessibilità della struttura stessa. Le moderne chiese e moschee, ad esempio, sono spesso progettate per accogliere un gran numero di fedeli durante eventi religiosi speciali. Pertanto, la struttura deve essere in grado di adattarsi a diverse configurazioni di spazio, garantendo al contempo la sicurezza e la stabilità dell’edificio.

Un altro elemento da prendere in considerazione nella progettazione strutturale dei luoghi di culto contemporanei è l’utilizzo di materiali innovativi e sostenibili. Materiali come il legno lamellare, il vetro strutturale e il calcestruzzo armato possono contribuire a creare spazi unici e suggestivi, mentre garantendo al contempo la resistenza e la durabilità della struttura nel tempo.

la progettazione strutturale dei luoghi di culto contemporanei dovrebbe prevedere anche l’utilizzo di tecnologie avanzate, come il Building Information Modeling (BIM), che consentono di simulare il comportamento strutturale dell’edificio in fase di progettazione e di ottimizzare l’efficienza dei materiali utilizzati.

Materiali innovativi per la costruzione di chiese moderne

Uno degli aspetti fondamentali nella progettazione di chiese moderne è l’utilizzo di materiali innovativi che possano garantire resistenza, durabilità e versatilità. Grazie ai continui progressi nella tecnologia dei materiali da costruzione, oggi è possibile realizzare luoghi di culto contemporanei che siano esteticamente sorprendenti e allo stesso tempo funzionali.

Il calcolo strutturale riveste un ruolo fondamentale nella progettazione di chiese moderne, poiché consente di valutare la sicurezza e la stabilità dell’edificio, oltre a ottimizzare l’utilizzo dei materiali. Grazie alle moderne tecniche di calcolo strutturale, è possibile progettare chiese che siano in grado di resistere a sollecitazioni sismiche e garantire la sicurezza dei fedeli.

Uno dei materiali innovativi più utilizzati nella costruzione di chiese moderne è il CLS (Calcestruzzo Leggero Strutturale), che consente di realizzare strutture leggere ma allo stesso tempo resistenti e durevoli. Grazie alle proprietà isolanti del CLS, è possibile garantire un migliore comfort termico e acustico all’interno della chiesa, contribuendo al benessere dei fedeli durante le celebrazioni religiose.

Altri materiali innovativi che vengono sempre più utilizzati nella costruzione di chiese moderne sono il vetro e l’acciaio, che permettono di creare spazi luminosi e aperti, in grado di mettere in risalto l’architettura contemporanea e favorire la spiritualità dei fedeli.

Approcci sostenibili nel calcolo strutturale per luoghi di culto

Nell’ambito della progettazione di luoghi di culto contemporanei, è fondamentale adottare approcci sostenibili nel calcolo strutturale. Questo permette non solo di garantire la sicurezza e la solidità dell’edificio, ma anche di ridurre l’impatto ambientale e promuovere la sostenibilità.

Uno dei principali aspetti da considerare è l’utilizzo di materiali ecologici e riciclabili nella costruzione delle strutture. Materiali come il legno lamellare, il cemento riciclato e l’acciaio sostenibile possono contribuire a ridurre l’impronta ambientale del progetto e a favore della sostenibilità.

Un altro approccio sostenibile nel calcolo strutturale per luoghi di culto è l’ottimizzazione dell’illuminazione naturale e dell’efficienza energetica. Questo può essere realizzato attraverso l’uso di vetrate e lucernari per massimizzare l’ingresso di luce naturale, riducendo così il consumo di energia e promuovendo un ambiente interno salutare e confortevole.

La progettazione delle fondazioni è un’altra fase cruciale in cui è possibile adottare pratiche sostenibili nel calcolo strutturale. Optare per fondazioni profonde anziché superficiali può ridurre l’impiego di materiali da costruzione e minimizzare l’impatto ambientale durante la fase di realizzazione dell’edificio.

l’implementazione di sistemi di raccolta delle acque piovane e di sistemi di riscaldamento e raffreddamento passivi può contribuire a rendere il luogo di culto più sostenibile dal punto di vista ambientale ed economico. Queste soluzioni permettono di ridurre i consumi energetici e di promuovere la gestione responsabile delle risorse idriche.

Raccomandazioni per la progettazione di luoghi di culto contemporanei

La progettazione di luoghi di culto contemporanei richiede un’attenzione particolare al calcolo strutturale, che deve garantire la sicurezza degli edifici e la stabilità delle strutture. In questo contesto, è fondamentale tenere conto di diversi fattori che influenzano la resistenza e la durabilità dell’edificio, come materiali, carichi statici e dinamici, e fattori ambientali.

Per garantire la corretta progettazione strutturale di un luogo di culto contemporaneo, è importante seguire alcune raccomandazioni specifiche. Qui di seguito elenchiamo alcune linee guida essenziali che gli architetti e gli ingegneri dovrebbero tenere presenti durante la fase di progettazione:

• Analisi accurata dei carichi: è fondamentale analizzare con precisione i carichi statici e dinamici che agiscono sull’edificio, tenendo conto del numero di fedeli previsto durante le funzioni religiose.
• Utilizzo di materiali resistenti: la scelta dei materiali giusti è essenziale per garantire la resistenza e la durabilità della struttura. Si consiglia di utilizzare materiali di alta qualità e di affidarsi a fornitori certificati.
• Considerazione dei fattori ambientali: è importante tenere conto dei fattori ambientali, come vento, pioggia e sismicità, per assicurare la stabilità dell’edificio in qualsiasi condizione meteorologica.

Per facilitare il processo di progettazione strutturale, è possibile utilizzare software avanzati di calcolo strutturale che consentono di simulare e analizzare il comportamento dell’edificio in diversi scenari. Questi strumenti possono aiutare gli architetti e gli ingegneri a ottimizzare la progettazione e a garantire la sicurezza e la stabilità dell’edificio.

è importante coinvolgere esperti del settore nella fase di progettazione, come ingegneri strutturali e consulenti tecnici, per assicurarsi che tutti gli aspetti della progettazione siano presi in considerazione e che l’edificio sia conforme alle normative di sicurezza vigenti.

In Conclusione

il calcolo strutturale è una componente essenziale nella progettazione di luoghi di culto contemporanei, garantendo stabilità, sicurezza e durabilità agli edifici sacri. Grazie alle avanzate tecnologie e metodologie disponibili oggi, gli ingegneri possono realizzare strutture innovative e iconiche che rispondono alle necessità spirituali e estetiche del nostro tempo. Continuando a combinare creatività e competenza tecnica, possiamo sognare e costruire luoghi di culto che ispirano e alimentano la fede delle generazioni future. Che il nostro impegno nel campo del calcolo strutturale contribuisca a elevare e preservare l’architettura sacra per le generazioni a venire.