Questo articolo riporta alcuni spunti tecnici derivanti da uno studio congiunto ENEA-Politecnico di Milano sul comportamento termo-igrometrico di pareti in blocchi di calcecanapulo, che costituiscono una soluzione innovativa e sostenibile per l’efficientamento energetico degli edifici.

È inoltre analizza la produzione italiana di tali blocchi in termini di componenti e fasi che caratterizzano il processo produttivo e sono passate in rassegna le principali tecniche costruttive.La produzione di calcecanapulo in Italia

L’utilizzo di mescole in calcecanapulo in Italia è avvenuto una decina di anni fa, ovvero vent’anni dopo il loro primo impiego in altri paesi europei quali Francia, Svizzera, Inghilterra.

Sempre una decina di anni fa è sorta la prima ditta che ha avviato lo sviluppo di prodotti industrializzati tra i quali il blocco “Biomattone” e da allora il crescente interesse per la canapa in tutti i settori ha portato allo sviluppo di altri prodotti per l’edilizia a base di canapa e di altre aziende che producono blocchi.

La ricerca avviata da ENEA e Politecnico di Milano si è focalizzata in primis sul blocco in calcecanapulo, in quanto prodotto industrializzato più facilmente parametrizzabile rispetto alle tecniche di messa in opera in cantiere (applicazioni a getto, a spruzzo a mano). L’indagine, tuttavia, ha evidenziato fin da subito che i manufatti prodotti su territorio nazionale hanno tutti tipologie di mescole così diversificate tra loro che risulta difficile determinare delle prestazioni o Regole professionali che possano al contempo comprendere tutti i prodotti.

La differenza riguarda le componenti e di conseguenza anche i dosaggi. L’impiego di diverse tipologie di leganti facenti parte di famiglie con reazioni chimiche totalmente diverse (leganti aerei, idraulici, mix delle due tipologie di leganti aerei idraulicizzati con componenti pozzolaniche) determina la principale differenza delle mescole e di conseguenza delle prestazioni dei manufatti realizzati con le diverse mescole in termini di pesi specifici, comportamenti termici e igrometrici. Oltre all’utilizzo di leganti diversi, la biodiversità dei mix design riguarda anche gli aggregati vegetali utilizzati, ovvero i canapuli. La maggior parte delle aziende utilizza canapuli vergini, in altri casi vengono utilizzati canapuli mineralizzati ovvero trattati preliminarmente con calce per renderli meno assorbenti durante la fase di miscelazione.

Se da un lato i leganti hanno caratteristiche certificate e riconducibili a classificazioni normate (NHL per le Calci Idrauliche Naturali, CL per le Calci aeree calciche, DL per le Calci aeree Dolomitiche o magnesiache), per quanto riguarda la componente più presente nell’impasto, ovvero il canapulo, l’unica caratterizzazione è quella che fa riferimento all’ecolabel francese redatto da Construire en Chanvre (Tabella 1).

Questi parametri sono finalizzati a garantire agli utilizzatori di paglia di canapa delle caratteristiche dichiarate e stabili che permettono di dare una costanza alle filiere produttive. Tuttavia i parametri presi in considerazione trascurano del tutto l’interazione chimica tra legante e aggregato vegetale, come se quest’ultimo fosse assolutamente inerte a reazioni durante la fase di miscelazione, maturazione ed evoluzione in opera, nel caso di impasti a base di calci aeree che innescano processi di carbonatazione.

In particolare, si è evidenziato che mancano del tutto caratterizzazioni della pianta di origine e delle sue componenti chimiche ed anche la caratterizzazione della curva granulometrica, oltre che della taglia. Ovvero le informazioni principali che contraddistinguono un aggregato vegetale. Oltre a queste caratteristiche essenziali ne sono state individuate anche altre che elenchiamo seguito (Figura 1), contenute nella “Bozza di lavoro per la caratterizzazione del prodotto Canapulo”.

Per quanto concerne la produzione di blocchi a partire da canapuli italiani, all’oggi vi sono difficoltà di approvvigionamento, di reperimento di qualità di canapulo non essendo certificato, presupposti che possono influire sulla costanza delle caratteristiche finali del prodotto.

Lo sviluppo agricolo della canapa, incentivato e promosso da diverse Associazioni, Enti e Società a carattere nazionale (Assocanapa, Federcanapa) o regionale (Agricanapa, Associazione Canapa Siciliana, Canapa Sarda Onlus, Canabruzzo, Canapa Ligure, Canapamo, Canapa Puglia, Lucanapa, Romagna Canapa, Rea Canapa, Sativa Molise, Sud Canapa, Toscanapa, Versilcanapa …) è finalizzato principalmente all’utilizzo dei suoi frutti e foglie a scopo alimentare, cosmetico e terapeutico. Lo stelo all’oggi è ancora considerato un sottoprodotto agricolo e le sue lavorazioni di stigliatura e raffinazione del prodotto non sono ancora sufficienti o adeguate alle esigenze produttive presenti in tutto il territorio.

I metodi produttivi dei blocchi in calcecanapulo, derivano per lo più dai sistemi produttivi per vibrocompressione, sviluppati nel secolo scorso per i blocchetti in calcestruzzo.

Ogni azienda ha sviluppato la propria scelta di qualità delle materie di base e del suo mix design, ma tutte seguono il processo di dosaggio, miscelazione (normalmente con mescolatrici ad asse planetario), riempimento di casseforme vibranti, compressione sufficiente all’ottenimento della distribuzione della mescola in tutta la cassaforma ottenendo spigoli vivi ed evitando vuoti. Alla fase di produzione segue quella di stoccaggio e maturazione.

Il tema della maturazione legato alle tempistiche di produzione e vendita è l’argomento che ha generato una vasta diversità di formulazione di mescole. Per facilitare la velocità di presa alcune aziende hanno scelto l’uso di calce idrauliche naturali, altre sono partite da un mix di cemento bianco e calci idrate per poi giungere a leganti puramente aerei con l’aggiunta di microbioti per accelerare la carbonatazione, altre ancora sfruttano i processi pozzolanici per idraulicizzare le calci aeree. Questa varietà di mescole determina però altrettanta varietà di prestazioni e comportamenti igrometrici dei blocchi prodotti. 

A seguito di un'indagine approfondita redatta dal partenariato ENEA-Politecnico di Milano nel 2018, aggiornato nel 2022, in Italia all’oggi esistono cinque produttori di blocchi in calcecanapulo. Oltre a queste ditte esistono altre aziende che sono importatrici di prodotti stranieri. In particolare quelli provenienti dalla Francia, sia per vicinanza, sia per longevità di brevetti sia perché sottoposti nel paese di produzione a certificazioni e rispetto di Regole Professionali.  In questi ultimi quattro anni il numero delle aziende che si occupano di produzione di blocchi non è aumentato, ma le stesse hanno sviluppato molti più prodotti soprattutto nel campo degli intonaci e delle finiture in cui l’Italia ha sempre avuto un mercato specifico sia in termini di prestazioni che in termini di qualità estetiche. (Figura 2).

In campo normativo, le Regole professionali redatte dall’Associazione Construire en Chanvre, pur non trattando in maniera specifica il tema dei blocchi, rimangono all’oggi l’unico documento validato in un paese europeo. Esistono tuttavia anche delle Guide delle Buone pratiche redatte da altre associazioni internazionali  che possono essere di riferimento anche se non a titolo legale.

 Tecniche costruttive in calcecanapulo

Le tecniche in calcecanapulo, si differenziano non solo in riferimento alla molteplicità di mix design tra leganti (aerei, idraulici, naturali) e aggregati vegetale (diversi canapuli), come illustrato nel precedente capitolo, ma anche in riferimento al loro uso e metodi produttivi-applicativi (Figura 3). L’industrializzazione del prodotto si è focalizzata all’oggi prevalentemente su produzione di blocchi, pannelli, mescole premiscelate e in alcuni casi pareti prefabbricate (pareti a telaio ligneo con riempimenti in calcecanapulo). Tragli utilizzi più ricorrenti in cantiere menzioniamo:

L’isolamento di intercapedini il cui impasto non subisce a fine opera schiacciamenti può essere eseguito con mescole molto leggere a basso contenuto di legante (rapporto medio tra legante e canapulo di 1:1). È questo il caso, ad esempio, di isolamento di solai verso terra, solai interpiano o solai di copertura piani o inclinati. Il riempimento viene eseguito nello spazio tra un travetto e l’altro costipando il materiale manualmente al fine di ottenere omogeneità di posa. È opportuno eseguire il riempimento al di sotto del travetto così da mantenere una camera d’aria che permette una migliore asciugatura o carbonatazione nel tempo in caso di mescole aeree. Oltre a intercapedini chiuse si possono anche isolare spazi sottotetti non calpestabili.

Lo stesso tipo di impasto può essere utilizzato anche per tamponamento di pareti chiuse tra pannelli. In questo caso necessita verificare la traspirabilità dei pannelli per garantire l’asciugatura dell’impasto. Per i riempimenti si può utilizzare una granulometria di canapulo più grossolana 0-25mm.

I riempimenti in coperture inclinate possono essere eseguiti anche con altra tecnica. Posa per strati successivi (6/8cm circa di spessore) di canapulo naturale o mineralizzato con spruzzo di legante liquido per ogni stato in modo tale da evitare scivolamenti del materiale e conseguenti realizzazioni di ponti termici.

In generale tutti i riempimenti in intercapedine su piani orizzontali possono essere realizzati anche con materiale sfuso a secco (canapulo naturale o mineralizzato).

Dalle tecnologie di insufflaggio degli isolanti sfusi e dalla posa di malte a spruzzo è nata l’ideazione di macchine specifiche per lo spruzzo di calcecanapulo. Per poter ottenere mescole performanti a livello termico sono stati sviluppati macchinari specifici e leganti idonei. I macchinari generalmente convogliano i materiali in un erogatore centrale che insuffla i granuli asciutti di canapulo e in due ugelli laterali che spruzzano il legante sotto forma di barbottina. Le materie prime in sacchi (sacchi di canapulo e sacchi di legante in polvere) vanno ad alimentare due contenitori separati. Il primo sgrana il canapulo dal suo costipamento in sacco e lo pompa nel tubo centrale.

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