Lo sviluppo dei prodotti in vetroresina ottenuti per pultrusione nel settore edilizio

La stampatura per pultrusione, un processo nato a metà del XX secolo, era inizialmente un "segreto" dell'industria militare. Oggi ha perso il suo alone di mistero ed è diventata il metodo di produzione su larga scala più potente nel settore dei materiali compositi. In qualità di venditore che da molti anni opera in prima linea, ho avuto il privilegio di assistere alla progressiva penetrazione di questo materiale in ogni angolo del settore edile.

Oggi non entrerò nel dettaglio di termini accademici oscuri. Dal punto di vista di un osservatore del mercato, voglio parlare dell'espansione rapida dei prodotti in vetroresina ottenuti per pultrusione prodotti nel campo delle costruzioni.

I. Profilati per porte e finestre: molto più di un'innovazione "di quinta generazione"

Se parliamo della soluzione più pratica applicazione dei prodotti ottenuti per pultrusione nel settore edile, queste sono senza dubbio le porte e le finestre.

Chiunque abbia lavorato in cantiere sa che, sebbene le tradizionali porte e finestre in lega di alluminio siano robuste, soffrono di un significativo ponte termico; le finestre in PVC offrono invece un buon isolamento, ma tendono a ingiallire e deformarsi con il tempo. Le nostre porte e finestre in vetroresina estrusa sono perfettamente posizionate per risolvere questo problema.

Ricordo ancora la prima volta che ho mostrato un campione di finestra a un cliente. Il cliente ha bussato due volte sul profilo con un martello, poi l’ha riscaldato con un accendino, chiedendo infine: «Questo materiale può essere utilizzato nell’Artide?»

Non è una battuta. Già nel 2008, profili estrusi provenienti dalla Cina sono stati impiegati nella stazione di Zhongshan in Antartide. Nell’ambiente estremo dell’Antartide, i materiali metallici tendono a diventare fragili, mentre le plastiche comuni non riescono assolutamente a resistervi. I compositi in fibra di vetro, invece, grazie alla loro conduttività termica estremamente bassa e alla superiore resistenza alle intemperie, hanno resistito egregiamente.

Il suo punto di forza principale è in realtà piuttosto efficace come "argomento di vendita": "La resistenza dell'acciaio, l'isolamento della plastica." I profili estrusi per finestre e porte presentano una resistenza a trazione superiore a 400 MPa, circa tre volte quella delle leghe di alluminio. Ancora più importante, la loro conducibilità termica è estremamente bassa.

Se disponete dei dati più recenti sulle finestre in poliuretano rinforzato con fibra di vetro, potete semplicemente esporli al cliente affermando: la conducibilità termica di questo materiale è pari a un settecentesimo di quella delle leghe di alluminio. In ambienti settentrionali, dove le temperature scendono spesso a meno venti o meno trenta gradi Celsius, l’impiego di queste finestre consente di risparmiare notevolmente sui costi di riscaldamento degli ambienti interni. Con la politica governativa del "doppio obiettivo carbonio" e con normative sempre più stringenti sull’efficienza energetica degli edifici, questo materiale, dotato intrinsecamente di elevate proprietà isolanti, rappresenta praticamente un vero e proprio dono dal cielo.

II. Le "ossa d'acciaio" del calcestruzzo: l’ascesa del rinforzo in GFRP

Se pensi che la fibra di vetro possa essere utilizzata solo per componenti non portanti, ti stai gravemente sbagliando. Il rinforzo in polimero rinforzato con fibra di vetro (GFRP) estruso sta silenziosamente assumendo il ruolo del tradizionale rinforzo in acciaio.

Chi opera nel settore delle costruzioni sa che il principale punto debole del rinforzo in acciaio è la ruggine. In particolare nelle zone costiere, negli impianti chimici o negli ambienti in cui i ponti sono esposti a sali antigelo, il rinforzo in acciaio arrugginito si espande e può causare fessurazioni nella struttura in calcestruzzo: un vero incubo per quasi tutti gli operatori del settore infrastrutturale.

Ho un volume molto corposo, intitolato *Strutture in calcestruzzo armato con GFRP e le loro applicazioni ingegneristiche*, con un dettagliato sommario che documenta come questo materiale possa sostituire il tradizionale rinforzo in acciaio. Il nostro rinforzo in fibra di vetro estruso supera persino la resistenza a trazione del comune rinforzo in acciaio ed è inoltre non conduttivo e immune alla ruggine.

In precedenza, sulle piattaforme offshore o negli impianti di trattamento delle acque reflue, per prevenire la corrosione si utilizzavano barre d'acciaio rivestite con resina epossidica. Questo sistema non solo era costoso, ma risultava anche soggetto a danni durante il trasporto e l'installazione; non appena il rivestimento si danneggiava, la protezione contro la ruggine veniva meno. Le barre in plastica rinforzata con fibra di vetro (FRP), invece, sono intrinsecamente resistenti alla corrosione. Sebbene il loro modulo elastico sia leggermente inferiore rispetto a quello delle barre d'acciaio (il che significa che sono più "cedevoli"), questa caratteristica risolve proprio un problema fondamentale delle strutture in calcestruzzo: possono essere utilizzate in abbinamento a trefoli d'acciaio ad alta resistenza e persino impiegate per realizzare strutture trasparenti destinate ad applicazioni di schermatura elettromagnetica.

III. I "campioni nascosti" dell'ingegneria industriale e civile: griglie e piattaforme

Se passeggiaste sulla piattaforma di manutenzione di uno stabilimento chimico, probabilmente capireste subito perché le griglie estruse sono state così popolari per molti anni.

Le griglie in acciaio tradizionali sono pesanti e scivolose e, in ambienti con forti acidi e basi, arrugginiscono fino a diventare irriconoscibili entro due anni. Le griglie in vetroresina estrusa sono praticamente ideali per questo ambiente infernale.

Dal punto di vista commerciale, adoro promuovere questo prodotto perché la sua "sostituibilità" è estremamente elevata. È possibile immergere un pezzo di griglia in vetroresina estrusa in una vasca di acido cloridrico per tre giorni, quindi risciacquarlo con acqua, e risulterà lucido come nuovo. Questo da solo è bastato a convincere il proprietario dell’impianto chimico.

Inoltre, le sue proprietà leggere sono estremamente vantaggiose nell'ingegneria civile. Molti vecchi ponti urbani necessitano di rinforzo, ma la loro capacità portante è limitata. Se si dovesse trasportare su di essi un camion carico di acciaio, il ponte rischierebbe quasi di crollare. Tuttavia, i ponti pedonali o le ringhiere in FRP estrusi pesano solo un quinto rispetto all'acciaio e possono essere trasportati in alto da poche persone soltanto. Combinati con l’ultima tecnologia di estrusione a multicavità, i profili possono presentare sezioni trasversali estremamente complesse, ottenendo così un’efficienza strutturale eccezionalmente elevata.

IV. Potenziale futuro: dai «materiali da costruzione» all’«estetica architettonica». Dopo aver lavorato nel settore vendite per così tanti anni, ho una profonda sensazione: l’applicazione dei prodotti estrusi nella costruzione sta appena cominciando a decollare.

In passato, le persone ritenevano che la fibra di vetro avesse un aspetto troppo industriale, simile a quello della plastica, e non fosse quindi un materiale di alta gamma. Oggi, tuttavia, grazie ai progressi nella tecnologia di pultrusione e nei trattamenti superficiali, è possibile realizzare superfici che imitano le venature del legno e le texture metalliche. Unitamente alle sue intrinseche proprietà di resistenza alla ruggine e alla corrosione, la fibra di vetro risulta ideale per padiglioni esterni, passerelle lungomare e persino per le facciate esterne di ville sul mare, offrendo sia un elevato impatto estetico sia una costruzione «senza manutenzione» — un notevole risparmio di costi per i clienti.

Ad esempio, progetti residenziali di alto livello come Jianbang Fengjing e Guofeng Shangguan a Pechino utilizzano da tempo profili in fibra di vetro ottenuti per pultrusione per porte e finestre. Anche progetti di livello nazionale, quali le stazioni di ricerca antartiche, ne hanno richiesto specificamente l’impiego.

Conclusione: Alla luce di quanto detto, ciò che desidero realmente esprimere è che la tecnologia di pultrusione non è più semplicemente una linea di produzione per unire vetroresina e resina; essa rappresenta uno strumento fondamentale per realizzare edifici leggeri, durevoli e funzionali.

Dalla finestra antartica resistente a vento e neve, alla piattaforma per impianti chimici resistente alla corrosione, fino al rinforzo in GFRP che sostiene il ponte transmarino: i prodotti in vetroresina ottenuti mediante pultrusione stanno tessendo, grazie ai loro profili lineari, un futuro più sicuro, più ecologico e più duraturo per l’architettura moderna.

In qualità di addetto alle vendite, sono molto fortunato a operare in questo settore, perché ogni volta che presento questi prodotti a un cliente, non consegno semplicemente un profilo, ma formulo anche una promessa: «non arrugginirà mai».