Cartacemento

Cartacemento (spesso indicato con il nome inglese di papercrete, contrazione di paper concrete) è un materiale composito da costruzione, costituito da un conglomerato in cui interviene una percentuale di fibra di carta, variabile secondo gli scopi, miscelata con cemento Portland, oppure argilla o altro materiale terroso (o una miscela di argilla/terra e cemento Portland), con eventuale aggiunta di sabbia^[1].

Fu brevettato per la prima volta nel 1928, ma l'interesse industriale e commerciale per questo materiale da costruzione non riuscì a decollare perché troppo economico e facile da realizzare, tanto da non poter garantire interessanti margini di guadagno^[1]. Il materiale ha avuto una reviviscenza di interesse dagli anni ottanta del Novecento, quando fu riscoperto, in maniera indipendente, da James Moon di Tucson e da Eric Patterson di Silver City (Nuovo Messico) e da Mike McCain di Crestone (Colorado)^[1].

Per la semplicità di realizzazione, e la relativa economicità dei costituenti (uno dei quali, la carta, può essere raccolto autonomamente come materiale di rifiuto), il materiale si presta facilmente al faidaté e all'utilizzo all'interno di progetti di autocostruzione^[1]. Negli Stati Uniti, ad esempio, secondo dati disponibili negli anni 2000, si contano decine di edifici residenziali realizzati in papercrete^[3].

Lo stato dell'arte della costruzione in cartacememento, nei primi anni 2000, era rappresentato da due esempi realizzativi portati a termine negli Stati Uniti, in Colorado, entrambi nel 1999: una residenza privata a Crestone, e un intervento di ampliamento di una preesistente casa realizzata in balle di paglia, a Cortez^[1].

Nel 2008, la Alcatel-Lucent, a Nogales (Messico), ha contribuito a realizzare il progetto di un'abitazione familiare completamente funzionale interamente realizzata in papercrete^[4][5]

Le fibre di carta possono provenire da una notevole varietà di sorgenti, come carta di giornale, carta da macero, riviste, volantini, posta pubblicitaria, carta portata a rifiuto in raccolta differenziata, ecc.^[1] A seconda del tipo di carta, può essere necessaria una preventiva macerazione in acqua.

La realizzazione richiede una strumentazione molto rudimentale: un contenitore di volume adeguato e un miscelatore rotativo per mescolare l'impasto^[1], che può anch'esso essere autocostruito. Realizzazioni in cartacemento possono essere rifinite con gli usuali materiali, come intonaci, stucchi, finiture e rivestimenti.

Una composizione tipica prevede che, per 600 litri di acqua, si miscelino gli ingredienti nelle seguenti proporzioni^[6]:

• circa 30 chili di carta;
• da 20 a 85 chili di cemento;
• da 0 a 30 chili di sabbia.

Nonostante il contributo in massa della carta possa sembrare modesto, il contributo finale in volume risulta molto più alto, fin a oltre il 50%, dal momento che l'asciugatura dell'acqua, per colatura ed evaporazione, lascia dietro di sé una struttura alveolare^[7]. Questa caratteristica contribuisce alla leggerezza e alle ottime caratteristiche di isolamento termico migliorando in maniera significativa la resistenza termica^[6].

Tra i pregi del materiale vi sono^[1]:

• leggerezza, dovuta all'estrema porosità del materiale;
• alto potere di isolamento termico, dovuto alla presenza delle fibre di carta e alla estrema porosità;
• stabilità di forma, anche quando bagnato (coefficiente di resistenza termica: R=0,8 m2K/ w per centimetro di spessore);
• buona resistenza a compressione, pari a 20 kg/cm²;
• buoni tempi di essiccazione, dipendenti dalla percentuale di cemento nell'impasto^[8].

Percentuali maggiori di cemento conferiscono migliori caratteristiche meccaniche, abbreviano i tempi di essiccazione, e migliorano la resistenza all'acqua, ma, di converso, tendono a peggiorare le caratteristiche di isolamento termico^[7]. La presenza di sabbia aumenta la massa termica e incrementa il peso specifico del materiale^[7]. La sua presenza migliora la resistenza al fuoco^[7]. Al pari del cemento, anche la presenza di sabbia nell'impasto, in percentuale variabile, tende a degradarne le prestazioni di isolamento termico^[7].

Il materiale può essere colato in forme, in modo da ottenere, con l'essiccazione, blocchi o pannelli^[7]. In alternativa, è possibile gettare direttamente in opera il materiale fluido, versandolo nelle casseforme^[7]. Nel primo caso, è richiesto un lavoro aggiuntivo di preparazione delle forme e di manipolazione dei blocchi^[7]. Nel secondo caso, si allungano i tempi di 'essiccazione del papercrete, dal momento che l'asciugatura ha inizio solo quando cessa del tutto il getto del fluido^[7].

Nella programmazione del cantiere occorre tener conto dai vincoli imposti dai tempi di essiccazione, che, in estate, si aggirano sulle due settimane^[8]. I tempi di essiccazione diventano più lunghi (fino a tre settimane) nel caso della sostituzione, parziale o totale, del cemento con terra/argilla^[6]. Tali tempi possono essere abbreviati con l'esposizione alla radiazione solare, attraverso una copertura trasparente e impermeabile, che garantisca protezione da eventuali piogge estive^[6].

Poiché la porosità del papercrete assorbe l'acqua, è necessario che i lavori di cantiere inizino presto in estate, per evitare il rischio di completare l'involucro in autunno, quando le condizioni ambientali non ne permetterebbero la completa asciugatura e costringerebbero ad attendere la primavera/estate successiva^[6].

Una variante è costituita dal Fidobe (contrazione di fibrous adobe), nome con cui si indica un impasto simile al papercrete, in cui il cemento Portland è sostituito da terra^[1]. Si tratta di una variante ancora più economica, grazie alla sostituzione del cemento Portland con un materiale di ampia disponibilità come la terra^[1]. Il fidobe, inoltre, e a più basso impatto ambientale del papercrete, in quanto evita le emissioni in atmosfera di gas serra dovute al ciclo di produzione del cemento^[1].

Il Fidobe presenta pregi simili a quelli del papercrete: leggerezza, stabilità di forma e resistenza al bagnato^[8]. Trattiene bene viti e chiodi, e si presta a essere dipinto^[8].

Un difetto notevole è costituito dai lunghi tempi di essiccazione^[8]. Questo inconveniente può essere evitato con l'aggiunta di percentuali opportune di cemento Portland^[8]: quello che si ottiene è un materiale ibrido, chiamato per questo Hybrid adobe, con caratteristiche intermedie tra i precedenti per quanto riguarda stabilità, economicità e impatto ambientale^[8].

• Gianni Scudo e Alessandro Rogora, Costruire con la carta (PDF), pubblicazione congiunta del Comieco-Consorzio nazionale recupero e riciclo degli imballaggi a base cellulosica e del Dipartimento BEST - Scienza e Tecnologie dell'Ambiente Costruito del Politecnico di Milano. URL consultato il 16 giugno 2012 (archiviato dall'url originale il 29 settembre 2015).

• Pykrete
• Cartapesta
• Casa di paglia
• Bioedilizia
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• Architettura a basso impatto
• Autocostruzione (architettura)
• Riciclaggio della carta

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Cartacemento

• papercrete.com. URL consultato il 16 giugno 2012 (archiviato dall'url originale il 27 giugno 2012).
• Papercreters, su groups.yahoo.com. URL consultato il 30 aprile 2019 (archiviato dall'url originale il 26 luglio 2013).
• (EN) Papercrete Guide Wiki, su papercrete.wikidot.com.
• (EN) Mixes, su Living in Paper. URL consultato il 23 febbraio 2023.

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