Il calcestruzzo su misura di Holcim garantisce la massima sicurezza al CERN
28 Agosto 2020
A luglio 2020 Holcim ha partecipato ad un progetto speciale presso il CERN, l’Organizzazione europea per la ricerca nucleare. L’ampliamento di un laboratorio dedicato alla produzione di radioisotopi per esperimenti di fisica fondamentale e applicazioni mediche ha richiesto la fornitura di prodotti da costruzione in grado di soddisfare elevati requisiti di sicurezza per contrastare i rischi associati alle radiazioni ionizzanti. La risposta è stata un “calcestruzzo pesante” prodotto su misura da Holcim e dotato di una densità estremamente elevata. Per rispondere alle esigenze del cliente, Holcim ha adattato il suo impianto di calcestruzzo di Vernier per la produzione di questo prodotto da costruzione.
Alcune applicazioni molto rare, richiedono l'uso di un tipo di calcestruzzo particolarmente resistente: il calcestruzzo ad alta densità. Grazie alla capacità degli elementi ferrosi in esso contenuti di attenuare le radiazioni ionizzanti, questo materiale è usato abitualmente come protezione biologica. Una proprietà che fa sì che sia comunemente impiegato nella costruzione di strutture con esigenze di radioprotezione, tra cui gli edifici che ospitano acceleratori di particelle in ospedali o industrie. È proprio questa l’applicazione a cui è destinato il calcestruzzo che Holcim ha prodotto per il CERN, uno dei più prestigiosi laboratori di fisica fondamentale al mondo, nell’ambito della costruzione di un laboratorio unico: il Nanolab del laboratorio ISOLDE.
Un materiale adattato ai vincoli relativi ad un edificio dalle esigenze specifiche
Il laboratorio ISOLDE è specializzato nella produzione di fasci di radioisotopi esotici utilizzati per un programma di fisica di base e applicata. I materiali radioattivi vengono prodotti in un laboratorio dedicato alla movimentazione e allo stoccaggio di questo tipo di materiali, detto di tipo A, che presenta requisiti tecnici molto particolari. Il nuovo ampliamento è destinato a un programma di ricerca e sviluppo sulla produzione di carburo di uranio e sarà operativo nel 2021.
L’ampliamento di questo laboratorio fuori dal comune ha spinto il CERN a definire un capitolato particolarmente restrittivo, adattato alle specifiche caratteristiche dell'edificio, per tutte le infrastrutture tecniche. Per soddisfare tali requisiti, è stato necessario optare per un prodotto da costruzione in grado di resistere a qualsiasi prova. “Il Nanolab ospita laboratori radiologici di tipo A e una zona di stoccaggio dei prodotti radioattivi derivanti dai nostri esperimenti”, spiega Martin Manfredi, ingegnere incaricato della parte di ingegneria civile e dell'edilizia del progetto presso il CERN. “La costruzione di una parete di schermatura di 40 cm di spessore è necessaria per impedire l’emissione delle radiazioni verso l’esterno. Il calcestruzzo pesante è il mezzo più efficace di protezione dalle radiazioni grazie alla sua densità e al ferro in esso contenuto.”
Progettazione su misura
La soluzione è un materiale da costruzione efficiente che soddisfa questi difficili requisiti grazie alla sua altissima densità (3,9 t / m³). “Il calcestruzzo pesante ha una massa volumica molto più elevata del calcestruzzo classico”, afferma Jean-Pierre Allegret, responsabile tecnico-commerciale di Holcim Svizzera. “I cantieri in cui viene utilizzato questo tipo di calcestruzzo sono rari, in quanto è riservato ad applicazioni molto specifiche. Normalmente è impiegato nella costruzione di ospedali, per garantire la protezione dalle radiazioni, ma per noi si è trattato del primo incarico di questo genere”.
La produzione di questo calcestruzzo speciale ha richiesto una progettazione su misura e una preparazione particolare, come spiega Jean-Pierre Allegret: “Per la produzione di questo calcestruzzo abbiamo dovuto rifornirci di magnetite, un aggregato ultra pesante contenente ferro. Una volta mescolati alla ghiaia di Sézegnin, gli aggregati sono stati trasferiti in un unico silo presso l’impianto di Vernier. È un’operazione molto delicata, che rischiava di danneggiare i nostri impianti, che non sono progettati per sopportare un tale carico.»
Il frutto di una collaborazione efficace
L'impianto di calcestruzzo di Vernier ha dovuto inoltre essere adattato appositamente per questo progetto in modo da non danneggiare il nastro trasportatore. Al fine di garantire la corretta calibrazione, la produzione di calcestruzzo è stata effettuata sotto la stretta supervisione dei team di manutenzione e del centro di innovazione Holcim. Infine, per il trasporto, il carico sui carrelli miscelatori è stato ridotto della metà per preservare l'attrezzatura.
L’impresa edile Rampini & Cie SA, incaricata dal CERN della realizzazione del progetto, si è affidata all’esperienza di Holcim per la posa di questo calcestruzzo, che è diverso da tutti gli altri: “Viste le elevate pressioni esercitate, abbiamo scelto casseforme particolarmente rigide. Sapevamo inoltre di non poter svolgere il lavoro nei tempi abituali”, ci confida il direttore dei lavori Fabrice Reymond.
Il risultato è stato impressionante e dopo quattro giorni di gettate, i muri erano assemblati. “Questo progetto ha mobilitato tutti i team regionali di Holcim e non è stato privo di difficoltà. Siamo orgogliosi di averlo portato a termine con successo”, conclude Jean-Pierre Allegret.
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