Caratterizzazione sperimentale di compositi cementizi ecocompatibili realizzati con aggregati di legno riciclato (RWA) e materiali a cambiamento di fase (PCM).

Abstract

La presente tesi indaga lo sviluppo di compositi cementizi eco-sostenibili che incorporano Materiali a Cambiamento di Fase (PCM) e aggregati di legno riciclato, con l'obiettivo di ottimizzare l'efficienza energetica termica negli edifici promuovendo al contempo la sostenibilità. La ricerca impiega un approccio sperimentale completo per valutare le proprietà termiche, meccaniche e igroscopiche dei compositi sviluppati. I test sulle prestazioni termiche, inclusi l'analisi calorimetrica e le prove di conducibilità termica, hanno rivelato un significativo aumento della capacità di accumulo di energia termica grazie all'inclusione del PCM. Inoltre, gli aggregati di legno riciclato hanno contribuito a ridurre la densità complessiva del composito, migliorando potenzialmente le proprietà isolanti. Le prove meccaniche sulla resistenza a compressione e a flessione hanno confermato che l'inclusione di PCM e legno riciclato non compromette l'integrità strutturale del materiale. Lo studio esamina inoltre il comportamento dei compositi rispetto all'umidità, riconoscendo che questa può influenzare sia le prestazioni termiche che meccaniche. Le interazioni tra PCM, aggregati di legno e matrice cementizia sono state analizzate per ottimizzare la durabilità e le prestazioni a lungo termine in diverse condizioni ambientali. I risultati dimostrano che i compositi cementizi eco-sostenibili proposti migliorano efficacemente l'efficienza energetica degli edifici. L'integrazione di PCM e legno riciclato non solo incrementa la capacità di accumulo termico, ma si allinea anche ai principi dell'economia circolare, utilizzando materiali riciclati. Questo duplice vantaggio di efficienza energetica e sostenibilità posiziona tali compositi come una promettente alternativa ai materiali da costruzione convenzionali. In conclusione, la tesi apporta un contributo significativo al settore delle costruzioni sostenibili, dimostrando che è possibile migliorare le prestazioni termiche degli edifici riduce

This thesis investigates the development of eco-friendly cementitious composites incorporating Phase Change Materials (PCM) and recycled wood aggregates, aiming to optimize thermal energy efficiency in buildings while promoting sustainability. The research employs a comprehensive experimental approach to evaluate the composites' thermal, mechanical, and hygroscopic properties. Thermal performance testing, including calorimetric analysis and thermal conductivity assessments, revealed a significant increase in thermal energy storage capacity due to the PCM. Additionally, the recycled wood aggregates contributed to reduced composite density, potentially enhancing insulation properties. Mechanical tests on compressive and flexural strength confirmed that the inclusion of PCM and recycled wood did not compromise structural integrity. The study also examines the moisture-related behavior of the composites, understanding that moisture can affect both thermal and mechanical performance. Interactions between PCM, wood aggregates, and the cementitious matrix were analyzed to optimize durability and long-term performance under various environmental conditions. The findings demonstrate that the proposed eco-friendly composites effectively enhance building energy efficiency. The integration of PCM and recycled wood aggregates not only improves thermal storage but also aligns with circular economy principles by utilizing recycled materials. This dual advantage of energy efficiency and sustainability suggests these composites as a promising alternative to conventional construction materials. In conclusion, this thesis makes a valuable contribution to sustainable construction by showing that improved thermal performance in buildings can be achieved with minimal environmental impact, paving the way for greener building solutions.