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Gli scienziati della Kaunas University of Technology (KTU) in Lituania, hanno presentato il calcestruzzo ottenuto da cenere volante e altri prodotti industriali di scarto, potrebbe ridurre le emissioni di carbonio associate ai grandi progetti di costruzione. Il prodotto finale è forte quanto il calcestruzzo tradizionale, è più resistente agli effetti dannosi dell’acido ed è più stabile nei casi di esposizione a caldo e freddo estremo.

Le stime attuali mostrano che l’industria globale del cemento è responsabile del 7% delle emissioni annuali di anidride carbonica nell’atmosfera: in pratica per produrre una tonnellata di cemento Portland – un ingrediente di base del cemento e il tipo di cemento più comunemente utilizzato in tutto il mondo – è rilasciata fino a una tonnellata di anidride carbonica.

Vytautas Bocullo, un ricercatore che ha lavorato al progetto, ha detto:

«All’inizio, l’idea che il calcestruzzo potesse essere prodotto senza l’uso del cemento sembrava inconcepibile. Ora, dopo diversi anni d’intenso lavoro, siamo riusciti a sviluppare calcestruzzo attivato da alcali, ha una resistenza alla compressione di 55 MPa (la stessa del comune calcestruzzo). Utilizziamo al posto del cemento Portland prodotti di scarto industriali attivati da alcali: ceneri volanti, ceneri pesanti per biocombustibili, rifiuti di produzione di AlF3 – silicagel e altri».

Teoricamente si può utilizzare qualsiasi materiale contenente composti di silicio e alluminio, come le scorie d’altoforno, il metacaolino (materiale pozzolanico, composto di allumino-silicati reattivi, ottenuto per cottura d’argille caolinitiche) o materiali derivati dalla modifica della caolitina minerale argilloso.

Trattati con una speciale soluzione alcalina, questi materiali iniziano a fondere e legare come il cemento tradizionale. Il prodotto finale secondo la composizione può essere costituito da materiale geopolimero o alcalinoattivo.

Il calcestruzzo attivato con alcali è molto più resistente agli effetti del fuoco e degli acidi. Inoltre, grazie al suo pH più elevato, questo calcestruzzo protegge l’armatura dalla corrosione.

Vytautas Bocullo ha aggiunto:

«Il calcestruzzo attivato con alcali può essere utilizzato in molti campi al posto del calcestruzzo tradizionale. Stiamo cercando di utilizzare materiali di scarto dell’industria locale, come i rifiuti della produzione di fluoruro di alluminio, gel di silice e ceneri di biocombustibile. La preparazione della sostanza dipende dal materiale stesso, per esempio, le ceneri volanti del carbone possono essere utilizzate istantaneamente, ma le ceneri di biocombustibile devono essere macinate fino alla finezza del cemento. E’ possibile miscelare diverse sostanze al fine di migliorare le qualità del prodotto finale, ma prima di ciò è necessario indagare la loro composizione chimica e gli additivi per il loro impatto sull’ambiente e sulla resistenza alla compressione del calcestruzzo».

I gruppi di ricerca che lavorano nella Facoltà di Ingegneria Civile e Architettura KTU nel frattempo stanno anche sperimentando e sviluppando altri tipi di miscele di calcestruzzo, come il calcestruzzo ad altissime prestazioni, utilizzato per la produzione sicura, il cemento autorinnovante e altri.