Calcestruzzo senza cemento

La chimica di base viene in aiuto per migliorare la produzione sostenibile del settore costruzioni. Succede in Giappone, dove un gruppo di scienziati dell’Università di Tokyo ha prodotto un nuovo calcestruzzo senza cemento. Un’alternativa che promette di aiutare il comparto a diminuire la propria impronta ecologica, migliorando al contempo le proprietà del materiale.

Il lavoro degli scienziati giapponesi

Normalmente il calcestruzzo è costituito da un aggregato, come sabbia e ghiaia, e cemento, che funge da collante per tenerlo insieme. Il Portland è la miscela cementizia più comune, ma per realizzarla servono alte temperature (fino a 1500 °C), in un processo che emette circa 1 Kg di CO2 per ogni Kg di cemento. Alcuni ricercatori stanno studiando come sostituire parte del cemento con altri materiali, come ceneri volanti e scorie di altoforno, per ridurre le emissioni di carbonio. Questo approccio, tuttavia, è insostenibile perché la fornitura di tali materiali sta diminuendo. L’approccio della Tokyo University risolve
brillantemente il problema. Il gruppo è riuscito a produrre calcestruzzo senza cemento impiegando un processo a temperature più basse e materiali con un minore carico ambientale. Oggi è possibile produrre tetraalcossisilano dalla sabbia attraverso una reazione con alcol e un catalizzatore rimuovendo l’acqua, sottoprodotto del processo. L’idea degli scienziati asiatici è lasciare che l’acqua sposti la reazione avanti e indietro dalla sabbia al tetraalcossisilano, per legare le particelle di sabbia tra loro. Il team ha sperimentato diverse miscele variando le condizioni di reazione, come la quantità di sabbia, alcool, catalizzatore e agente di disidratazione impiegati, la temperatura di riscaldamento e il tempo di reazione. Trovare la giusta proporzione di sabbia e sostanze chimiche è stato fondamentale per ottenere un prodotto con una resistenza sufficiente. I ricercatori hanno ottenuto i migliori risultati con sabbia silicea, perle di vetro, sabbia del deserto e sabbia
lunare simulata. Questi risultati possono promuovere il passaggio a un’industria edilizia più verde ed economica ovunque sulla Terra. La tecnica messa a punto non richiede particelle di sabbia specifiche utilizzate nella costruzione convenzionale. Non solo. Il gruppo sostiene che il nuovo calcestruzzo senza cemento possa vantare una durata migliore rispetto a quella del calcestruzzo convenzionale, offrendo una maggiore resistenza a sostanze chimiche, temperatura e umidità.

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