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Calcestruzzo senza cemento per inquinare meno. E’ possibile?

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Il calcestruzzo è uno dei materiali più utilizzati in edilizia e nel
settore delle costruzioni che nel corso del ‘900 ha rivoluzionato il modo di
pensare e costruire l’architettura. Il calcestruzzo però ha il grande
difetto di inquinare l’ambiente nel suo ciclo di produzione. Un recente studio
fatto dai ricercatori giapponesi dell’Università di Tokyo ha brevettato un
calcestruzzo senza cemento a impatto zero.

calcestruzzo-cemento
Calcestruzzo senza cemento (foto di Broesis – Fonte: pixabay.com)

Premessa

Il calcestruzzo (detto anche conglomerato cementizio) è un materiale
composito e artificiale che non ha bisogno di presentazioni. Il calcestruzzo è
stato inventato tra la fine dell’800 e i primi anni del ‘900 ma è stato a metà
del secolo scorso che ha conosciuto la sua massima esplosione. Grandi maestri
dell’architettura moderna, come
Le Corbusier in Europa,
Franl Lloyd Wright
e Oscar Niemayer in America, oppure
Pier Luigi Nervi
in Italia, solo per citarne alcuni, hanno fatto di questo materiale il punto
di forza delle loro architetture realizzando forme fino a prima impensabili.

Il calcestruzzo nel corso degli anni si è evoluto migliorandosi sempre di più,
nelle caratteristiche e nella qualità. Oggi infatti è possibile avere
moltissimi tipi di calcestruzzo in base alle necessità (cemento bianco,
cemento fotocatalitico, etc.). Il vero difetto del calcestruzzo armato è il fatto che per produrlo
si spreca molta energia e si produce una grande quantità di
carbonio. Ecco che gli studi e le ricerche più recenti hanno prodotto
un calcestruzzo senza cemento (legante) in grado di inquinare molto
meno.

Cos’è il calcestruzzo

Il calcestruzzo normale è un materiale artificiale composto da:

  1. il legante, che di norma è un tipo di cemento;
  2. gli aggregati o inerti, costituiti da sabbia, ghiaietto e ghiaia;
  3. l’acqua, che deve avere determinate caratteristiche.
  4. additivi: queste sostanze possono essere aggiunte all’impasto per
    conferire particolari caratteristiche.

Le modalità di preparazione dell’impasto e l’esecuzione delle opere possono
incidere sulla resistenza del calcestruzzo. Se all’interno dell’impasto
viene messa anche un’armatura metallica allora si ha il calcestruzzo armato
comunemente chiamato anche cemento armato. 

Il rapporto acqua/cemento

Il rapporto tra la quantità in peso di acqua e di cemento necessarie per
l’impasto (rapporto acqua/cemento A/C) è un elemento importante per la
preparazione di un calcestruzzo di buona qualità perchè influenza in
misura rilevante due caratteristiche fondamentali:

  • la resistenza a compressione
  • la lavorabilità dell’impasto.

Il cemento: caratteristiche

Il cemento è un legante idraulico con l’indice di idraulicità superiore
a 0,5 ottenuto da calcari con percentuali di argilla che superano il 27%. Esso
è capace di reagire con l’acqua per acquistare, tramite i fenomeni di presa e
indurimento, caratteristiche di resistenza meccanica superiori a quelle della
calci idrauliche anche se completamente immerso in acqua.

Il cemento può essere:

  • cemento naturale: se è prodotto con l’impiego di marne naturali
    opportunamente additivate e trattate;
  • cemento artificiale: se è ottenuto mediante opportuni dosaggi di
    calcare, argilla e altri componenti.

I cementi di più comune impiego in edilizia sono:

  • Cemento Portland
  • Cemento Pozzolanico
  • Cemento d’Altoforno.

LEGGI ANCHE: Tipi di cemento per l’edilizia: composizione e utilizzi

Cos’è il calcestruzzo senza cemento

Abbiamo detto che il calcestruzzo è un materiale composto da acqua, sabbia e
cemento, ma recentemente è stato inventato un nuovo tipo di
calcestruzzo “sostenibile”, il calcestruzzo senza cemento, ovvero un
calcestruzzo che al posto del cemento come legante tra la sabbia e l’acqua
utilizza l’alcol.

Sembra strano ma vero; a portare a termine tale scoperta è stato un gruppo di
ricercatori dell’Università di Tokyo in Giappone che si sono posti il
problema di risolvere la questione dell’inquinamento prodotto dalla produzione
di cemento. A tale scopo è venuta in soccorso la chimica. Di fatto il nuovo
calcestruzzo senza cemento è una valida alternativa sostenibile al
“classico” cemento destinata a diventare una realtà consolidata nel settore
delle costruzioni. Il nuovo calcestruzzo riduce notevolmente l’impronta
ecologica sul pianeta. Il settore delle costruzioni è una delle cause
principali dell‘emissione di CO2 in atmosfera e dell’inquinamento
globale del pianeta perciò era doveroso innovare e produrre un materiale meno
inquinante, visto che rimane in assoluto uno dei materiali più utilizzati.

Solo per fare un esempio per produrre un comune cemento Portland servono alte temperature fino a 1500 °C con un processo che emette circa 1 kg
di CO2 per ogni kilogrammo di cemento. Ecco che gli scienziati giapponesi
hanno inventato questo nuovo cemento che permette di funzionare con
basse temperature e al posto del cemento come legante l’alcol. In
pratica viene prodotto tetra alcossisilano dalla sabbia attraverso una
reazione con l’alcol e un catalizzatore che rimuove l’acqua. Sono poi state
fatte vari tentativi per trovare la giusta proporzione tra sabbia e sostanze
chimiche per avere un calcestruzzo che risponda ai criteri di
resistenza, aprendo di fatto la frontiera al futuro.

A detta dei ricercatori poi, sembra che il nuovo
calcestruzzo senza cemento sia più resistente a sostanze chimiche,
temperatura e umidità rispetto al calcestruzzo tradizionale e addirittura
possa vantare una durata maggiore nel tempo. Altri studi simili sono stati
fatti dal altri ricercatori in altre parti del mondo per realizzare un
calcestruzzo senza cemento prodotto dai rifiuti industriali e il
calcestruzzo flessibile, prodotto dai materiali di scarto, adatto alle
costruzioni in zone sismiche.

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Anonimo
Anonimo
1 anno fa

Buongiorno se a qualcuno interessa sono a conoscenza di come fare il calcestruzzo esente da cemento contattatemi via mail [email protected]

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