Un cemento ecocompatibile
Il cemento è ampiamente utilizzato come legante in alcuni materiali da costruzione, tra cui il calcestruzzo, per la realizzazione di infrastrutture quali abitazioni, ponti e strade. Durante la fabbricazione, il cemento rilascia agenti inquinanti e biossido di carbonio nell’atmosfera che creano un pericolo potenziale per l’ambiente. Il progetto TRANSCEND (Understanding transport for concrete which is eco friendly innovative and durable), finanziato dall’UE, è stato concepito allo scopo di formare giovani ricercatori sugli aspetti chimici e ingegneristici del cemento per sviluppare nuovi materiali ecosostenibili e con proprietà simili. Per ottenere un cemento di lunga durata, è necessario fare in modo che questo materiale sia in grado di resistere a situazioni estreme, come ad esempio le immersioni in acqua e le condizioni avverse tipiche delle zone desertiche. Tra i numerosi fattori ambientali, le infiltrazioni di acqua nelle crepe del calcestruzzo rappresentano la condizione più pericolosa, nonché la causa della maggior parte dei fenomeni di degrado. La comprensione degli effetti dei mezzi di trasporto per via d’acqua in cemento e calcestruzzo aiuta gli scienziati a elaborare prove predittive del degrado di questi materiali, spingendo il settore edile a introdurre un nuovo cemento sostenibile nei materiali da costruzione. L’iniziativa TRANSCEND ha riunito 12 università, quattro istituti di ricerca e sette partner industriali per studiare a fondo il trasporto per via d’acqua attraverso l’adozione di tecniche di modellazione computerizzata ed esperimenti in laboratorio. Un gruppo di giovani ricercatori ha sviluppato una serie di modelli per il calcolo delle caratteristiche comuni del calcestruzzo, tra cui modelli numerici di bagnatura con acqua e di asciugatura delle superfici frontali nelle paste di cemento. Altri giovani ricercatori hanno condotto una serie di esperimenti di laboratorio finalizzati alla caratterizzazione di alcune proprietà, tra cui porosità e crepe, in condizioni variabili di temperatura e di umidità relativa. I partner hanno condiviso le proprie esperienze allo scopo di eseguire una caratterizzazione estremamente dettagliata della struttura e della composizione chimica del cemento, attraverso l’adozione di tecniche di risonanza magnetica nucleare (Nuclear Magnetic Resonance, NMR) che consentono di distinguere le varie composizioni dei composti a livello atomico. I risultati ottenuti nell’ambito degli studi NMR sono stati impiegati per la creazione di nuovi modelli finalizzati alla valutazione di specifici parametri del cemento, come ad esempio la permeabilità, e alla caratterizzazione di nuovi materiali di interesse industriale. L’iniziativa TRANSCEND, che ha offerto un quadro più chiaro dei mezzi di trasporto per via d’acqua in cemento, ha gettato le fondamenta per lo sviluppo di cementi ecosostenibili e a lunga durata destinati al settore edile.
Parole chiave
Ecocompatibile, cemento, trasporto per via d’acqua, calcestruzzo, materiali da costruzione, degrado
