Fig. 1. Tipiche crepe multiple delle dimensioni di un capello del nostro calcestruzzo pieghevole senza cemento quando sottoposto a carico di tensione (cioè in fase di allungamento). Credito:Swinburne University of Technology
Un nuovo tipo di calcestruzzo realizzato con materiali di scarto e che può piegarsi sotto carico è stato sviluppato dai ricercatori della Swinburne University of Technology di Melbourne, Australia.
Questo materiale, che incorpora rifiuti industriali come ceneri volanti prodotte da centrali elettriche a carbone, è particolarmente adatto per la costruzione in zone sismiche, in cui la natura fragile del calcestruzzo convenzionale spesso porta a disastrosi crolli di edifici.
"Il calcestruzzo è il materiale da costruzione più utilizzato al mondo, " dice il ricercatore Dr. Behzad Nematollahi. "In effetti, è il secondo materiale più consumato dagli esseri umani dopo l'acqua, quindi la sua qualità ha un effetto enorme sulla resilienza delle nostre infrastrutture come edifici, ponti e gallerie".
Il calcestruzzo tradizionale non è solo soggetto a frantumarsi quando viene allungato o piegato, ma ha anche un'enorme impronta di carbonio dovuta alla calcinazione del calcare per produrre il suo ingrediente chiave, cemento.
Utilizzando prodotti di scarto industriale, Il dottor Nematollahi e colleghi hanno eliminato la necessità di concretezza, rendendo il prodotto più sostenibile.
"La produzione di questo nuovo calcestruzzo richiede circa il 36% in meno di energia ed emette fino al 76% in meno di anidride carbonica rispetto al calcestruzzo pieghevole convenzionale in cemento, " dice il dottor Nematollahi.
Fig. 2. Significativa capacità di flessione del nostro calcestruzzo pieghevole senza cemento. Credito:Swinburne University of Technology
Fig. 3. Prestazioni di sostenibilità dei materiali del nostro calcestruzzo pieghevole senza cemento rispetto al calcestruzzo pieghevole convenzionale in cemento. Nota:"Tipico SHCC M45" rappresenta il calcestruzzo piegabile convenzionale in cemento. "SHGC monocomponente a polimerizzazione ambientale" rappresenta il nostro calcestruzzo pieghevole senza cemento. Credito:Swinburne University of Technology
Fig.4. Risposta sollecitazione-deformazione del nostro calcestruzzo pieghevole esente da cemento quando sottoposto a carico di tensione. Credito:Swinburne University of Technology
Per di più, l'inclusione di corte fibre polimeriche in questo nuovo calcestruzzo gli consente di sostenere più crepe della dimensione di un capello quando viene messo sotto tensione o piegato e non si rompe in pezzi. In effetti, è in grado di piegarsi quando viene applicata la forza, il che significa che gli edifici realizzati con esso avranno molte più probabilità di rimanere intatti durante i terremoti, uragani, impatti dei proiettili, e esplosioni.
"Costruire in aree vulnerabili a quel tipo di disastro naturale è uno degli usi principali a cui vediamo essere destinato questo materiale, " aggiunge. "I risultati dei nostri test di laboratorio hanno mostrato che questo nuovo calcestruzzo è circa 400 volte più flessibile del calcestruzzo normale, eppure ha una forza simile."
