Varie forme testate per la fibra metallica fusibile. Credito:Istituto di tecnologia di Tokyo
Il 18 febbraio, Professore Associato Masatoshi Kondo (Laboratorio per l'Energia Nucleare Avanzata, Istituto di Ricerca Innovativa, Tokyo Institute of Technology) ha parlato a un webinar per la stampa ospitato dalla Japan Association of Communication for Science and Technology. Kondo ha presentato i risultati sul tema "Divenire sostenibile nell'edilizia:utilizzare il 'metallo liquido' per produrre cemento ecologico". Kondo ha spiegato l'avanguardia della ricerca sul cemento armato realizzato con fibre metalliche fusibili per realizzare una società del riciclaggio delle risorse.
Lo scopo di questa ricerca è sviluppare un nuovo calcestruzzo fibrorinforzato riciclabile e stabilire sistemi per l'implementazione del nuovo materiale nella società. È stato formato un gruppo di ricerca composto da Kondo, chi ricerca la tecnologia dei metalli liquidi; Professore Associato Nobuhiro Chijiwa (Dipartimento di Ingegneria Civile e Ambientale, Scuola di Ambiente e Società), specializzato in materiali di ingegneria civile; e Assistant Professor Minho O (Dipartimento di Scienza e Ingegneria dei Materiali, Scuola di Materiali e Tecnologia Chimica), specializzato in chimica dei metalli.
Al webinar per la stampa, Kondo ha presentato Ryounkaku, che si trovava ad Asakusa ed era il più grande edificio in legno del periodo Meiji. (Ryounkaku fu completato nel 1890. Aveva 12 piani ed era alto 52 metri.) Introdusse anche Roppongi Midtown, che fu completata nel periodo Heisei. (Roppongi Midtown è stato completato nel 2007. Ha 54 piani ed è alto 248 metri). Sulla base dell'esempio di questi due edifici, Kondo ha notato il rapido sviluppo dell'architettura in cemento in Giappone e l'importanza del cemento nella società moderna.
Prototipo di calcestruzzo fibrorinforzato fusibile metallico. Credito:Istituto di tecnologia di Tokyo
Kondo ha spiegato che la quantità di rifiuti di calcestruzzo generata nel solo Giappone è di circa 30 milioni di tonnellate all'anno. Questo supera la quantità di rifiuti di plastica che il paese genera, che è anche visto come un problema serio a circa 9 milioni di tonnellate all'anno. Kondo ha sottolineato il problema della spazzatura e la necessità di fare un uso efficace delle risorse limitate. Il calcestruzzo di scarto è attualmente raccolto, separato, e riciclato. Tuttavia, la maggior parte dei materiali riciclati viene utilizzata solo come materiale per il fondo stradale e ha un uso limitato.
Il calcestruzzo fibrorinforzato (FRC) ha fibre di vari materiali disperse nel calcestruzzo per integrare le caratteristiche fragili del calcestruzzo. FRC è utilizzato in molti campi, ma non può essere riciclato. In risposta, Kondo, Chijiwa, e O si è concentrato su FRC. Al fine di facilitare la separazione e il recupero dai materiali di scarto, un metallo a basso punto di fusione (metallo fusibile) è stato disperso come fibre per rinforzare il calcestruzzo. Il team propone FRC in metallo fusibile che è stato ulteriormente rinforzato.
Le fibre metalliche utilizzano metalli come stagno, alluminio, e loro leghe a basso punto di fusione. Il team di ricerca cerca di determinare la forza ottenibile utilizzando forme uniche per le fibre metalliche fusibili disperse nel calcestruzzo. Per di più, il team spera di consentire la separazione e il recupero delle fibre metalliche riscaldando il calcestruzzo di scarto, trasformando così le fibre metalliche in liquido.
Al webinar per la stampa, Kondo ha introdotto l'attuale prototipo dell'FRC fusibile di nuova concezione. Ha anche dimostrato la fusione del metallo usando gallio, che in realtà fonde a circa 27-28°C. Inoltre, Kondo ha mostrato risultati che verificano la tenacità del materiale del prototipo a vari livelli di contenuto di fibre. Ha anche spiegato come separare il metallo dal materiale di scarto.
Kondo ha spiegato che poiché il cemento è indispensabile alla vita quotidiana, continua ad approfondire la ricerca sulla circolazione del calcestruzzo come risorsa. Ha concluso la sua presentazione ringraziando le tante persone che forniscono supporto e abbracciano la sfida dell'innovazione.