Scienziati della Kaunas University of Technology (KTU), La Lituania sta sviluppando metodi per produrre calcestruzzo senza cemento, usando cenere volante, un prodotto di scarto industriale. Il prodotto finale è resistente come il cemento tradizionale, è più resistente agli effetti dannosi dell'acido, e più stabile in caso di esposizione a caldo e freddo estremi.

Per produrre una tonnellata di cemento Portland, ingrediente base del calcestruzzo e il tipo di cemento più utilizzato al mondo, fino a una tonnellata di anidride carbonica (CO ₂ ) è rilasciato. Si stima che l'industria mondiale del cemento sia responsabile del 7% delle emissioni annuali di anidride carbonica nell'atmosfera. Con l'obiettivo di ridurre l'impatto negativo dell'industria del calcestruzzo sull'ambiente, I ricercatori della KTU hanno studiato i metodi per sostituire il cemento Portland con altri materiali.

"All'inizio, l'idea che il calcestruzzo possa essere prodotto senza usare il cemento sembrava radicale. Ora, dopo diversi anni di intenso lavoro, abbiamo sviluppato con successo calcestruzzo attivato alcalino, con resistenza alla compressione di 55 MPa (la stessa del calcestruzzo convenzionale). Invece del cemento Portland, stiamo usando prodotti di scarto industriali attivati ​​da alcali:ceneri volanti, ceneri pesanti per biocarburanti, Rifiuti di produzione di AlF3 - gel di silice ecc., "dice Vytautas Bocullo, ricercatore presso KTU Facoltà di Ingegneria Civile e Architettura.

Secondo il ricercatore, il più grande vantaggio di questo tipo di legante è che nella sua produzione, può essere utilizzata una grande quantità di rifiuti industriali contenenti una forma attiva di silicio e composti di alluminio. Teoricamente, potrebbe essere utilizzato qualsiasi materiale contenente composti di silicio e alluminio, come loppa d'altoforno o metacaolino, materiale derivato dalla modificazione della caolinite minerale argillosa.

Trattato con una speciale soluzione alcalina, questi materiali iniziano a fondersi e legarsi in modo simile al cemento tradizionale. A seconda della composizione, il prodotto finale può essere un geopolimero o un materiale attivato da alcali. Il calcestruzzo attivato con alcali è molto più resistente agli effetti del fuoco e dell'acido. Anche, a causa del suo pH più alto, questo calcestruzzo protegge l'armatura dalla corrosione.

Bocullo sostiene che il calcestruzzo attivato alcalino può essere utilizzato al posto del calcestruzzo tradizionale in molti campi, e sta diventando un'alternativa popolare a livello mondiale al calcestruzzo tradizionale. Preparando adeguatamente le materie prime e la soluzione attivante, tale calcestruzzo si solidifica alla temperatura normale. Però, per produrre questo tipo di calcestruzzo in modo economico, i materiali locali sono i migliori.

"Stiamo cercando di utilizzare materiali di scarto dell'industria locale, come scarti di produzione di fluoruro di alluminio, gel di silice e ceneri di biocarburanti. La preparazione della sostanza dipende dal materiale stesso. Per esempio, le ceneri leggere del carbone possono essere utilizzate immediatamente, ma la cenere del biocombustibile deve essere macinata fino alla finezza del cemento. Al fine di migliorare le qualità del prodotto finale, diverse sostanze possono essere miscelate, ma prima, la loro composizione chimica e gli additivi devono essere studiati per il loro impatto sull'ambiente e sulla resistenza a compressione del calcestruzzo, "dice Boculo.