Campioni di terreno trattati con calce (a sinistra), e con magnesio (a destra). La formazione di ettringite ha provocato la rottura della provetta trattata con calce. Credito:Seco et al., 2017
Il giornale Scienza applicata dell'argilla ha recentemente pubblicato il documento 'Sulfate soils stabilizzation with magnesio-based bindersâ', una ricerca condotta dal dottor Andrés Seco-Meneses sulla stabilizzazione dei suoli solfati in cui Beñat García-Grancianteparaluceta, docente presso il Dipartimento di Ingegneria Mineraria e Metallurgica e Scienza dei Materiali dell'UPV/EHU, ha collaborato a fianco di un gruppo di ricercatori del Dipartimento di Progetti e Ingegneria Rurale della NUP/UPNA-Università Pubblica di Navarra e della società Magnesitas Navarras, S.A.
"I terreni sufati sono materiali molto abbondanti in natura. Tuttavia le loro scarse proprietà costruttive significano che sono materiali inadatti per eseguire tutta una serie di lavori. Di conseguenza, devono essere rimossi e portati in discarica e sostituiti con materiali estratti dalle cave. Tutto ciò comporta notevoli costi economici e ambientali fino ad oggi inevitabili, " ha spiegato il docente presso la Facoltà di Ingegneria di Vitoria-Gasteiz.
La difficoltà nello stabilizzare terreni di questo tipo è dovuta al fatto che i normali additivi stabilizzanti sono a base di calcio. In questi casi, il solfato si combina con il calcio nell'additivo e l'alluminio nell'argilla dando luogo a un minerale espansivo altamente idratato noto come ettringite. Ciò provoca il rigonfiamento del materiale trattato e persino la sua distruzione.
Lo studio ora pubblicato analizza cosa succede quando gli additivi a base di calcio vengono sostituiti da un additivo alternativo a base di magnesio, un sottoprodotto industriale noto come PC-8. "Il trattamento dei terreni naturali con il 4% e l'8% di calce o PC-8 ha migliorato le loro proprietà meccaniche a livelli normalmente ottenuti in altri terreni argillosi. In tutti i casi, le resistenze sviluppate sono state maggiori per le dosi dell'8% rispetto a quelle del 4%, e per il PC-8 sul lime, dimostrando la capacità del magnesio piuttosto che della calce come additivo con il potenziale di stabilizzare l'argilla dal punto di vista meccanico, ", ha detto Beñat Garcia.
Nei campioni trattati con PC-8 all'8% è stata osservata una significativa riduzione del naturale rigonfiamento dei suoli, così come la stabilità dimensionale di tutti i campioni trattati nel tempo. Per quanto riguarda questo docente UPV/EHU, "la conclusione è che l'uso di additivi a base di magnesio potrebbe essere potenzialmente un buon metodo per migliorare i materiali contenenti solfato nelle applicazioni edili". Sebbene siano necessari ulteriori studi in questa direzione, i risultati ottenuti indicano un miglioramento delle proprietà costruttive dei terreni trattati, che li trasforma in materiali idonei all'edilizia. Ciò consente di ottenere notevoli risparmi, e ridurre gli impatti ambientali associati alla generazione di discariche e all'estrazione di materiali nelle cave.