Il calcestruzzo sostenibile può contribuire a ridurre l’impatto ambientale del settore edile

In una nuova soluzione gli scienziati hanno sostituito i materiali sintetici con fibre naturali e materiali provenienti dai flussi di rifiuti.

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Il calcestruzzo è stato soprannominato il “materiale più distruttivo sulla terra” e per una buona ragione.

"Quando sarai a metà di questo articolo, il volume riempirà l'Albert Hall e si riverserà fino a Hyde Park. In un giorno sarebbe grande quasi quanto la diga delle Tre Gole in Cina. In un solo anno, ce n'è abbastanza per patio su ogni collina, valle, angolo e fessura dell'Inghilterra," spiega il quotidiano The Guardian.

"Dopo l'acqua, il calcestruzzo è la sostanza più utilizzata sulla Terra. Se l'industria del cemento fosse un paese, sarebbe il terzo maggiore emettitore di anidride carbonica al mondo con un massimo di 2,8 miliardi di tonnellate, superato solo da Cina e Stati Uniti." continua il giornale.

Non sorprende quindi che sia iniziata la corsa per trovare alternative sostenibili al cemento. Un team di ricercatori internazionali, guidato da scienziati della Flinders University in Australia, ha trovato una nuova soluzione sostituendo i materiali di rinforzo sintetici con fibre naturali e materiali provenienti dai flussi di rifiuti.

La loro tecnica, riferiscono, ha prodotto "geopolimeri rinforzati con fibre naturali rinnovabili e realizzati con sottoprodotti industriali e sabbie di scarto provenienti dalla fusione del piombo o dalla produzione del vetro, in grado di eguagliare la resistenza, la durabilità e le qualità di ritiro da essiccazione di quelli contenenti sabbia naturale, che a sua volta consuma più risorse grezze e genera emissioni aggiuntive nella sua lavorazione."

La nuova alternativa al calcestruzzo convenzionale si mostra molto promettente con l’uso di fibre naturali nei materiali da costruzione di livello strutturale. I risultati dei test mostrano che i geopolimeri realizzati con sabbia di vetro di scarto hanno una resistenza superiore e un assorbimento d’acqua inferiore rispetto ai geopolimeri realizzati con sabbia di fiume naturale.

Allo stesso tempo, i geopolimeri basati sulle scorie delle fonderie di piombo hanno un ritiro da essiccazione inferiore rispetto ai geopolimeri preparati con sabbia fluviale naturale. Negli esperimenti sono state testate anche fibre naturali come ramiè, sisal, canapa, fibra di cocco, iuta e bambù.

"I geopolimeri contenenti l'1% di fibre di ramiè, canapa e bambù - e il 2% di fibra di ramiè - mostrano una maggiore resistenza alla compressione e alla trazione e un ritiro da essiccazione inferiore rispetto ai geopolimeri non rinforzati, mentre quelli contenenti l'1% di fibra di ramiè hanno la resistenza più elevata e un ritiro da essiccazione più basso, " riferiscono i ricercatori.

Ogni anno in tutto il mondo vengono utilizzati circa 25 miliardi di tonnellate di calcestruzzo, la cui produzione consuma circa il 30% delle risorse naturali non rinnovabili ed emette circa l’8% di gas serra. Tuttavia, secondo gli scienziati, il nuovo sostituto del cemento, se potenziato a sufficienza, potrebbe rendere l’industria molto più sostenibile.

"[Noi] non solo possiamo riciclare enormi volumi di sottoprodotti industriali e materiali di scarto, compresi gli aggregati di calcestruzzo, per migliorare le proprietà meccaniche e di durabilità del calcestruzzo, ma anche utilizzare fibre naturali ecologiche alternative che altrimenti non verrebbero utilizzate in modo costruttivo ", afferma Aliakbar Gholampour, ricercatore in ingegneria strutturale e autore di uno studio sui risultati.

"[Noi] cercheremo anche di progettare miscele di aggregati grossolani riciclati e altri tipi di fibre cellulosiche, inclusa la carta all'acqua, per diverse applicazioni nel settore edile. Abbiamo inoltre in programma di studiare la loro applicazione nella stampa 3D per l'edilizia per il futuro."