Non solo case bio…
Il mondo dell’edilizia guarda con sempre maggiore interesse verso scenari improntati alla sostenibilità ambientale: il tema del recupero del patrimonio esistente, anche quello più recente, anima ricerche che trovano terreno fertile non soltanto nel settore residenziale, ma anche in quello di strutture e infrastrutture.
La ricerca applicata e la tecnologia rivestono ovviamente un ruolo estremamente significativo, toccando diversi aspetti come il miglioramento della durabilità, la riduzione dei costi di manutenzione e l’abbattimento dell’impatto sull’ambiente di opere infrastrutturali e grandi telai in cemento armato: un contributo importante alla transizione verso un’edilizia più sostenibile e circolare. Ecco due casi studio molto interessanti, da portare in classe e far conoscere a ingegnere e ingegneri del futuro.
Loro sì che erano bravi…
Perché ponti e acquedotti antichi sono ancora in piedi e strutture ben più recenti mostrano problemi così gravi legati alla loro manutenzione? La chimica e la fisica che consentono di realizzare un ottimo calcestruzzo e, di conseguenza, un cemento armato di qualità e durata decisamente superiore a quello otto e novecentesco sembrano essere sempre state ad attendere che qualcuno le riscoprisse.
Già da qualche anno è noto il brevetto di un nuovo tipo di calcestruzzo autoriparante ispirato alle tecniche costruttive dell’antica Roma. Questo materiale, sviluppato nel nostro Paese, possiede la capacità di autoriparare le crepe grazie all’interazione con l’acqua, migliorando così la durabilità delle strutture e riducendo le emissioni di CO₂: proprio come quello utilizzato per il Pantheon. A partire dal 2017, il professor Admir Masic del MIT ha guidato una ricerca proprio per comprendere i segreti del calcestruzzo romano.
Mescolare con cura: ma come?
Gli elementi chiave individuati dal team di Masic sono i cosiddetti clasti di calce: frammenti di calce viva (ossido di calcio, CaO) non completamente mescolati. Quando il calcestruzzo si fessura e viene a contatto con l’acqua, la calce reagisce e riempie le crepe, prevenendo il degrado. Inoltre, l’uso della cenere vulcanica chiamata pozzolana permetteva di creare legami più durevoli, migliorando la resistenza chimica e meccanica del calcestruzzo.
Per attivare la pozzolana e ottenere la formazione dei clasti, i materiali del composto venivano mescolati ad alta temperatura: il risultato era ed è sorprendente… ma i brevetti dei calcestruzzi moderni sembrano averlo dimenticato per quasi due secoli, proponendo procedure a freddo, decisamente meno efficaci.
Nuove strade per la ricerca
Le idee di Masic hanno letteralmente aperto la strada a strategie finalizzate alla prevenzione del degrado tramite aggiunta di materiali che si attivano in emergenza. È il caso dell’asfalto autoriparante inventato da un team di ricercatori britannici, in collaborazione con il King’s College London e Google Cloud.
Il manto stradale è arricchito con particelle porose derivate da scarti di biomassa, impregnate di oli riciclati. La compressione della superficie stradale, causata dal traffico, permette a queste particelle di rilasciare gli oli nelle crepe appena formate. Gli oli ammorbidiscono il bitume, permettendo all’asfalto di fluire e sigillare le fessure, prevenendo così la formazione di buche. Entrambe le tecnologie ci consentiranno di predisporre telai strutturali e infrastrutturali caratterizzati da costi di manutenzione decisamente inferiori e che torneranno a tramandarsi di generazione in generazione senza temere rischi legati all’usura.
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