Il calcestruzzo autoriparante e sostenibile che si ispira agli antichi romani

Il calcestruzzo è uno dei materiali più utilizzati nel settore delle costruzioni, tanto che ogni anno ne vengono prodotti 33 miliardi di tonnellate. Eppure la sua reputazione è compromessa dall’impatto che la sua filiera ha sull’ambiente. Per cogliere la sfida di decarobonizzare i processi e creare un calcestruzzo sostenibile, sia dal punto di vista ambientale che economico e sociale, la startup italiana DMAT ha lanciato un nuovo prodotto formulato per essere durevole e green: il calcestruzzo  D-LIME.

Il calcestruzzo  D-LIME

Partendo dalla competitività economica indiscussa del calcestruzzo e dal fatto che sia uno dei prodotti indispensabili della nostra epoca, DMAT ha puntato a lavorare sugli aspetti “migliorabili” del materiale, cioè sostenibilità e durabilità, senza però aumentare i costi di produzione. È nata così una nuova generazione di prodotti, certificati in Svizzera dall’Istituto di Meccanica dei Materiali.

Le emissioni di CO2 del processo di produzione sono molto inferiori – circa del 20% – rispetto ai processi tradizionali. Ma la caratteristica principale del calcestruzzo D-Lime è la sua capacità di autoripararsi: attivato dall’acqua, il materiale richiude le fessurazioni con un processo simile a quello della cicatrizzazione dei tessuti biologici. Questo consente di allungare la vita degli edifici, auto-ripararando eventuali crepe.

Una formula ereditata dell’antichità

Per trovare la formula del calcestruzzzo riparante, DMAT si è ispirata agli antichi romani: se le loro architetture sono arrivate intatte fino ai giorni nostri, infatti, doveva esserci un motivo. Per esempio il Pantheon, a Roma, nei suoi quasi 2000 anni di storia, ha superato terremoti, incendi, incuria, intemperie… Proprio questo edificio, dal 2017, è stato studiato dal chimico Admir Masic, professore associato di Ingegneria Ambientale del MIT-Massachusetts Institute of Technology, che ha trovato il segreto della sua longevità proprio nel calcestruzzo con cui è stato costruito. Le sue ricerche, pubblicate dalla rivista scientifica Advances, hanno portato DMAT – in particolare il fondatore Paolo Sabatini, che è anche coautore della ricerca insieme allo stesso Masic e, tra gli altri, al connazionale Carlo Andrea Guatterini, e al francese Nicolas Chanut – a creare D-Lime, riuscendo a ottenere un prodotto con ottime performance strutturali.

Dall’Italia, ora DMAT è sbarcata negli Stati Uniti da dove seguirà lo sviluppo e la commercializzazione di questo materiale innovativo. La realizzazione del calcestruzzo D-Lime sarà affidata, tramite licenze, ai produttori del normale calcestruzzo, ad aziende di costruzione e sviluppatori immobiliari, che potranno applicare la nuova formula utilizzando gli impianti produttivi esistenti, senza modificarli.

8/10/2021

Calcestruzzo autoriparante e ad alta durabilità

Obiettivo del progetto Horizon2020 ReSHEALience, coordinato dal Politecnico di Milano, è sviluppare un calcestruzzo autoriparante e più resistente rispetto ai prodotti tradizionali. L’importanza della durabilità dei materiali cementizi

Partito nel 2018, il progetto Horizon2020 ReSHEALience, finanziato dalla Commissione Europea, coordinato dal professor Liberato Ferrara del Politecnico di Milano e che ha coinvolto 13 partner, tra cui l’Universitat Politecnica de Valencia,  ha tra i suoi principali obiettivi quello dello sviluppo di un calcestruzzo autoriparante e durevole.

Alla base del progetto, che si concluderà nel 2022, l’importanza di progettare materiali cementizi durevoli e dalle migliorate prestazioni, in grado di sopportare le aggressioni esterne per un tempo maggiore, limitando le operazioni di manutenzione ordinaria e straordinaria, in modo da superare il limite di 50 anni degli attuali codici di progettazione.

La durabilità dei materiali cementizi diviene un aspetto progettuale fondamentale che deve tenere conto della composizione del materiale e della concezione strutturale.

Nell’ambito del progetto Horizon2020 ReSHEALience si stanno progettando innovativi compositi in grado di assicurare che la durabilità del calcestruzzo in stadio fessurato sia di circa il 30% maggiore rispetto ai prodotti tradizionali ad elevate prestazioni. Nel comunicato del Politecnico di Milano si legge infatti che i compositi cementizi realizzati vantano una capacità di autoriparazione strutturale in caso di stadio fessurato “che è il normale stato di servizio di una struttura in calcestruzzo armato”. In particolare la durabilità del materiale è stata ingegnerizzata “attraverso componenti alla micro- e nano-scala quali additivi cristallini, nanofibre di allumina, nanofibre e nanocristalli di cellulosa”, in grado di migliorare la capacità autoriparante del calcestruzzo.

Con i materiali ad alta durabilità sviluppati, sono state realizzate sei strutture pilota in scala reale e nelle condizioni di esercizio strutturale – 2 in Italia, 2 in Spagna, 1 in Irlanda e 1 a Malta – le cui prestazioni vengono costantemente monitorate.

Anche se il progetto non è ancora concluso, è stato raggiunto l’obiettivo di “validare il concetto di calcestruzzo ad elevata durabilità (Ultra High Durability Concrete – UHDC)” considerando i diversi contesti di utilizzo strutturale e i materiali disponibili nelle diverse situazioni.

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