Un team dell’Università di Cordoba ha sviluppato una malta cementizia capace di autoripararsi grazie a speciali additivi cristallini
Le costruzioni realizzate dall’Impero Romano ci hanno già mostrato il potere di una miscela cementizia capace di autoripararsi ed in grado di attraversare millenni giungendo fino a noi in ottime condizioni. Come trasferire questo potere anche alle infrastrutture contemporanee? Ad individuare la soluzione ha pensato l’Università di Cordoba che è riuscita a trovare la formula ideale per produrre una malta autoriparante, perfetta per la fase di post-tensione nella costruzione di grandi edifici, ponti e dighe.
Miscela cristallina per chiudere le crepe
Come spiega Suelen da Rocha, capo del progetto presso l’Università di Cordoba, a fare la differenza nella malta autoriparante è l’inserimento di una miscela cristallina che, a contatto con l’acqua, genera cristalli in grado di sigillare le crepe.
Il problema delle grandi infrastrutture moderne è proprio la loro durata nel tempo, fattore che porta ad un lavoro molto costoso e complesso che richiede non solo un’attenta progettazione, ma anche materiali appositamente studiati e una manutenzione regolare per evitare rischi legati al deterioramento.
Riuscire a produrre materiali “auto-riparanti” consentirebbe non solo di rendere le strutture più sicure, prolungandone la vita media, ma anche di ridurre i costi di costruzione.
Nell’ambito del progetto SMARTINCS, il team di ricercatori spagnoli ha esplorato l’utilizzo di questi additivi cristallini nelle malte cementizie, fino ad individuare la composizione chimica “perfetta”.
Questi additivi reagiscono con l’umidità e i composti del cemento per formare strutture di silicato di calcio idrato, che si depositano all’interno delle microfessure. In altri casi, si formano cristalli di carbonato di calcio che sigillano le cavità, bloccando l’ingresso di acqua e agenti aggressivi.
Attenzione al bilanciamento
Incorporare additivi cristallini nelle miscele cementizie per produrre malta autoriparante, tuttavia è ben più complesso di come potrebbe sembrare.
Il bilanciamento degli ingredienti è fondamentale per non compromettere la qualità del materiale, dalla fase di preparazione fino alla posa e alla futura manutenzione.
Inoltre, l’aggiunta di nuovi ingredienti potrebbe alterare la fluidità della malta, un problema che ha richiesto numerosi test su diverse formule prima di arrivare alla composizione definitiva.
La miscela sviluppata sarebbe in grado di resistere nel tempo, anche in condizioni estreme come nel caso di infrastrutture subacquee o di grandi dimensioni e potrebbe ridurre o eliminare del tutto la necessità di interventi esterni per decenni.
Come sottolinea la professoressa Da Rocha, il passo successivo sarà lo studio della risposta alla corrosione di queste particolari malte, con l’obiettivo di creare un prodotto edilizio perfetto sotto ogni punto di vista.
Vantaggi anche per l’ambiente
Oltre ai benefici strutturali, l’impiego di malte autoriparanti riduce drasticamente la necessità di demolizioni, ricostruzioni e consumo di nuove materie prime, contribuendo alla sostenibilità ambientale del settore edilizio.Accanto a Suelen da Rocha dell’Università di Cordoba, lo studio ha coinvolto anche Mercedes Sánchez Moreno e Luis Sánchez del Dipartimento di Chimica Inorganica e Ingegneria Chimica dell’UCO, e Isabel Santacruz dell’Università di Malaga.
La ricerca è stata pubblicata sulla rivista Materials and Structures con il titolo: “Systematic study on mix design optimization and on fresh properties of grouts containing crystalline admixtures”.
