Con cemento stampato in 3D, edifici più green

Roma – Un composito cementizio più green e stampabile in 3D. E’ quanto sviluppato dai ricercatori dell’Università della Virginia (UVA) che hanno dato conto dei loro risultati sul Journal of Building Engineering. Questo nuovo materiale, che combina grafene con calcare e cemento di argilla calcinata (LC2), offre maggiore resistenza e durata, riducendo significativamente le emissioni di carbonio, rendendolo una soluzione molto valida per affrontare le sfide ambientali nella costruzione con stampa in 3D. “Il nostro obiettivo era progettare un calcestruzzo stampabile che funzionasse meglio e fosse più eco-compatibile”, ha affermato Osman Ozbulut, professore presso il Dipartimento di Ingegneria civile e ambientale dell’UVA. “L’aggiunta di grafene al cemento LC2 offre un’opportunità unica per ridurre le emissioni di carbonio mantenendo la resistenza e la flessibilità richieste per la costruzione in 3D”. Lo studio, che ha esplorato le proprietà di flusso, le prestazioni meccaniche e gli impatti ambientali di questo materiale, è stato condotto dal visiting scholar Tuğba Baytak e da Tawfeeq Gdeh dell’UVA, ricercatori di dottorato presso il Resilient and Advanced Infrastructure Laboratory presso l’Università della Virginia. Collaborando con i ricercatori del Virginia Transportation Research Council (VTRC), Baytak e Gdeh hanno applicato il grafene, noto per le sue eccezionali proprietà meccaniche, al cemento LC2, migliorandone significativamente le prestazioni per le applicazioni di stampa 3D. “Questo tipo di innovazione è essenziale per il futuro dell’edilizia e sono orgoglioso di far parte del team che porta avanti questo progetto”, ha affermato Baytak. Un aspetto chiave della ricerca è stata una valutazione del ciclo di vita (LCA), condotta da Zhangfan Jiang, ricercatore post-dottorato del Dipartimento di Ingegneria civile e ambientale, in collaborazione con Lisa Colosi Peterson, professoressa di ingegneria ambientale presso l’Università della Virginia. La LCA ha rivelato che questo calcestruzzo LC2 arricchito di grafene potrebbe ridurre le emissioni di gas serra di circa il 31 per cento rispetto alle tradizionali miscele di calcestruzzo stampabili. “Essere in grado di vedere l’impatto ambientale completo di questo nuovo calcestruzzo è stato importante”, ha spiegato Jiang. “Non solo mostra migliori prestazioni meccaniche, ma ha anche un impatto ambientale inferiore, rendendo la tecnologia di costruzione del calcestruzzo 3D più sostenibile rispetto ai tradizionali metodi di stampa 3D con maggiori emissioni di carbonio”. “È gratificante vedere che la scienza ci spinge verso pratiche edilizie più ecologiche”, ha affermato Colosi Peterson. La partnership con il VTRC ha permesso al team UVA di valutare le potenziali applicazioni del materiale nelle infrastrutture di trasporto, evidenziandone ulteriormente il potenziale nel mondo reale. “La collaborazione con il VTRC è stata essenziale per scoprire le proprietà fondamentali di questo nuovo calcestruzzo”, ha aggiunto Ozbulut. (30Science.com)