Il cemento intelligente: ecco il calcestruzzo di domani

Visto il progresso compiuto dal settore, è effettivamente possibile parlare senza errori di cemento intelligente, o meglio, di cemento smart. Quando un materiale da costruzione può essere definito in questo modo? Di fatto, l’evoluzione avviene quando uno di questi materiali riesce a reagire agli stimoli esterni, modificando una delle proprie proprietà di natura meccanica, chimica elettrica o termica.

Negli ultimi anni per esempio sono stati fatti grandi passi avanti per quanto riguarda i materiali a cambiamento di fase, denominati Pcm, ovvero Phase Change Materials: si tratta di tutti quei materiali che vengono inseriti nei materiali di costruzione “classici” per renderli più performanti.

Buona parte dell’impegno dei ricercatori è rivolto, come prevedibile, ai materiali usati per la struttura portante degli edifici, a partire per l’appunto dal cemento e, più nello specifico, dal cemento composito. Vediamo quali sono le soluzioni più interessanti nel mondo del calcestruzzo!

Il cemento rinforzato con il carbonio

Il carbonio è un materiale che negli ultimi anni ha trovato tanti diversi impieghi, in diversi settori. Non stupisce di certo ritrovarlo anche nel mondo dell’edilizia sostenibile, dove negli ultimi anni si è iniziato a sperimentare il cemento rinforzato con il carbonio.

L’obiettivo è quello di avere pareti più resistenti e allo stesso tempo più sottili, con un fabbisogno minore di materiale. Nel concreto, il carbonio può essere addizionato al calcestruzzo in due modi: o mescolando le fibre di carbonio al cemento, così da avere una distribuzione più o meno omogenea all’interno della futura parete o del futuro solaio. Oppure applicando all’interno delle pareti, tra uno strato e l’altro di cemento, delle sottili reti a fibra di carbonio; o ancora, per iniezione, attraverso il processo di “stampa” mirata sulla superficie del cemento.

E questa, va detto, è solo una delle innovative applicazioni che spingono a parlare di cemento intelligente: c’è chi infatti sta pensando di arricchire il calcestruzzo con il grafene.

Cemento intelligente: Italcementi e il calcestruzzo con grafene

Fin dal 2014 in Italcementi si stanno studiando le possibili applicazioni del grafene nelle strutture in calcestruzzo. Tra il 2014 e il 2019 sarebbero state dedicate complessivamente oltre 15mila ore di studio al progetto. L’ipotesi più interessante sembra quella che prevede di sfruttare le proprietà di natura conduttiva del materiale che ha valso il Nobel per la fisica ai fisici Andrej Gejm e Konstantin Novosëlov per creare un cemento effettivamente smart, in grado quindi di essere elettricamente conduttivo.

Di fatto gli scenari che si aprono in questo senso sono tanti, diversi e affascinanti, con la possibilità di incrementare l’efficienza e la sicurezza degli edifici del futuro. Poter disporre di composti cementizi che permettono la conduzione elettrica senza ledere le altre performance permetterà per esempio di creare interessanti riscaldamenti a parete, sfruttando la possibilità di trasformare l’elettricità in energia termica.

Il cemento mangia smog

Meno recente ma comunque preziosa è poi la messa a punto del cosiddetto cemento mangia smog, anche questo messo a punto nei laboratori di Italcementi. La funzione antismog è attivata dalla proprietà fotolitica del materiale, con il calcestruzzo che, attivato dalla luce, permette di decomporre i principali agenti inquinanti presenti nelle nostre città.

Ecco allora che il cemento antismog diventa particolarmente utile, per esempio, nei luoghi inquinati dove la ventilazione è ridotta, come per esempio all’interno delle gallerie stradali.

Il cemento mangia smog è stato utilizzato per diverse strutture moderne: il famoso Palazzo Italia di Expo 2015, che si appresta a diventare la sede della fondazione Human Technopole, è stato per esempio realizzato usando questo peculiare composto cementizio.