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Un nuovo metodo di utilizzo della sabbia per produrre calcestruzzo senza cemento

Studiosi di Istituto di scienze industrialiUna parte dell’Università di Tokyo ha progettato una nuova tecnologia per l’installazione di calcestruzzo non cementato.

Credito immagine: Institute of Industrial Sciences, University of Tokyo.

Con una semplice reazione in alcool con un catalizzatore, i ricercatori hanno legato direttamente le particelle di sabbia. Non solo questo potrebbe ridurre le emissioni di carbonio, ma potrebbe anche creare edifici e strutture nelle regioni desertiche e persino su Marte o sulla Luna.

Il calcestruzzo è composto da due parti: cemento (responsabile dell’8% dell’anidride carbonica totale mondiale)2 Emissioni) e inerti (costituiti principalmente da ghiaia e sabbia).

Sebbene la sabbia sia abbondante in tutto il mondo, la disponibilità di sabbia per la produzione di calcestruzzo è piuttosto limitata poiché le particelle di sabbia devono avere una certa distribuzione dimensionale per rendere scorrevole il calcestruzzo.

Nel calcestruzzo, il cemento viene utilizzato per legare sabbia e ghiaia. Alcuni ricercatori stanno studiando come sostituire più cemento con altri materiali, come ceneri volanti e scorie di altoforno, per ridurre l’anidride carbonica.2 Emissioni, ma questo approccio non è sostenibile perché la fornitura di questi materiali sta diminuendo a causa della diminuzione nell’uso di sistemi di energia termica e del crescente utilizzo di acciai per forni elettrici..

Yuya Sakai, autrice principale dello studio e professore associato, Istituto di scienze industriali, Università di Tokyo

Quindi, è necessario un nuovo metodo per raccogliere il calcestruzzo da materiali inesauribili con un minore impatto ambientale.

Sakai ha aggiunto “I ricercatori possono produrre tetraalcossisilano dalla sabbia attraverso una reazione con alcol e un catalizzatore rimuovendo l’acqua, che è un sottoprodotto della reazione. La nostra idea era di far entrare l’acqua per trasformare la reazione dalla sabbia in tetraalcossillano, per legare insieme le particelle di sabbia.. “

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Un bicchiere fatto di un foglio di rame è stato posto in un recipiente di reazione con materiale e sabbia, condizioni di reazione – come quantità di alcol, sabbia, agente di disidratazione e catalizzatore; Il tempo di reazione e la temperatura di riscaldamento vengono sistematicamente modificati.

Determinare il corretto rapporto tra sostanze chimiche e sabbia era fondamentale per ottenere un prodotto con una resistenza sufficiente.

Abbiamo ottenuto prodotti sufficientemente resistenti utilizzando, ad esempio, sabbia silicea, perle di vetro, sabbia del deserto e sabbia lunare simulata.. Questi risultati potrebbero stimolare il movimento verso un’industria edile più verde ed economica ovunque sulla terra. La nostra tecnologia non richiede particelle di sabbia specifiche che vengono utilizzate nella costruzione convenzionale, il che aiuterà anche ad affrontare i problemi del cambiamento climatico e dello sviluppo spaziale.

Ahmed Farahani, secondo autore dello studio, Institute of Industrial Sciences, University of Tokyo

Il prodotto mostrerà probabilmente una maggiore durata rispetto al calcestruzzo convenzionale perché la pasta di cemento, che è relativamente debole contro l’attacco chimico e mostra grandi variazioni di volume a causa dell’umidità e della temperatura, non fa parte del prodotto.

Lo studio è pronto per la pubblicazione in Sisan Kenkyo, Vol. 75, 2021, come documento intitolato “Produzione del corpo indurito mediante incollaggio diretto di particelle di sabbia”.

Fonte: https://www.iis.u-tokyo.ac.jp/en/