Caratterizzazione e studio della durabilità di malte geopolimeriche come rivestimento protettivo per acciai

La necessità di ridurre le emissioni di diossido di carbonio ed altri inquinanti ambientali, considerando la grande quantità di rifiuti presenti nelle discariche e l’impoverimento delle risorse naturali, ha portato l’industria e la ricerca sui materiali da costruzione allo studio ed allo sviluppo di materiali sostenibili. In questo contesto hanno suscitato un crescente interesse i geopolimeri, materiali inorganici ad attivazione alcalina, prodotti dalla reazione di precursori alluminosilicatici con una soluzione alcalina attivatrice. Questi materiali sono ottenuti da una materia prima naturale o derivante da scarti industriali, mediante un processo produttivo e di consolidamento poco impattante, che avviene a temperatura ambiente o leggermente superiore (20≤T≤100°C). Tra le varie applicazioni, nel settore delle costruzioni possono essere utilizzati come leganti idraulici in grado di offrire caratteristiche prestazionali paragonabili o superiori al cemento Portland ordinario, responsabile del 5-8% delle emissioni antropogeniche di CO2. Nel presente lavoro di tesi sono state realizzate tre differenti malte geopolimeriche a base di ceneri volanti, sottoprodotto derivante dalle centrali elettriche a carbone, mediante un processo di formatura e stagionatura a temperatura ambiente, per valutarne la durabilità come rivestimento protettivo nei confronti della corrosione per acciai da costruzione, in funzione dell’aggregato utilizzato. Attraverso prove di caratterizzazione fisica ed indagini microstrutturali ed elettrochimiche, si è valutata l’influenza che hanno avuto i diversi aggregati sulla struttura dei rivestimenti geopolimerici e sul comportamento a corrosione dei rispettivi supporti in acciaio, in condizioni di esposizione ai cloruri. I risultati ottenuti hanno evidenziato un ottimo comportamento all'attacco corrosivo delle malte geopolimeriche a base di ceneri volanti con sabbia silicea, in grado di limitare l’ingresso e la diffusione dei cloruri nel materiale.