Aggregati alleggeriti da alcali-attivazione: caratterizzazione di laboratorio per l’impiego in pavimentazioni stradali speciali.

I tradizionali materiali da costruzione provengono da un processo di estrazione di risorse naturali e dal loro trattamento secondo tecniche energivore. Allo stesso tempo, vi è una crescita di sottoprodotti industriali di scarto causante problemi di smaltimento. Il futuro nel settore delle costruzioni si dovrà ricercare in risorse di nuova generazione, basate su processi sostenibili e rispettosi dell'ambiente. La riqualificazione dei rifiuti attraverso il processo di alcali-attivazione (AA) consente lo sviluppo di materiali ad alte prestazioni e basso impatto. Lo scopo di questa tesi riguarda lo sviluppo e la sperimentazione di materiali innovativi AA alleggeriti da utilizzare in applicazioni ingegneristiche. I precursori sono due polveri ricche in alluminio e silicio, scarto di processi industriali: bentonite esausta (BE) e polvere di basalto (B). Gli attivanti sono miscele costituite da idrossido e silicato di sodio. Una percentuale ottimizzata di perossido di idrogeno è aggiunta come agente espandente. Questi materiali sono combinati con metacaolino e sottoposti ad AA per dare luogo a due materiali alleggeriti. La sperimentazione prosegue con la produzione di aggregati alleggeriti il cui processo produttivo comprende: dosaggio dei componenti, preparazione della miscela, produzione a mano dei campioni e infine la maturazione tra i 60 e 80°C in un forno ventilato. Ne risultano particelle sferiche ad elevata porosità. Successivamente si provvede alla caratterizzazione fisica e meccanica degli aggregati: i BE presentano una porosità composta da pori grandi, al contrario i B mostrano una porosità più fine. Questo ne influenza la densità e le proprietà meccaniche. B presenta buona resistenza alla frantumazione, superando chiaramente BE. È infine valutata la loro idoneità ad applicazioni stradali: una tipica miscela bituminosa per strato di usura è fatta con il 12% di aggregato alleggerito B. Le prestazioni fisiche e meccaniche rivelano risultati positivi.