Valutazione prestazionale di nuovi leganti geopolimerici carbonatati in condizioni accelerate

Il settore dell’edilizia, e specialmente delle nuove costruzioni, è uno dei maggiori produttori di CO2 e gas serra; per questo è necessario investigare alcune alternative più sostenibili rispetto al cemento, il legante più utilizzato globalmente. La famiglia dei materiali analizzati è quella dei geopolimeri, ovvero materiali inorganici che consolidano con una reazione simile alla polimerizzazione. I geopolimeri hanno natura allumino-silicatica, fanno parte della categoria dei materiali alcali-attivati ed il prefisso geo- deriva dalla natura minerale dei precursori solidi impiegati. La classe dei geopolimeri viene considerata come un’alternativa ecologicamente favorevole al tradizionale cemento Portland, in quanto questi materiali consentono l’utilizzo di diverse tipologie di scarti industriali. I geopolimeri sviluppati in questo lavoro di tesi hanno l’obiettivo di diventare materiali da costruzione capaci di assorbire CO2 tramite il processo di carbonatazione. La ricerca descrive la preparazione di diverse formulazioni e ne analizza le caratteristiche fisiche-meccaniche; alcuni dei campioni prodotti sono stati esposti ad una percentuale di CO₂ maggiore rispetto a quella atmosferica per verificarne la resistenza e la possibile capacità di cattura. Sono state utilizzate diverse tecniche per indagare le caratteristiche dei geopolimeri studiati, come termogravimetria, microporosimetria ad intrusione di mercurio, isoterma secondo BET e spettroscopia infrarossi a trasformata di Fourier. Sono state inoltre condotte prove di assorbimento d’acqua, modulo elastico dinamico e resistenza a compressione, misure del fronte di carbonatazione ed analisi microstrutturali. I campioni realizzati hanno mostrato delle buone proprietà, ma necessitano comunque di miglioramenti e sono necessari ulteriori ricerche per potenziarne le capacità di assorbimento della CO2.