Produzione | Politecnico di Milano

Horizon 2020: dal progetto Reshealience la progettazione di un calcestruzzo autoriparante

Il progetto Reshealience, coordinato da Politecnico di Milano e finanziato dalla Commissione Europea nell’ambito del programma Horizon 2020, ha raggiunto l’obiettivo di validare il concetto di calcestruzzo a elevata durabilità. Attraverso componenti micro e nano cristallini il materiale, potenziato, è in grado si autoripararsi anche in scenari estremi e aggressivi, riducendo la necessità di operazioni di manutenzione.

Il progetto ReSHEALience, partito nel 2018 e finanziato dalla Commissione Europea nell’ambito del programma Horizon 2020 (Ga 760824), raggruppa 13 partner + 3 partner terzi (6 università ed istituti di ricerca, tra cui l’Universitat Politecnica de Valencia, e 10 partner industriali) di 7 paesi (Italia, Spagna, Germania, Irlanda, Grecia, Malta ed Israele). A coordinarlo è il professor Liberato Ferrara del Politecnico di Milano.

Politecnico di Milano | Graticcio prefabbricato precompresso per mitilocoltura (porto di Valencia).

Tra i principali obiettivi del progetto vi è la progettazione di un calcestruzzo autoriparante che, in stadio fessurato, predisponga di una durabilità superiore almeno del 30% rispetto ai convenzionali calcestruzzi ad alte prestazioni.

Il miglioramento delle prestazioni dei materiali cementizi, e l’estensione delle funzionalità del materiale a strutture poste in scenari estremamente aggressivi, in modo tale da ridurne le operazioni di manutenzione (ordinaria e straordinaria), può altresì consentire di superare i consueti limiti (50 anni) degli attuali codici di progettazione.

La durabilità dei materiali cementizi diventa così una “prestazione” da progettare attraverso la sinergia della composizione del materiale e della concezione strutturale. Reshealience sta validando nuovi compositi cementizi con capacità di autoriparazione strutturale con riferimento allo stadio fessurato, che è il normale stato di servizio di una struttura in calcestruzzo armato.

Politecnico di Milano | Concezione strutturale innovativa per una torre eolica offshore galleggiante.

Per fare questo i ricercatori hanno “ingegnerizzato” la durabilità del calcestruzzo attraverso componenti alla micro e nano scala quali additivi cristallini, nanofibre di allumina, nanofibre e nanocristalli di cellulosa, capaci di potenziare la capacità del materiale di autoripararsi. Si è quindi passati da un concetto di durabilità del materiale intesa come protezione passiva dagli agenti aggressivi esterni verso una visione “attiva” di tale prestazione.

Nella fase di validazione sono state realizzate, con i materiali cementizi a elevata durabilità sviluppati nel progetto, sei strutture pilota in scala reale che sono in “opera” (2 in Italia, 2 in Spagna, 1 in Irlanda e 1 a Malta) nelle reali condizioni di esercizio strutturale e sono costantemente monitorate mediante una estesa rete, per verificarne l’andamento delle prestazioni nel tempo.

Politecnico di Milano | Vasca di acqua geotermica con materiali che permettono riduzioni fino al 70% l’uso di calcestruzzo.

La conclusione del progetto è prevista per marzo 2022, ma già oggi si può affermare che il consorzio Reshealience ha raggiunto l’obiettivo di validare il concetto di calcestruzzo a elevata durabilità (Ultra High Durability Concrete – Uhdc), caratterizzato da formulazioni definite sulla base degli scenari di impiego strutturale e realizzate con materiali disponibili a seconda delle diverse realtà locali.

Ciò anche al fine di superare le abituali formulazioni proprietarie per consentirne un’ampia e consapevole diffusione nel mondo delle costruzioni a basso impatto ambientale. (vb)

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