Ingegneri ed esperti tecnologici sono sempre alla ricerca di metodi per realizzare materiali da costruzione più adatti per le nuove sensibilità ambientali. Uno studio pubblicato in Cement and Concrete Composites[1] esplora come i nanomateriali di origine vegetale potrebbero rivoluzionare la costruzione in calcestruzzo stampato in 3D, rendendola più sostenibile e resiliente. I ricercatori dell’Università della Virginia hanno studiato il potenziale delle nanofibrille di cellulosa (CNF) per migliorare le proprietà del calcestruzzo stampabile in 3D.
La promessa degli edifici stampati in 3D
Gli edifici in cemento stampati in 3D stanno guadagnando terreno nel settore edile grazie ai loro numerosi vantaggi. Questa tecnica innovativa consente una costruzione rapida e precisa, utilizzando potenzialmente materiali riciclati, riducendo al contempo i costi di manodopera e gli sprechi. Consente inoltre progetti complessi che sarebbero difficili da realizzare con i metodi di costruzione tradizionali. Tuttavia, la tecnologia deve ancora affrontare delle limitazioni in termini di opzioni di materiali stampabili e domande sulla sostenibilità e la durata.
Nanofibrille di cellulosa: un additivo rivoluzionario
Il team di ricerca, guidato dal professor Osman E. Ozbulut, si è concentrato sulle nanofibrille di cellulosa, un materiale rinnovabile derivato dalla polpa di legno. Il CNF si dimostra promettente come additivo per migliorare sia le proprietà di flusso che la resistenza meccanica dei compositi di calcestruzzo stampabili in 3D. Lo studio ha scoperto che l’aggiunta di almeno lo 0,3% di CNF ha migliorato significativamente le prestazioni di flusso della miscela di calcestruzzo. L’analisi microscopica ha rivelato una migliore adesione dei materiali e integrità strutturale nei campioni induriti.
Migliorare le prestazioni e la sostenibilità
Il professor Ozbulut spiega che la ricerca affronta la necessità di una maggiore comprensione scientifica degli effetti degli additivi sulle strutture stampate in 3D. Gli esperimenti del team hanno dimostrato che i componenti potenziati con CNF hanno funzionato bene nei test di trazione, flessione e compressione.
Questa svolta potrebbe portare a pratiche di costruzione più resilienti ed ecologiche nel prossimo futuro. Incorporando nanomateriali di origine vegetale come CNF, l’industria edile potrebbe presto essere in grado di produrre edifici stampati in 3D più resistenti e sostenibili.
