RICERCA 2019
LA PRODUZIONE DI MALTE A RIDOTTO IMPATTO AMBIENTALE
Durabilità dei sistemi leganti a base di loppa granulata d’altoforno attivata alcalinamente
Luigi Coppola, 
Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate – Università degli Studi di Bergamo
luigi.coppola@unibg.it
Denny Coffetti, 
Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate – Università degli Studi di Bergamo
denny.coffetti@unibg.it
Elena Crotti, 
Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate – Università degli Studi di Bergamo
elena.crotti@unibg.it
Valentina Bassetti, 
Dipartimento di Ingegneria e Scienze Applicate – Università degli Studi di Bergamo
bassettivalentina@gmail.com
Gabriele Gazzaniga
Dipartimento di Architettura, Ingegneria delle Costruzioni e Ambiente Costruito – Politecnico di Milano
gabriele.gazzaniga@polimi.it
Structural 223 | Maggio - Giugno  2019
10.12917/Stru223.12 – https://doi.org/10.12917/STRU223.12

I materiali a base di cemento Portland sono stati la prima risposta alla crescente domanda di nuove strutture ed infrastrutture conseguente alla crescita demografica globale, grazie alle buone proprietà reologiche, meccaniche e fisiche che questo legante offre. Purtroppo, la produzione di cemento Portland ha un altissimo impatto ambientale, poiché sono utilizzate risorse non rinnovabili e sono emesse ingenti quantità di anidride carbonica, il principale gas serra responsabile del riscaldamento globale del pianeta e dei cambiamenti climatici che oggi si avvertono. Per questo motivo, la comunità scientifica internazionale si sta focalizzando sulla ricerca di leganti alternativi, con proprietà similari, ma a minor impatto ambientale. Tra i possibili sostituti vi sono i leganti ad attivazione alcalina, basati sulla reazione di una fonte contenente metalli alcalini (i cosiddetti attivatori) con la loppa granulata d’altoforno, principale scoria del settore siderurgico. Lo studio si propone di valutare la durabilità di conglomerati realizzati con materiali ad attivazione alcalina, con la finalità di individuare miscele che garantiscano una resistenza in ambienti aggressivi paragonabile a quella mostrata dai cementi tradizionali. I risultati preliminari mostrano un’eccellente durabilità delle malte a base di loppa d’altoforno in presenza di ambienti ricchi di sali disgelanti mentre la resistenza a soluzioni solfatiche e ai cicli di gelo e disgelo è garantita solo in caso di miscele con elevati dosaggi di attivatori alcalini.

ARGOMENTO:  CEMENT AND CONCRETE theory and applied research - CEMENTO E CLS ricerca teorica e applicata,CEMENT AND CONCRETE technology and production - CEMENTO E CLS tecnologia e produzione
PAROLE CHIAVE: Materiali ad attivazione alcalina, loppa d’altoforno, durabilità, sostenibilità
Abstract
x
DURABILITY OF ALKALI-ACTIVATED SLAG CEMENTS FOR SUSTAINABLE MORTARS

The Portland cement-based construction materials were an excellent solution to support the demographic and economic growth due to their outstanding rheological, mechanical and physical properties. Unfortunately, the Portland cement production is characterized by a very high environmental impact, since huge volumes of non-renewable resources are used and great amounts of CO2 are emitted in the atmosphere, contributing to global warming and climate changes. For these reasons, several alternative “green” binders were proposed such as alkali-activated materials, based on the reaction between alkaline compounds (i.e. sodium or potassium hydroxides, carbonates or silicates) and ground granulated blast furnace slags, the main waste in the steel industry. The study is aimed to investigate the durability of mortars based on alkali-activated slag cements in comparison with traditional mortars containing Portland cement or blast-furnace cement. The preliminary results indicate that alkali-activated slag cement-based mixtures are characterized by an excellent durability in calcium chloride-rich environments such as concrete structures periodically affected by de-icing treatments with salts. On the other hand, the durability of slag-based mortars in sulphate-rich solutions or in presence of freeze/thaw cycles is guaranteed only for mixtures with great dosages of alkaline activators.

KEYWORDS: Alkali-activated materials, ground granulated blast furnace slag, durability, sustainability
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