Effetti di un nuovo additivo accelerante sull’idratazione di cementi di miscela

Le emissioni antropogeniche di gas serra, in particolare l'anidride carbonica (CO2), sono la causa dominante del riscaldamento globale. Dal periodo preindustriale, la concentrazione di CO2 nell'atmosfera è aumentata a causa dell'utilizzo di combustibili fossili. Per fermare il riscaldamento a 1,5°C al di sopra dei livelli preindustriali, le emissioni globali nette di CO2 di origine antropica devono ridursi di circa il 45% entro il 2030 rispetto ai livelli del 2010, e raggiungere lo zero netto entro il 2050, ha dichiarato Il Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici (IPCC, 2018). La produzione di cemento Portland ordinario (OPC) è un'importante fonte di emissione di CO2. L'OPC è il cemento più comune utilizzato all’interno del calcestruzzo ed il processo per la sua produzione prevede la decomposizione dei carbonati, come il carbonato di calcio insieme a minerali argillosi, quarzo e ossidi di ferro ad una temperatura intorno ai 1500 °C. Le materie prime e la combustione del combustibile sono le due fonti principali di emissione di carbonio ed è stato calcato che circa il 5-7% della CO2 globale emessa è dovuto a questo settore (Nie et al. 2022, He et al. 2019). Oggi i materiali cementizi supplementari (SCM) sono ampiamente utilizzati. L'uso di SCM come le scorie d'altoforno, un sottoprodotto della produzione di ghisa, o le ceneri volanti dalla combustione del carbone, o pozzolane naturali, rappresenta una soluzione praticabile per sostituire parzialmente l’OPC. Questo comporta una drastica diminuzione di emissioni di carbonio, ma anche a possibili problematiche nel processo di idratazione del cemento. Infatti, spesso sono associati a resistenze a compressione inziale più basse e minore calore di idratazione rispetto l’OPC (Collepardi 1992, Ma et al. 2018). Per questo motivo sono stati prodotti diversi acceleranti di indurimento per provare a migliorare le prestazioni ed aumentare la percentuale di utilizzo degli SCMs. L’obiettivo di questa tesi è quello di capire mediante diverse analisi, il funzionamento dell’additivo NAH4 prodotto da Mapei S.p.A. su CEM I, CEM IV/B e CEM ferrico.