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Il calcestruzzo che si rigenera dai batteri

Il calcestruzzo è uno dei materiali più usati nella costruzione degli edifici grazie alle sue ottime qualità come quella di resistenza a compressione, ma presenta anche alcuni limiti come la possibilità di fessurarsi a causa di tensioni e la non elevata resistenza agli agenti aggressivi, che portano alla scoperta delle armature di acciaio in esso immerse. Per questo molte volte nei calcoli strutturali si usa un numero maggiore di armature di acciaio che effettivamente non hanno valenza strutturale, ma servono per prevenire che le fessure non diventino troppo larghe e non vadano ad indebolire la struttura portante; a questo c’è anche da aggiungere sia l’ormai elevato prezzo dell’acciaio sul mercato, ma anche la possibile difficoltà nelle operazioni di riparazione delle fratture, spesso presenti in luoghi delicati come le fondazioni.

Calcestruzzo che si rigenera dai batteri
PH: citg.tudelft.nl

Come sempre quindi è meglio prevenire che curare, e dopo 9 anni di intense ricerche ed esperimenti l’Università Tecnica (TU) di Delft ha presentato un prototipo della loro idea: un calcestruzzo che autorigenera le proprie crepe attraverso l’inserimento di batteri nella sua composizione. Sembra un’idea un po’ strana, ma effettivamente è proprio così che funziona.

Calcestruzzo che si rigenera dai batteri
PH: citg.tudelft.nl

All’interno della pasta di cemento sono inseriti dei batteri, in particolare dei Bacillus, i quali hanno la capacità di sopravvivere 50 anni senza cibo e ossigeno, e sono gli unici batteri in grado di resistere in un involucro alcalino come quello formato dal calcestruzzo, che ha PH intorno a 13. Le spore dei batteri quindi sono in grado di restare “dormienti” in capsule plastiche biodegradabili fino ad un segnale preciso. Infatti i batteri iniziano a lavorare solo se entrano a contatto con acqua o ossigeno, cioè quando una crepa si forma nel calcestruzzo. Una volta svegliati, i batteri si moltiplicano nutrendosi del lattato di calcio presente nella miscela e producono cristalli di calcite o calcare, che vanno a riparare nel giro di qualche settimana la crepa che si è formata. Una volta che la crepa si è completamente chiusa, l’umidità non può più penetrare all’interno di quella parte di calcestruzzo, che in questa maniera non si indebolirà più.

Calcestruzzo che si rigenera dai batteri
PH: citg.tudelft.nl

I batteri sono stati testati su piccoli blocchi, ma un edificio composto da calcestruzzo autorigenerante è già stato costruito nel sud dell’Olanda e sarà monitorato per i prossimi 2 anni, per osservare la vita dei batteri e trovare il modo di mantenere elevata e continua la produzione di calcite.

Un’invenzione che potrebbe abbattere i costi di produzione e manutenzione delle strutture, ma che è soprattutto una “collaborazione” tra natura e uomo.

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Massimiliano Russohttp://building.closeupengineering.it
Laureato in Ingegneria Civile e Ambientale presso il Politecnico di Bari, ora studente di Ingegneria Strutturale presso l'Università di Pavia. Giocatore di pallavolo ma amante del tennis, appassionato di musica e talvolta musicista, amo la natura e vorrei restituire ad essa ciò che l'uomo le ha sottratto immeritatamente per troppo tempo.