Mechanical and environmental properties of alkali-activated powders from construction and demolition waste aggregates

Studi recenti hanno valutato il notevole potenziale dei materiali di riciclaggio da costruzione e demolizione (CDW) come materiale alternativo e più sostenibile nella formazione di strati del corpo stradale. Lo scopo di questo studio è di valutare la reattività e le prestazioni meccaniche delle polveri dei componenti principali di un CDW quando attivati alcalinamente con una soluzione composta da idrossido di sodio (NaOH) e silicato di sodio (Na2SiO3) per determinare il loro potenziale come leganti in miscele granulari di CDW. Lo studio ha riguardato le sole particelle fini di dimensione inferiori a 125 μm separando i diversi componenti (calcestruzzo riciclato – RC, conglomerato bituminoso fresato – RA, laterizi e piastrelle – BT, aggregati naturali e terre da scavo – NA, nonché la frazione indifferenziata – UND1) in aggiunta ad un sesto materiale (UND2) composto da RC, RA, BT e NA in identiche proporzioni in peso. L’analisi preliminare con diffrattometria a fluorescenza (XRF) ha consentito di determinare la composizione chimica delle particelle e verificare la presenza di alluminosilicati necessaria per la geopolimerizzazione. Le miscele sono state ottenute combinando tre rapporti liquido solido (l/s, pari a 0.4, 0.5 e 0.6) e per tre concentrazioni della soluzione alcalina (100%, 75% e 50%). Almeno cinque campioni prismatici sono stati preparati per ciascuna miscela e fatti maturare per 28 giorni a temperatura ambiente in un ambiente umido, per poi essere sottoposti a prove di flessione e compressione. I risultati dimostrano che le particelle fini di CDW hanno reagito con successo con la soluzione alcalina per formare campioni induriti con proprietà meccaniche apprezzabili e sufficienti a stabilizzare i CDW senza ricorrere all’uso di leganti. Sono comunque necessari ulteriori studi per identificare il rapporto l/s ottimale per ciascun componente di CDW, sebbene le migliori prestazioni sono state osservate per un rapporto l/s di 0,4. È anche eseguita la valutazione ambientale attraverso prove di cessione sulle polveri e sul materiale attivato; i risultati dimostrano una maggiore concentrazione di inquinanti rilasciati dalle polveri attivate alcalinamente che risultano comunque sotto i limiti imposti dalle norme europee.