Compositi cementizi comprendenti allotropi di carbonio ibridizzati sp2

Data di pubblicazione

27-06-2018

Codice

CH.17.080.A

Stato

Disponibile

Data di priorità

08-05-2018

Fase

Nazionale

Titolare

Politecnico di Milano

Dipartimento

DIPARTIMENTO DI CHIMICA, MATERIALI E INGEGNERIA CHIMICA "GIULIO NATTA"

Autori

Maurizio Galimberti

Descrizione

Il cemento è il materiale da costruzione sicuramente più usato nel mondo, e svolge una funzione di legante: se miscelato con sabbia dà la malta, con sabbia e ghiaia invece dà il calcestruzzo. Il cemento, se utilizzato tal quale, è un materiale fragile e spesso soggetto all’insorgenza di microcricche. Per questo motivo viene spesso utilizzato con l’aggiunta di fibre di rinforzo, come per esempio le fibre di carbonio. Queste ultime sono dei rinforzanti ideali in quanto presentano ottime proprietà meccaniche, come resistenza, tenacità e modulo di Young, oltre alle proprietà elettriche.

Lo svantaggio nell’utilizzare le fibre di carbonio risiede nella scarsa riproducibilità dei risultati ottenuti in termini di proprietà meccaniche, a causa della presenza dell’interfaccia cemento/fibra (spesso la compatibilità tra le due fasi è scarsa) e la tendenza delle fibre a segregare.

Lo scopo di questa invenzione è proprio il miglioramento della compatibilità tra il materiale cementizio e le fibre di rinforzo. Essa infatti consiste in un materiale cementizio comprendente allotropi di carbonio ibridizzato sp2 con dimensioni nanometriche e alto aspect ratio (rapporto tra lunghezza e larghezza dell’oggetto). Più precisamente su una fibra contenente gruppi polari (per esempio polimerica) e funzionalizzata con derivati pirrolici, viene fatto reagire, formando un addotto, un allotropo di carbonio (i.e. nanotubi). L’addotto può presentare diversi gruppi funzionali in modo da modulare la sua solubilità in base al mezzo in cui deve essere disperso aumentando la compatibilità con la matrice cementizia. Inoltre questo processo, oltre ad avere alta efficienza, non rilascia composti chimici che possano migrare nella matrice.

Campo di applicazione

<p align="justify"> Il campo di applicazione della presente invenzione è quello dell’edilizia. </p>

Vantaggi

<p align="justify"> Il processo qui descritto permette di ottenere una dispersione del rinforzo estremamente omogenea all’interno del materiale cementizio. Ma soprattutto garantisce un’ottima compatibilità tra la matrice cementizia e l’allotropo di carbonio, che da parte sua conferisce incredibili proprietà meccaniche ed elettriche risultando un eccellente alternativa alle fibre di carbonio. Inoltre, proprio in virtù di questa compatibilità, le prestazioni del materiale finale risultano essere molto riproducibili. </p>

Stadio di sviluppo

Sperimentale

Contatto

licensing.tto@polimi.it