Un team di ricerca del College of Engineering dell’Università del Nebraska-Lincoln ha sviluppato una miscela a base di piante per i blocchi in muratura di cemento che sono ecologici e sostenibili, aiutando a soddisfare le esigenze di costruzione del mondo.
“Non c’è niente di simile al mondo – una miscela di canapa in grado di sopportare il carico”, ha detto Marc Maguire, professore associato nella Durham School of Architectural Engineering and Construction.
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Maguire ha detto che la nuova miscela ha il potenziale per cambiare radicalmente l’industria della costruzione perché è più leggera del tradizionale cemento Portland ma soddisfa anche gli standard dell’American Society for Testing and Materials per le unità di muratura portanti per resistenza, assorbimento d’acqua e peso.
Inoltre, i test del materiale hanno rivelato che ha rimosso 102 sterline di equivalenti di biossido di carbonio per metro quadrato, circa quattro volte di più rispetto alle miscele di calcestruzzo standard.
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Miscelando l’interno fibroso del gambo della pianta di canapa con un agente legante, il nuovo composito è sia sostenibile che potrebbe avere vantaggi immediati sui siti di lavoro.
“Il peso di un blocco di cenere può essere un vantaggio e una maledizione”, ha detto Maguire. “Gli ingegneri vogliono quel peso in molte applicazioni di costruzione, ma può avere un impatto fisico sui muratori che devono trasportarlo in giro.
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“Stiamo probabilmente tagliando il 25% o così (del peso), e quel risparmio è probabilmente sufficiente per far sentire meglio i muratori ma anche mantenere l’effetto di massa di cui abbiamo bisogno dai punti di vista dell’ingegneria e del design”.
Durante le vacanze di primavera, il team di Maguire – la cui ricerca è supportata da Global Fiber Processing e dal Nebraska Department of Economic Development – ha utilizzato le strutture di Watkins Concrete Block a Omaha per fabbricare 500 blocchi di canapa.
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Il team utilizzerà questi blocchi di canapa per costruire muri a dimensione reale nel laboratorio di strutture della Durham School presso il Peter Kiewit Institute sul campus di Scott per testare le prestazioni del cemento in aree come resistere alle condizioni atmosferiche, resistenza globale del blocco e capacità di isolamento.
Un altro produttore sulla costa orientale ha chiesto di produrre un diverso tipo di blocco in muratura, e Maguire ha detto che il team potrebbe “andare lì e fare una prova”.
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“Ogni volta che fai qualcosa di nuovo, devi lavorare sui problemi”, ha detto Maguire. “Completeremo tutto il nostro lavoro entro la fine dell’estate, ma lo sapremo molto prima – probabilmente in circa un mese – se saremo di successo”, ha detto Maguire.
La legge agricola federale del 2018 ha legalizzato la produzione di canapa e ha rimosso la pianta e i suoi semi dalla lista delle sostanze controllate dalla Drug Enforcement Administration. Nel 2019, la Legislature del Nebraska ha adottato una legge agricola sulla canapa, stabilendo un programma statale per la coltivazione della pianta. Ad oggi, la canapa non ha ancora stabilito una presenza costante nella produzione agricola e nella domanda dei consumatori.
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Il successo di questa nuova miscela di cemento, ha detto Maguire, potrebbe fornire una coltura alternativa per i coltivatori del Nebraska che potrebbe affrontare le esigenze di un’industria della costruzione in evoluzione. Poiché c’è più canapa disponibile, ha detto Maguire, ridurrebbe anche il costo della nuova miscela per essere ancora più competitiva con i compositi attualmente utilizzati nella costruzione.
Mentre la notizia della sua ricerca si diffonde, Maguire riceve telefonate ed e-mail da costruttori, produttori e investitori interessati da tutti gli angoli degli Stati Uniti. Ma per ora sta frenando su quell’interesse.
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