Valorisation of Supplementary Cementitious Materials (SCMs) in new sustainable binders

• Main Author: BLASI, ELISA
• Other Authors: Blasi, Elisa, TITTARELLI, Francesca, CASTELLINI, Paolo, MOBILI, Alessandra
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: English
• Published: Università Politecnica delle Marche 2025
• Subjects: Supplementary Cementitious Material; binder; sustainability; Settore ING-IND/22 - Scienza e Tecnologia dei Materiali; Settore IMAT-01/A - Scienza e tecnologia dei materiali; Basso; Loppa
• Online Access: https://hdl.handle.net/11566/342834

Questa tesi esplora il potenziale utilizzo di materie prime alternative e sostenibili, ovvero il filler di calcare (LS) e le argille con basso contenuto di caolino, per ridurre l’impatto ambientale dei leganti idraulici. In particolare, l’attenzione è rivolta all’applicazione di questi materiali in: • leganti a base cementizia sostenibili, ovvero CEM II/B-LL e CEM VI, come classificati dalle normative EN 197-1 e EN 197-5; • leganti LC3 (Limestone Calcined Clay Cement), composti per il 50% da cemento, il 33% da argilla calcinata e il 17% da calcare in massa; • leganti alcalino-attivati. È stato inoltre definito un protocollo standardizzato per la caratterizzazione delle argille caolinitiche come Materiali Cementizi Supplementari (SCM), da utilizzare nella produzione di leganti LC3 o come precursori alternativi per l’attivazione alcalina. Nel Capitolo 1, il cemento Portland e la loppa d’altoforno vengono parzialmente sostituiti con LS a diversi dosaggi per produrre malte standard. I risultati indicano che sia i cementi CEM II/B-LL che CEM VI possono essere classificati come cementi strutturali, a seconda del dosaggio di LS. L’aumento del contenuto di LS porta a una maggiore porosità e assorbimento capillare, in particolare nelle malte CEM II/B-LL, ma riduce il ritiro libero da essiccamento. Inoltre, una maggiore sostituzione dei leganti idraulici con LS riduce significativamente il Potenziale di Riscaldamento Globale (GWP), soprattutto nelle malte CEM II/B-LL. Nel Capitolo 2, viene sviluppato un protocollo per la caratterizzazione delle argille a basso grado di caolino, raccogliendo e analizzando dati su quattro diverse argille (prima e dopo la calcinazione) attraverso varie tecniche chimiche e fisiche. I risultati indicano che CC2, calcinata a 850 °C, è la SCM più adatta da incorporare nei leganti grazie alle sue proprietà superiori. Sulla base di questa caratterizzazione approfondita, è stato definito un protocollo standardizzato per la valutazione di nuove argille sconosciute. Il protocollo consente di ...