Il calcestruzzo ispirato alle ostriche, un’innovazione moderna radicata in pratiche storiche, combina la durabilità dei gusci di ostrica con l’ingegneria avanzata per creare materiali da costruzione più resistenti ed ecologici per la protezione costiera e le costruzioni sostenibili.

Storia del Calcestruzzo Tabby

Il calcestruzzo tabby, una forma primitiva di materiale da costruzione a base di gusci di ostrica, ha una storia ricca che risale agli insediamenti spagnoli in Florida e ai coloni britannici nella Carolina del Sud e nella Georgia costiere. Questo calcestruzzo unico veniva creato bruciando i gusci di ostrica per produrre calce, che veniva poi mescolata con acqua, sabbia, cenere e gusci di ostrica rotti. Il termine “tabby” si ritiene derivi dallo spagnolo “tabique de hostión”, che significa “parete di gusci di ostrica”. Ampiamente utilizzato per pavimenti, fondamenta e pareti, la popolarità del calcestruzzo tabby è diminuita a metà del XX secolo ma ha recentemente sperimentato una rinascita grazie alla sua durabilità ed economicità. Esempi storici notevoli includono il faro di St. Simons Island in Georgia e la Horton House sull’isola di Jekyll.

Innovazione di GROW Oyster Reefs

GROW Oyster Reefs ha sviluppato una miscela di calcestruzzo proprietaria che imita la composizione chimica dei gusci di ostrica, progettata per attrarre e sostenere popolazioni sane di ostriche. Questo approccio innovativo mira a rivitalizzare i reef di ostriche, che sono diminuiti dell’85% dal 1850, e a ripristinare gli ecosistemi costieri.

La miscela di calcestruzzo presenta micro e macro-design che creano una struttura irregolare simile ai reef di ostriche naturali, fornendo spazi protettivi per le larve di ostrica per attaccarsi e crescere. Lavorando con la natura per ricostruire gli habitat delle ostriche, i prodotti di GROW offrono una soluzione sostenibile per la difesa costiera, l’attenuazione dell’energia delle onde e il sequestro del carbonio, affrontando sfide ambientali critiche e sostenendo la biodiversità.

Cemento Composito dell’Università di Princeton

Gli ingegneri dell’Università di Princeton hanno sviluppato un nuovo composito di cemento ispirato alla struttura della madreperla, o madreperla, presente nei gusci di ostrica e nelle orecchie di mare. Questo materiale innovativo è 17 volte più resistente alle crepe del cemento standard e 19 volte più in grado di stirarsi e deformarsi senza rompersi. Il composito consiste in strati alternati di pasta di cemento tabulata e polimero sottile, imitando la struttura della madreperla di duri tavolette di aragonite tenute insieme da un morbido biopolimero.

Questo design a strati consente la dissipazione dell’energia attraverso meccanismi come lo scorrimento delle tavolette e la deviazione delle crepe, risultando in un materiale che è sia forte che resistente. Il team di ricerca, guidato dal professor assistente Reza Moini, ha creato travi multistrato utilizzando questo composito e le ha testate sotto flessione per valutare la resistenza alle crepe, dimostrando miglioramenti significativi nella tenacità e nella duttilità rispetto al cemento convenzionale.

Vantaggi Ambientali e Strutturali

L’incorporazione di gusci di ostrica nel calcestruzzo offre numerosi vantaggi ambientali e strutturali. Promuovendo la biodiversità attraverso la creazione di habitat marini, questi materiali innovativi contribuiscono a ecosistemi costieri più sani. La struttura unica del calcestruzzo ispirato alle ostriche riduce significativamente l’erosione costiera, fornendo una protezione migliorata contro i danni delle onde. Dal punto di vista strutturale, il carbonato di calcio nei gusci di ostrica migliora la resistenza del calcestruzzo e la resistenza alle crepe e alle scheggiature, risultando in un materiale da costruzione più durevole. Inoltre, questo approccio supporta pratiche di costruzione sostenibili riutilizzando i gusci di scarto, riducendo così l’impatto ambientale e promuovendo i principi dell’economia circolare nell’industria delle costruzioni.