Laboratorio di Tecnologia e Chimica delle Materie prime, dei Materiali e dell’Ambiente (TECMMA)

 

Responsabile scientifico: prof.ssa Milena Marroccoli

Tecnici assegnati: sig. Marco De Biasi e dott. Neluta Ibris (in condivisione con il laboratorio di Ingegneria Sanitaria-Ambientale)

Il Laboratorio di Tecnologia e Chimica delle Materie Prime, dei Materiali e dell’Ambiente (TECMMA) è un’infrastruttura di ricerca dedicata principalmente allo studio dei materiali cementizi e delle materie prime per l’edilizia sostenibile, integrando competenze di scienza e tecnologia dei materiali, chimica applicata e sostenibilità ambientale. Il laboratorio svolge attività di ricerca, didattica e trasferimento tecnologico a supporto dello sviluppo di materiali innovativi, processi sostenibili e soluzioni per l’economia circolare nel settore delle costruzioni.

Il TECMMA è organizzato in tre sezioni funzionali (chimica, fisica e tecnologica) che operano in maniera integrata per la caratterizzazione, la progettazione e la validazione di materiali innovativi, materie prime secondarie e sottoprodotti industriali.

La sezione chimico-fisica è dedicata alla caratterizzazione chimica, mineralogica, microstrutturale e strutturale dei materiali e dispone di strumentazioni avanzate per l’analisi della composizione elementare, delle trasformazioni fisico-chimiche e per la preparazione e caratterizzazione dei campioni.

La sezione tecnologica è dedicata alla preparazione e alla caratterizzazione prestazionale dei materiali in condizioni sperimentali controllate ed è dotata di apparecchiature per il confezionamento di paste, malte e materiali cementizi, strumenti per prove fisiche e meccaniche e sistemi per la stagionatura in ambiente termo-igrometrico controllato.

Le attività scientifiche del laboratorio si sviluppano lungo due principali direttrici di ricerca: (i) la scienza e la tecnologia dei materiali di interesse ingegneristico e (ii) la chimica applicata alla tutela dell’ambiente.

In tale ambito il laboratorio è impegnato nello sviluppo di materiali da costruzione sostenibili, nella sintesi di cementi speciali ad elevate prestazioni, nella formulazione di leganti innovativi a basso consumo energetico e nella valorizzazione di sottoprodotti industriali e rifiuti speciali come materie prime secondarie. Particolare attenzione è dedicata ai principi dell’economia circolare applicati ai materiali da costruzione, mediante lo sviluppo di strategie per il recupero e il riutilizzo dei residui industriali e per la riduzione delle emissioni associate ai processi produttivi.

Principali linee di ricerca

• Sviluppo di cementi speciali e leganti innovativi a basse emissioni di CO₂;
• Progettazione e sviluppo di materiali da costruzione sostenibili e a basso consumo energetico;
• Recupero e valorizzazione di sottoprodotti industriali e rifiuti come materie prime secondarie;
• sviluppo di metodologie analitiche per la caratterizzazione dei materiali e dei residui;
• Studio dei processi di idratazione, dell’evoluzione microstrutturale e delle prestazioni meccaniche e di durabilità dei materiali cementizi, anche in ambienti aggressivi;
• Sviluppo di soluzioni innovative per la sostenibilità dell’industria del cemento e dei materiali da costruzione.

Una delle principali linee di ricerca riguarda la valorizzazione dei residui solidi derivanti da processi energetici e industriali, con particolare riferimento alle ceneri leggere e pesanti provenienti dal recupero energetico delle biomasse e di altre fonti non fossili. Tali materiali vengono studiati come materie prime secondarie per la produzione di leganti idraulici e materiali da costruzione a ridotto impatto ambientale. Le attività di ricerca sono finalizzate alla comprensione dell’influenza di questi residui sui processi di presa, sull’evoluzione dell’idratazione e sulle proprietà meccaniche e di durabilità dei materiali cementizi.

Il laboratorio opera nell’ambito di una consolidata rete di collaborazioni con università, enti pubblici di ricerca, istituzioni e imprese nazionali e internazionali. Tra i principali partner figurano il Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), l’ENEA, la Regione Basilicata, il Ministero dell’Università e della Ricerca, il Ministero della Cultura, ENEL S.p.A., Buzzi Unicem e Heidelberg Materials. Tali collaborazioni sostengono lo sviluppo di progetti di ricerca, attività di trasferimento tecnologico e iniziative di innovazione nei settori dei materiali e della sostenibilità ambientale.

Il laboratorio dispone di strumentazioni dedicate alla preparazione dei campioni, alle analisi termiche, alla diffrazione dei raggi X, alla misura della porosità e alla valutazione delle proprietà fisiche, chimiche e tecnologiche di paste, malte e calcestruzzi. Le infrastrutture disponibili consentono lo svolgimento di attività di ricerca di base e applicata, la realizzazione di collaborazioni scientifiche con enti pubblici e imprese e la partecipazione a progetti di ricerca nazionali e internazionali.

Il TECMMA rappresenta inoltre un fondamentale supporto alle attività didattiche dei corsi di laurea e di laurea magistrale dell’area dell’Ingegneria Civile, Ambientale e per l’Ambiente e il Territorio, ospitando esercitazioni sperimentali, attività di laboratorio, tirocini, tesi di laurea, di dottorato e percorsi di alta formazione. Il laboratorio contribuisce alla crescita scientifica e professionale di studenti, dottorandi, assegnisti e giovani ricercatori, favorendo una stretta integrazione tra ricerca, formazione e innovazione tecnologica.

Nel corso degli anni il TECMMA ha partecipato a numerosi progetti di ricerca finanziati a livello regionale, nazionale e internazionale, contribuendo alla produzione di pubblicazioni scientifiche su riviste internazionali, allo sviluppo di attività di trasferimento tecnologico e al consolidamento di collaborazioni con il sistema produttivo e con il mondo della ricerca. Grazie alle competenze multidisciplinari del gruppo di ricerca e alla dotazione strumentale disponibile, il laboratorio rappresenta oggi un punto di riferimento per lo sviluppo di materiali sostenibili, per la valorizzazione delle risorse secondarie e per l’innovazione nei settori dell’ingegneria dei materiali e della tutela dell’ambiente