6 újítás és korszerűsítés a betonon

A beton kifejezetten létrehozott (mesterséges) kő építőanyagokra vonatkozik. Vízből, egy összehúzó anyagból (leggyakrabban - cement) és különböző méretű töltőanyagokat. beton az egyik legszélesebb körben használt építőanyag a világon. Ez a választható anyag a legtöbb új nagy úthoz, épülethez, hidakhoz és sok más szerkezethez tartóssága és viszonylag könnyű használata miatt. A technológiák nem állnak meg, a kutatócsoportok a bemutatott anyaggal új kutatásokat végeznek, munkájuk eredményeként új fejlesztések jelennek meg.

Fa beton: valóság vagy mítosz?

Korábban a fa volt az egyik leggyakoribb építőanyag, de ma betonkeverékekkel helyettesítették. A technológia aktív fejlesztése lehetővé tette kétféle anyag kombinálását, így a fa és a beton kombinált keverékét képezték.

A svájci nemzeti faanyag-program (NRP 66) az egyedi keverék létrehozására összpontosít. A svájci kutatóknak sikerült radikális megközelítést kidolgozni a fa és a beton kombinációjára: ellenálló betont készítenek, amelynek 50% -a fából készül. A magas fatartalom a betonkeverékben hozzájárult az anyag jó hőszigeteléséhez anélkül, hogy veszélyeztetné a tűzállóságot.

A leírt keverék és a klasszikus beton közötti fő különbség a kavics és a beton cseréje homok finomszemű fa.

Úszó beton készítése

„Nem több, mint a közönséges beton súlyának fele - a legkönnyebbek még úszni is!” - mondja a kutatás szervezője. Ezenkívül a bontás után az anyagokat hő- és villamosenergia-felhasználás céljából újra felhasználhatják. A tűzbiztonsági követelmények betartása ellenére az építőanyag elégethető más hulladékokkal együtt.

A stressztesztek eredményei megerősítették, hogy az új fabeton alkalmas lemezek és fallemezek előállítására, és anyaggá válhat az építőiparban lévő teherhordó szerkezetekben. A közelgő tanulmányok során meg kell találni, hogy mely területeken jobb egy bizonyos fa-beton kompozit felhasználása és hatékony előállítási módszerei. Daya Zwiki (szervező) szerint a széles körű használathoz szükséges ismeretek szintje még mindig korlátozott.

Forradalmi grafén beton

A grafén egy szénmódosító anyag, amely a közelmúltban egyre népszerűbb. Az Exeteri Egyetem szakemberei innovatív technikát fejlesztettek ki nanotechnológiával, a grafén bevezetésére a betonkeverékek klasszikus előállításához. Az egyedi technológia lehetővé tette tartós, környezetbarát és tartós beton előállítását. Ezen felül a vízállóság jelentősen megnőtt. A gyártott anyag tesztelése bebizonyította, hogy teljes mértékben megfelel a brit és az európai építési szabványoknak.

Fontos megjegyezni, hogy az új, grafénnel megerősített koncentrátum jelentősen csökkentette a hagyományos betongyártási módszerek szénlábnyomát, fenntarthatóbbá és környezetbarátabbá téve azt. Ugyanakkor a szén-dioxid-kibocsátás jelentősen csökkent (446 kg / t), és a beton előállításához szükséges anyagmennyiség 50% -kal csökkent.A legtöbb tudós biztos abban, hogy az új technika lehetővé teszi új nanoanyagok bevezetését a betonba, ezáltal modernizálva a globális építőipart.

A zöldépítési módszerek keresése egy lépés a szén-dioxid-kibocsátás világszerte történő csökkentése és a környezet védelme felé. Ez fontos beruházás a jövőbeni progresszív építőipar létrehozásához.

Szénhamu betonban

A pontos nedvességtartalmat a betonon belül nem lehet megszerezni, mivel a por és az aggregátumok sűrű cementkötésű mátrixot képeznek, ami megnehezíti a nedvesség mozgását a szárítás megkezdése után. Ezenkívül a szárításhoz különleges légköri körülményekre van szükség. Ha a beton külső felülete megszárad, mielőtt a belső része megkeményedik, ez a termék gyengébb szerkezetéhez vezethet.

A Farnam laboratóriuma olyan alapanyagot fejlesztett ki, amely optimális keverési, szilárdsági és porozitási tulajdonságokkal rendelkezik, és megtalálta a módját nagy mennyiségű hulladék előállítására.

Szénhamu - széntüzelésű erőművek mellékterméke, amelyet szénégetés útján állítanak elő. Évente több száz tonna hamu kerül hulladéklerakóba. A Drexeli Egyetem kutatói úgy vélik, hogy porpor maradékot használtak. Biztosak abban, hogy a hamu betont tartósabbá és repedésmentessé teheti.

Vállalatfejlesztés Farnam

"A megoldás az volt, hogy a szénhamu hulladékát porózus, könnyű aggregáttá dolgozzuk fel, kiváló teljesítményű, amely olcsóbb költséggel állítható elő, mint a meglévő természetes és szintetikus lehetőségek" - mondta Farnam (az ötlet alapítója).

Tudományosan bizonyított, hogy a bemutatott adalékanyag jelentősen megnöveli a beton élettartamát, sokkal erősebbé teszi azt. A belső edzés koncepcióját az elmúlt évtizedben fejlesztették ki, porózus, könnyű adalékanyagot használnak a kikeményedés megkönnyítésére. Az adalékanyag képes fenntartani a nedvesség állandó szintjét a betonban, hogy belülről egyenletesen megszilárduljon.

Kalcium-szilikát betonban

Mikrogömbök kalcium-szilikátból készült a Rice Egyetem tudósai. Bizonyított, hogy a találmány elősegíti tartósabb és környezetbarát beton előállítását, jobb mechanikai tulajdonságokkal (szilárdság, keménység, rugalmasság és tartósság), mint a portlandcement, a betonban leggyakrabban használt kötőanyag. A gömbök átmérője 100-500 nanométer. Használatuk ígéretes lesz a cementgyártás (az egyik leggyakoribb kötőanyag a betonban) energiaintenzitásának csökkentésére. Shahsavardi szerint a gömbök alkalmasak a csontszövet, szigetelés, kerámia és kompozit alkalmazások, valamint a cement előállítására.

Shahsavardi szerint a cementszilárdság növekedése hozzájárul:

• Csökkentse a beton súlyát.
• Kevesebb anyagfelhasználás.
• Csökkent energiafogyasztás a betongyártás során.
• A szén-dioxid-kibocsátás csökkentése a gyártási folyamat során.

A tudós elmondta, hogy a részecskék méretének és formájának egésze jelentősen befolyásolja az ömlesztett anyagok, például a beton mechanikai tulajdonságait és tartósságát.

Újrahasznosított gumiabroncs

Az UBC mérnökei rugalmasabb típusú betont fejlesztettek ki újrahasznosított gumiabroncsok felhasználásával. Az anyag felhasználható betonszerkezetekhez, például épületekhez, utakhoz, gátakhoz és hidakhoz. Ugyanakkor a hulladéklerakók hulladékmennyisége jelentősen csökken.

A kutatók kísérleteket végeztek különböző arányú újrahasznosított gumiabroncsok és más, a betonban használt anyagokkal - cement, homok és víz -, mielőtt megtalálták a tökéletes keveréket. A gumiabroncs szálainak 0,35% -a. Az Egyesült Államokban, Németországban, Spanyolországban, Brazíliában és Kínában már vannak aszfalt utak morzsolt gumival a zúzott gumiabroncsokból.Bizonyított, hogy ezeknek a részecskéknek a jelenléte hozzájárult a beton rugalmasságának javításához és élettartamának meghosszabbításához.

Gumiabroncsbeton teszt eredményei

A laboratóriumi vizsgálatok megerősítették, hogy a rostvasbeton több mint 90 százalékkal csökkenti a repedést a klasszikus keverékhez képest. Ennek oka a polimer szálak, amelyek átfedésben vannak a repedések formájában, segítve a szerkezet védelmét és meghosszabbítva annak élettartamát.

„A kopott gumiabroncsok nagy részét ártalmatlanításra használják. A rost betonhoz történő hozzáadása csökkentheti a gumiabroncs-ipari szénlábnyomot, valamint csökkentheti az építőiparban a kibocsátást, mivel a cementgyártás az üvegházhatású gázok kibocsátásának jelentős forrása ”- mondta Bantia, az UBC kutatási igazgatója.

Új betont használtunklépésekkel szemben az UBC egyetemen található Macmillan épület előtt. A Banthia csapata betonba ágyazott érzékelőkkel figyeli állapotát, figyelemmel kíséri a stressz, a repedések és más tényezők alakulását. Jelenleg a megfigyelési eredmények megerősítik a laboratóriumi vizsgálatok eredményeit, és a krakkolás jelentős csökkenését jelzik.

Hogyan kerülhető el a beton kénsavból való pusztulása?

A betonbevonat légköri és kémiai hatása hátrányosan befolyásolja annak állapotát. A beton kénsavból való megsemmisítését elkerülhetők lehetnek olyan módszerek megtalálásával, amelyek megakadályozzák a gáz prekurzorának a betonba történő adszorpcióját. Kutatása során Matthew Lasic megállapította, hogy a beton infrastruktúra korróziós hatásoktól való védelme érdekében előzetes kezelésre van szükség a cement-hidrát adszorpciós helyeire, ahol a legtöbb hidrogén-szulfid-molekula kapcsolódik. Ez a megközelítés azonban nehéz lehet széles körű alkalmazásuk miatt.

A porózus szerkezet miatt a beton érzékeny a földgáz adszorpciójára. Tanulmányaikban a szerzők Monte Carlo-szimulációk alapján nanoméret-elemzést végeznek, hogy szimulálják a gázmolekulák migrációját a cement-hidrát szerkezetébe. Modellezésük azt sugallja, hogy a cement-hidrát jó felszívódásához a molekula méretének és a felületnek bizonyos kombinációjára van szükség.