6 innovacions i modernitzacions del formigó

El formigó fa referència a materials de construcció de pedra (artificials) especialment creats. Consisteix en aigua, un astringent (la majoria de vegades - ciment) i carregadors de diferents mides. Formigó és un dels materials de construcció més utilitzats al món. Aquest és el material que tria per a la majoria de grans carreteres, edificis, ponts i moltes altres estructures a causa de la seva durabilitat i la relativa facilitat d’ús. Les tecnologies no es mantenen aturades, els equips de recerca realitzen noves investigacions amb el material presentat, que a causa del seu treball apareixen nous desenvolupaments.

Formigó fet de fusta: realitat o mite?

Anteriorment, la fusta era un dels materials de construcció més comuns, però avui en dia ha estat substituïda per barreges de formigó. El desenvolupament actiu de les tecnologies ha permès combinar 2 tipus de materials, creant una barreja combinada de fusta i formigó.

El Programa de Suïssa per a Recursos Nacionals de Fusta (NRP 66) se centra a crear una barreja única. Els investigadors suïssos han aconseguit desenvolupar un enfocament radical per a la combinació de fusta i formigó: fabricen formigó resistent, el 50% dels quals és de fusta. L’elevat contingut de fusta en la barreja de formigó va contribuir a un bon aïllament tèrmic del material sense comprometre la resistència al foc.

La diferència principal entre la barreja descrita i el formigó clàssic és la substitució de grava i sorra fusta de gra fi.

Realització de formigó flotant

"No pesen més de la meitat del que pesa el formigó normal; el més lleuger fins i tot flota!", Diu l'organitzador de la investigació. A més, després del desmuntatge, els materials es poden reutilitzar com a combustible per a la calor i l’electricitat. Malgrat el compliment dels requisits de seguretat contra incendis es pot cremar material de construcció conjuntament amb altres residus.

Els resultats de les proves d’esforç van confirmar que el nou formigó de fusta és adequat per a la fabricació de lloses i panells de paret i pot convertir-se en un material per a estructures portadores. En el transcurs dels propers estudis, caldrà esbrinar en quines zones és millor aplicar un determinat tipus de compost de fusta-formigó i mètodes eficaços per a la seva producció. Segons Daya Zwiki (organitzador), el nivell de coneixement necessari per a un ús generalitzat és encara massa limitat.

Formigó revolucionari de grafè

El grafè és una modificació de carboni que està guanyant popularitat recentment. Experts de la Universitat d’Exeter han desenvolupat una tècnica innovadora utilitzant nanoenginyeria per introduir el grafè en la producció clàssica de barreges de formigó. Una tecnologia única ha creat formigó resistent, respectuós amb el medi ambient i durador. A més, la resistència a l’aigua ha augmentat significativament. La prova del material produït ha demostrat el ple compliment de les normes de construcció britàniques i europees.

És important tenir en compte que el nou concentrat reforçat amb grafè va reduir significativament la petjada de carboni dels mètodes tradicionals de producció de formigó, fent-lo més sostenible i respectuós amb el medi ambient. Al mateix temps, es van reduir notablement les emissions de carboni (en 446 kg / t), i es va reduir el 50% la quantitat de materials necessaris per crear formigó.La majoria dels científics confien que la nova tècnica permetrà la introducció de nous nano-materials en formigó, modernitzant així la indústria de la construcció global.

La recerca de mètodes de construcció ecològica és un pas cap a la reducció de les emissions de carboni a tot el món i una manera de protegir el medi ambient. Es tracta d’una inversió important en la creació d’una indústria de la construcció progressiva per al futur.

Cendra de carbó en formigó

És difícil obtenir el contingut d’humitat exacte dins del formigó, perquè la pols i els àrids formen una matriu cimentosa densa, que crea dificultats per al moviment de la humitat després de l’inici de l’assecat. A més, es necessiten condicions atmosfèriques especials per assecar-se. Si la superfície externa del formigó s’asseca abans que la part interna s’endureixi, això pot conduir a una estructura més dèbil del producte.

El laboratori de Farnam volia desenvolupar un producte agregat que tingués unes característiques òptimes de barreja, força i porositat i trobar la manera de produir-lo a partir d'una gran quantitat de residus.

Cendra de carbó - un subproducte de centrals elèctriques a carbó, que s’obtenen com a conseqüència de la crema de carbó. Cada any, centenars de tones de cendra s’envien a un abocador. Els investigadors de la Universitat Drexel creuen que han trobat l’ús d’un residu en pols. Estan segurs que les cendres poden fer que el formigó sigui més durador i que no tingui fissures.

Desenvolupament de l'empresa Farnam

"La solució amb què vam sortir va ser el processament de les deixalles de cendres de carbó en un agregat porós i lleuger, amb un rendiment superior que es pot produir a un cost inferior a les opcions naturals i sintètiques existents", va dir Farnam (fundador de la idea).

Està comprovat científicament que l'additiu presentat augmentarà significativament la vida útil del formigó, per la qual cosa serà més fort. El concepte d’enduriment intern es va desenvolupar en l’última dècada; s’utilitza un agregat porós i lleuger per facilitar el procés de curació. L’additiu pot mantenir un nivell d’humitat constant a l’interior del formigó per ajudar-lo a curar-se uniformement des de dins.

Silicat de calci en formigó

Micro esferes elaborats per silicats de calci van ser desenvolupats per científics de la Universitat de Rice. Està demostrat que la invenció ajudarà a obtenir un formigó més resistent i respectuós amb el medi ambient, amb propietats mecàniques millorades (resistència, duresa, elasticitat i durabilitat) que el ciment Portland, l’aglutinant més comú utilitzat en formigó. La mida de les esferes és de 100 a 500 nanòmetres de diàmetre. El seu ús promet reduir la intensitat energètica de la producció de ciment (un dels aglutinants més habituals del formigó). Shahsavardi afirma que les esferes són adequades per a enginyeria de teixits ossis, aïllament, ceràmica i aplicacions compostes, així com ciment.

Segons Shahsavardi, un augment de la força del ciment contribuirà a:

• Reduir el pes del formigó.
• Menys consum de material.
• Reducció del consum d’energia durant la producció de formigó.
• Reducció de les emissions de carboni durant el procés de fabricació.

El científic va dir que la mida i la forma de les partícules en conjunt tenen un impacte significatiu en les propietats mecàniques i la durabilitat de materials a granel com el formigó.

Formigó reciclat dels pneumàtics

Els enginyers de la UBC han desenvolupat un tipus de formigó més resistent amb pneumàtics reciclats. La substància es pot utilitzar per a estructures de formigó com edificis, carreteres, preses i ponts. Al mateix temps, es reduirà significativament el volum de residus als abocadors.

Els investigadors van experimentar diverses proporcions de fibres de pneumàtics reciclats i altres materials usats en formigó - ciment, sorra i aigua - abans de trobar la barreja perfecta. Consta d’un 0,35% de fibres de pneumàtics. Als Estats Units, Alemanya, Espanya, Brasil i la Xina, ja hi ha carreteres asfaltades amb cautxú molla de pneumàtics aixafats.Està demostrat que la presència d’aquestes partícules ha contribuït a millorar l’elasticitat del formigó i a allargar la seva vida útil.

Resultats de proves de formigó de pneumàtics

Les proves de laboratori han confirmat que el formigó armat amb fibra redueix el cracking en més del 90 per cent en comparació amb la clàssica barreja. Això es deu a les fibres de polímer que es sobreposen a les esquerdes a mesura que es formen, ajudant a protegir l'estructura i allargar la seva vida útil.

"La majoria dels pneumàtics desgastats són d'un sol ús. L’afegit de fibra al formigó pot reduir la petjada de carboni de la indústria dels pneumàtics, així com reduir les emissions en la indústria de la construcció, ja que la producció de ciment és una font important d’emissions de gasos d’efecte hivernacle ”, va dir Bantia, director de recerca de la UBC.

Es va utilitzar el formigó nouorientació de graons davant de l'edifici Macmillan al campus UBC. L’equip de Banthia supervisa el seu estat amb sensors incrustats en formigó, supervisant el desenvolupament d’estrès, esquerdes i altres factors. De moment, els resultats d’observació confirmen els resultats de les proves de laboratori i indiquen una reducció significativa de l’esquerda.

Com evitar la destrucció del formigó a partir de l’àcid sulfúric?

Els efectes atmosfèrics i químics sobre el recobriment de formigó afecten negativament el seu estat. Es pot evitar la destrucció del formigó de l’àcid sulfúric mitjançant la manera d’evitar l’adsorció del seu precursor de gasos en formigó. En el transcurs de la seva investigació, Matthew Lasic va comprovar que per protegir la infraestructura de formigó contra influències corrosives, cal un tractament previ dirigit als llocs d’adsorció de l’hidrat de ciment, on s’adhereixen la majoria de molècules de sulfur d’hidrogen. Tot i això, aquest enfocament pot ser difícil a causa del seu ús generalitzat.

L’estructura porosa fa que el formigó sigui vulnerable a l’adsorció de gas natural. En el seu estudi, els autors realitzen anàlisis a escala nano basades en simulacions de Montecarlo per simular la migració de molècules de gas a l’estructura de l’hidrat de ciment. El seu model suggereix que per a una bona absorció del ciment hidratar cal una certa combinació de la mida de la molècula i la superfície.