6 innovationer og moderniseringer af konkret

Beton henviser til specielt oprettede (kunstige) byggematerialer i sten. Det består af vand, en snerpende (oftest - cement) og fyldstoffer i forskellige størrelser. beton er et af de mest anvendte byggematerialer i verden. Dette er det valgte materiale for de fleste nye store veje, bygninger, broer og mange andre strukturer på grund af dets holdbarhed og relative brugervenlighed. Teknologier står ikke stille, forskerteam udfører ny forskning med det præsenterede materiale, som et resultat af deres arbejde vises nye udviklinger.

Beton lavet af træ: virkelighed eller myte?

Tidligere var træ et af de mest almindelige byggematerialer, men i dag blev det erstattet af betonblandinger. Aktiv udvikling af teknologier har gjort det muligt at kombinere 2 typer materialer og skabe en kombineret blanding af træ og beton.

Swiss Swiss Resource Wood-programmet (NRP 66) fokuserer på at skabe en unik blanding. Schweiziske forskere har formået at udvikle en radikal tilgang til kombinationen af ​​træ og beton: de fremstiller resistent beton, hvoraf 50 procent er lavet af træ. Det høje indhold af træ i betonblandingen bidrog til en god termisk isolering af materialet uden at gå på kompromis med brandmodstanden.

Den største forskel mellem den beskrevne blanding og klassisk beton er udskiftningen af ​​grus og sand finkornet træ.

Fremstilling af flydende beton

”De vejer ikke mere end halvdelen af, hvad almindelig beton vejer - den letteste af dem flyder endda!” Siger forskningsarrangøren. Derudover kan materialerne efter demontering genbruges som brændstof til varme og elektricitet. Trods overholdelse af kravene til brandsikkerhed byggemateriale kan brændes sammen med andet affald.

Resultaterne af stresstest bekræftede, at den nye træbeton er egnet til fremstilling af plader og vægpaneler og kan blive et materiale til bærende konstruktioner i konstruktion. I løbet af kommende undersøgelser er det nødvendigt at finde ud af, i hvilke områder det er bedre at anvende en bestemt type træ-betonkomposit og effektive metoder til dens produktion. Ifølge Daya Zwiki (arrangør) er det vidensniveau, der kræves til udbredt brug, stadig for begrænset.

Revolutionerende grafenbeton

Graphene er en kulstofmodifikation, der har vundet popularitet for nylig. Eksperter fra University of Exeter har udviklet en innovativ teknik ved hjælp af nano-engineering til at introducere grafen i den klassiske produktion af betonblandinger. En unik teknologi har skabt holdbar, miljøvenlig og holdbar beton. Derudover er vandresistensen steget markant. Test af det producerede materiale har vist sig fuld overensstemmelse med britiske og europæiske byggestandarder.

Det er vigtigt at bemærke, at det nye grafenforstærkede koncentrat reducerede kulstofaftrykket i traditionelle betonproduktionsmetoder markant, hvilket gjorde det mere bæredygtigt og miljøvenligt. Samtidig blev kulstofemissioner reduceret markant (med 446 kg / t), og den mængde materialer, der var nødvendige for at skabe beton, blev reduceret med 50 procent.De fleste forskere er overbeviste om, at den nye teknik tillader introduktion af nye nanomaterialer i beton og dermed moderniserer den globale bygningsindustri.

Søgningen efter grønne bygningsmetoder er et skridt hen imod reduktion af kulstofemissioner på verdensplan og en måde at beskytte miljøet på. Dette er en vigtig investering i at skabe en progressiv byggebranche for fremtiden.

Kulaske i beton

Det er vanskeligt at opnå det nøjagtige fugtighedsindhold inde i betonen, fordi pulveret og aggregaterne danner en tæt cementholdig matrix, hvilket skaber vanskeligheder for bevægelse af fugt efter tørring begynder. Derudover kræves særlige atmosfæriske forhold til tørring. Hvis den ydre overflade af betonen tørrer, inden den indre del hærder, kan dette føre til en svagere struktur af produktet.

Farnam's laboratorium ønskede at udvikle et samlet produkt, der ville have optimale egenskaber for blanding, styrke og porøsitet og finde en måde at fremstille det fra en stor mængde affald.

Kulaske - et biprodukt fra kulfyrede kraftværker, der opnås som et resultat af kulforbrænding. Hvert år sendes hundreder af tons ask til en deponering. Forskere ved Drexel University mener, at de har fundet brugen af ​​en pulveragtig rest. De er sikre på, at aske kan gøre beton mere holdbar og revnefri.

Virksomhedsudvikling Farnam

”Den løsning, vi kom frem til, var behandlingen af ​​kulaseaffald til et porøst, letvægtsaggregat med overlegen ydelse, der kan produceres til en lavere pris end eksisterende naturlige og syntetiske muligheder,” sagde Farnam (idéens grundlægger).

Det er videnskabeligt bevist, at det præsenterede additiv vil øge betongens levetid betydeligt og gøre det meget stærkere. Konceptet med intern hærdning blev udviklet i det sidste årti. Et porøst letvægtsaggregat bruges til at lette hærdningsprocessen. Tilsætningsstoffet kan opretholde et konstant fugtighedsniveau inde i betonen for at hjælpe det med at hærde jævnt indefra.

Calciumsilicat i beton

Mikrosfærer lavet af calciumsilicat blev udviklet af forskere fra Rice University. Det er bevist, at opfindelsen vil hjælpe med at opnå en mere holdbar og miljøvenlig beton med forbedrede mekaniske egenskaber (styrke, hårdhed, elasticitet og holdbarhed) end Portland cement, det mest almindelige bindemiddel anvendt i beton. Størrelsen på kuglerne er fra 100 til 500 nanometer i diameter. Deres anvendelse lover at reducere energiintensiteten ved cementproduktion (en af ​​de mest almindelige bindemidler i beton). Shahsavardi hævder, at kuglerne er velegnede til benvævsteknik, isolering, keramik og sammensatte applikationer samt cement.

Ifølge Shahsavardi vil en stigning i cementstyrke bidrage til:

• Reducer vægten af ​​beton.
• Mindre materialeforbrug.
• Nedsat energiforbrug under betonproduktion.
• Reduktion af kulstofemissioner under fremstillingsprocessen.

Forskeren sagde, at størrelsen og formen på partiklerne som helhed har en betydelig indflydelse på de mekaniske egenskaber og holdbarhed af bulkmaterialer såsom beton.

Genanvendt dækbeton

UBC-ingeniører har udviklet en mere robust type beton ved hjælp af genanvendte dæk. Stoffet kan bruges til betonkonstruktioner såsom bygninger, veje, dæmninger og broer. Samtidig reduceres mængden af ​​affald på deponeringsanlæg betydeligt.

Forskere udførte eksperimenter med forskellige andele genanvendte dækfibre og andre materialer, der blev brugt i beton - cement, sand og vand - inden de fandt den perfekte blanding. Det består af 0,35% af dækfibrene. I USA, Tyskland, Spanien, Brasilien og Kina er der allerede asfaltveje med krummegummi fra knuste dæk.Det er bevist, at tilstedeværelsen af ​​disse partikler har bidraget til at forbedre betonens elasticitet og forlænge dens levetid.

Resultater af dækbeton-test

Laboratorietest har bekræftet, at fiberarmeret beton reducerer krakningen med mere end 90 procent sammenlignet med den klassiske blanding. Dette skyldes polymerfibrene, der overlapper revnerne, når de dannes, hvilket hjælper med at beskytte strukturen og forlænge dens levetid.

”De fleste af de slidte dæk skal begraves. Tilføjelse af fiber til beton kan reducere kulstofaftrykket i dækindustrien samt reducere emissionerne i byggebranchen, da cementproduktion er en betydelig kilde til drivhusgasemissioner, ”sagde Bantia, UBCs forskningsdirektør.

Ny beton blev brugt tiltrinbeklædning foran Macmillan-bygningen på UBC-campus. Banthia-teamet overvåger sin tilstand med sensorer indlejret i beton, overvåger udviklingen af ​​stress, revner og andre faktorer. I øjeblikket bekræfter resultaterne af observationen resultaterne af laboratorieundersøgelser og indikerer en betydelig reduktion i revnedannelse.

Hvordan undgår man ødelæggelse af beton fra svovlsyre?

De atmosfæriske og kemiske virkninger på betonbelægningen påvirker dens tilstand negativt. Destruktion af beton fra svovlsyre kan undgås ved at finde måder at forhindre adsorption af dens gasforløber i beton. I løbet af sin undersøgelse fandt Matthew Lasic, at for at beskytte den konkrete infrastruktur mod ætsende påvirkninger er der behov for en indledende behandling rettet mod adsorptionsstederne i cementhydrat, hvor de fleste hydrogensulfidmolekyler er knyttet. Imidlertid kan denne fremgangsmåde være vanskelig på grund af deres udbredte anvendelse.

Den porøse struktur gør beton sårbar over for adsorption af naturgas. I deres undersøgelse foretager forfatterne nanoskalaanalyse baseret på Monte Carlo-simuleringer for at simulere migrationen af ​​gasmolekyler til cementhydratstrukturen. Deres modellering antyder, at for en god absorption af cementhydrat kræves en bestemt kombination af molekylstørrelse og overfladeareal.