6 innovasjoner og moderniseringer av betong

Betong refererer til spesiallagde (kunstige) byggematerialer i stein. Den består av vann, en snerpende (oftest - sement) og fyllstoffer i forskjellige størrelser. betong er et av de mest brukte byggematerialene i verden. Dette er det valgte materialet for de fleste nye store veier, bygninger, broer og mange andre konstruksjoner på grunn av holdbarhet og relativt brukervennlighet. Teknologier står ikke stille, forskerteam driver ny forskning med presentert materiale, som et resultat av deres arbeid, dukker det opp nye utviklinger.

Betong laget av tre: virkelighet eller myte?

Tidligere var trevirke et av de vanligste byggematerialene, men i dag ble det erstattet av betongblandinger. Aktiv utvikling av teknologier har tillatt å kombinere to typer materialer, og skapt en kombinert blanding av tre og betong.

Swiss Swiss Resource Wood Program (NRP 66) fokuserer på å lage en unik blanding. Sveitsiske forskere har klart å utvikle en radikal tilnærming til kombinasjonen av tre og betong: de lager motstandsdyktig betong, hvorav 50 prosent er laget av tre. Det høye innholdet av tre i betongblandingen bidro til en god termisk isolasjon av materialet uten at det kompromitterte brannmotstanden.

Hovedforskjellen mellom den beskrevne blandingen og klassisk betong er erstatning av grus og sand finkornet tre.

Lager flytende betong

"De veier ikke mer enn halvparten av hva vanlig betong veier - de letteste av dem flyter til og med!" Sier forskningsarrangøren. I tillegg kan materialene etter demontering gjenbrukes som drivstoff for varme og elektrisitet. Til tross for overholdelse av brannsikkerhetskrav byggemateriale kan brennes i forbindelse med annet avfall.

Resultatene fra stresstester bekreftet at den nye trebetongen er egnet for fremstilling av plater og veggplater og kan bli et materiale for bærende konstruksjoner i konstruksjon. I løpet av kommende studier er det påkrevd å finne ut i hvilke områder det er bedre å anvende en viss type tre-betong kompositt og effektive metoder for dens produksjon. I følge Daya Zwiki (arrangør) er kunnskapsnivået som kreves for utbredt bruk fortsatt for begrenset.

Revolusjonerende grafenbetong

Graphene er en karbonmodifisering som har fått stadig mer nylig. Eksperter fra University of Exeter har utviklet en innovativ teknikk ved bruk av nano-engineering for å introdusere grafen i den klassiske produksjonen av betongblandinger. En unik teknologi har skapt holdbar, miljøvennlig og holdbar betong. I tillegg har vannmotstanden økt betydelig. Testing av produsert materiale har vist full overensstemmelse med britiske og europeiske byggestandarder.

Det er viktig å merke seg at det nye grafenforsterkede konsentratet reduserte karbonavtrykket til tradisjonelle betongproduksjonsmetoder betydelig, noe som gjorde det mer bærekraftig og miljøvennlig. Samtidig ble karbonutslippene betydelig redusert (med 446 kg / t), og mengden materialer som trengs for å lage betong ble redusert med 50 prosent.De fleste forskere er sikre på at den nye teknikken vil tillate introduksjon av nye nanomaterialer i betong, og dermed modernisere den globale byggebransjen.

Jakten på grønne byggemetoder er et skritt mot å redusere karbonutslipp over hele verden og en måte å beskytte miljøet på. Dette er en viktig investering i å skape en progressiv byggenæring for fremtiden.

Kullaske i betong

Det er vanskelig å oppnå det nøyaktige fuktighetsinnholdet i betongen, fordi pulveret og aggregatene danner en tett sementholdig matrise, noe som skaper vanskeligheter for bevegelse av fuktighet etter tørking begynner. I tillegg er spesielle atmosfæriske forhold nødvendig for tørking. Hvis den ytre overflaten av betongen tørker før den indre delen herder, kan dette føre til en svakere struktur av produktet.

Farnams laboratorium ønsket å utvikle et samlet produkt som ville ha optimale blandings-, styrke- og porøsitetskarakteristikker, og finne en måte å lage det fra en stor mengde avfall.

Kullaske - et biprodukt fra kullkraftverk, som fås som et resultat av å brenne kull. Hvert år blir hundrevis av tonn aske sendt til deponi. Forskere ved Drexel University mener de har funnet bruken av en pulveraktig rest. De er sikre på at aske kan gjøre betong mer holdbar og sprekkerfri.

Bedriftsutvikling Farnam

"Løsningen vi kom frem til var prosessering av kullaseavfall til et porøst, lettvektsaggregat med overlegen ytelse som kan produseres til en lavere pris enn eksisterende naturlige og syntetiske alternativer," sa Farnam (grunnlegger av ideen).

Det er vitenskapelig bevist at det presenterte tilsetningsstoffet vil øke levetiden til betong betydelig, gjøre det mange ganger sterkere. Konseptet med innvendig herding ble utviklet i løpet av det siste tiåret, et porøst lettvektsaggregat brukes for å lette herdeprosessen. Tilsetningsstoffet kan opprettholde et konstant fuktighetsnivå i betongen for å hjelpe det å herde jevnt fra innsiden.

Kalsiumsilikat i betong

Mikrosfærer Kalsiumsilikat ble utviklet av forskere fra Rice University. Det er bevist at oppfinnelsen vil bidra til å oppnå en mer holdbar og miljøvennlig betong, med forbedrede mekaniske egenskaper (styrke, hardhet, elastisitet og holdbarhet) enn Portland sement, det vanligste bindemidlet som brukes i betong. Størrelsen på kulene er fra 100 til 500 nanometer i diameter. Deres bruk lover å redusere energiintensiteten for sementproduksjon (en av de vanligste permerne i betong). Shahsavardi hevder at kulene er egnet for prosjektering av benvev, isolasjon, keramikk og sammensatte applikasjoner, samt sement.

Ifølge Shahsavardi vil en økning i sementstyrke bidra til:

• Reduser vekten på betong.
• Mindre materialforbruk.
• Redusert energiforbruk under betongproduksjon.
• Redusere karbonutslipp under produksjonsprosessen.

Forskeren sa at størrelsen og formen til partiklene som helhet har en betydelig innvirkning på de mekaniske egenskapene og holdbarheten til bulkmaterialer som betong.

Resirkulert dekkbetong

UBC-ingeniører har utviklet en mer spenstig type betong ved bruk av resirkulerte dekk. Stoffet kan brukes til betongkonstruksjoner som bygninger, veier, demninger og broer. Samtidig vil avfallsmengden i deponier reduseres betydelig.

Forskere gjennomførte eksperimenter med forskjellige andeler resirkulerte dekkfibre og andre materialer brukt i betong - sement, sand og vann - før de fant den perfekte blandingen. Den består av 0,35% av dekkfibrene. I USA, Tyskland, Spania, Brasil og Kina er det allerede asfaltveier med smørgummi fra knuste dekk.Det er bevist at tilstedeværelsen av disse partiklene har bidratt til å forbedre elastisiteten til betong og forlenge levetiden.

Dekk konkrete testresultater

Laboratorietester har bekreftet at fiberarmert betong reduserer sprekker med mer enn 90 prosent sammenlignet med den klassiske blandingen. Dette skyldes polymerfibrene som overlapper sprekkene når de dannes, noe som bidrar til å beskytte strukturen og forlenge levetiden.

“De fleste av de slitte dekkene er til avhending. Å legge fiber til betong kan redusere karbonavtrykket i dekkindustrien, samt redusere utslippene i byggebransjen, ettersom sementproduksjon er en betydelig kilde til klimagassutslipp, sier Bantia, UBCs forskningsdirektør.

Ny betong ble brukt tiloverfor trinn foran Macmillan-bygningen på UBC campus. Banthia-teamet overvåker tilstanden sin med sensorer innebygd i betong, og overvåker utviklingen av stress, sprekker og andre faktorer. For øyeblikket bekrefter resultatene av observasjonen resultatene fra laboratorietester og indikerer en betydelig reduksjon i sprekker.

Hvordan unngå ødeleggelse av betong fra svovelsyre?

De atmosfæriske og kjemiske virkningene på betongbelegget påvirker dens tilstand negativt. Destruksjon av betong fra svovelsyre kan unngås ved å finne måter å forhindre adsorpsjon av dens gassforløper til betong. I løpet av forskningen fant Matthew Lasic at for å beskytte betonginfrastrukturen mot etsende påvirkninger, er det nødvendig med en foreløpig behandling rettet mot adsorpsjonsstedene i sementhydrat, der de fleste hydrogensulfidmolekyler er festet. Imidlertid kan denne tilnærmingen være vanskelig på grunn av deres utbredte bruk.

Den porøse strukturen gjør betong sårbar for adsorpsjon av naturgass. I sin studie gjennomførte forfatterne nanoskalaanalyse basert på Monte Carlo-simuleringer for å simulere migrering av gassmolekyler til strukturen til sementhydrat. Deres modellering antyder at for en god absorpsjon av sementhydrat kreves en viss kombinasjon av molekylstørrelse og overflateareal.