Flexibler Beton, der sich selbst reparieren kann

Beton, den wir als Modell für Zuverlässigkeit und Haltbarkeit betrachten, ist eigentlich ein sehr zerbrechliches Material. Während des Betriebs verliert es schnell seine Eigenschaften und wird leicht durch äußere Faktoren zerstört. Wissenschaftler arbeiten ständig daran, dieses Baumaterial zu verbessern, um ein Gleichgewicht zwischen seiner Festigkeit und Duktilität zu finden.

Inhalt:

• Dehnbeton und seine Vorteile
• Spezielle Zusätze in Beton
• Flexibler Beton von singapurischen Wissenschaftlern
• Selbstheilender Beton

Dehnbeton und seine Vorteile

Ein traditioneller Betonmörtel besteht aus Wasser, Zement, Kies und Sand. Eine Mischung dieser Komponenten ergibt ein festes, schweres, aber völlig nicht flexibles Material. Unter hohem Druck bilden sich auf seiner Oberfläche Mikrorisse, die zur Zerstörung der gesamten Struktur führen.

Elastobeton ist im Vergleich zu gewöhnlichen Betonmischungen viel leichter und flexibler. Es bricht nicht unter schweren Lasten, bröckelt nicht, es treten keine Risse und Hohlräume auf. Der Einfluss hoher Lasten führt dazu, dass sich der Beton verbiegt und gleichzeitig die Unversehrtheit der Struktur erhalten bleibt.

Eine erhöhte Elastizität wird durch spezielle Polymeradditive gewährleistet, die in der Zusammensetzung enthalten sind. Sie erhalten nicht nur die flexiblen Eigenschaften des Materials, sondern verbessern auch die Haftung zwischen Substanzen und verstärkenden Strukturelementen.

Zusatzstoffe können die Lebensdauer von Betonprodukten verlängern, ihre Festigkeit verbessern und die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit verringern.

Spezielle Zusätze in Beton

Es gibt verschiedene Arten von Modifikatoren, die die Leistung von Betonmischungen verbessern, nämlich:

1. Weichmacher - erhöhen die Elastizität und Festigkeit von Betonbeschichtungen. Reduzieren Sie die Masse der Lösung und entlasten Sie die Stützen. Auch die Wasserbeständigkeitsindikatoren verbessern sich.
2. Frostschutzadditive - verkürzen die Aushärtezeit von Beton, ohne das Einfrieren bei niedrigen Temperaturen. Überschüssige Flüssigkeit aufgrund dieser Additive gefriert nicht und zerstört die Platten, sondern verdunstet.
3. Verzögerer - Reduzieren Sie die Abbindezeit der Lösung, die für den Langzeittransport relevant ist.
4. Beschleuniger - beschleunigen im Gegenteil die Hydratation von Zement und wirken sich positiv auf die Festigkeit von Betonblöcken aus.

Der komplexe Einsatz modifizierender Komponenten vereinfacht und verkürzt die Bauzeit.

Flexibler Beton von singapurischen Wissenschaftlern

Forscher der Technischen Universität Nanyang im Labor haben ein innovatives Baumaterial geschaffen. Sie entwickelten und testeten eine verbesserte Version der Betonmischung namens ConFlexPave. Sie planen, ihre Erfindung zum Verlegen von vorgefertigten Pflastersteinen zu verwenden.

Das neue Material ist Metallprodukten nicht unterlegen, und seine Elastizität ist doppelt so hoch wie die von Standardzementmörteln.

Hauptvorteile von ConFlexPave:

• reduzierte Belastung der Basis aufgrund der geringen Masse der Platten;
• Arbeits- und Zeitersparnis für Bauarbeiten;
• kostengünstige Wartung;
• hohe Verschleißfestigkeit;
• erhöhte Flexibilität;
• gute Rutschfestigkeit;
• Ablehnung von sperrigen Armaturen.

Die Entwickler machten eine innovative Entdeckung in der Untersuchung der Wechselwirkung von Substanzen auf mikroskopischer Ebene. Dazu gehörten Polymermikrofasern und ein spezielles festes Mineral in ConFlexPave.

Der Gehalt an der Mischung spezieller synthetischer Komponenten ermöglicht es dem Beton, sich unter dem Einfluss von hohem Druck zu biegen. Die feinsten Fasern verteilen die Last gleichmäßig auf der Platte, und die festen Komponenten erzeugen ein raues rutschfestes Oberflächenrelief. Dies minimiert das Risiko eines Schleuderns des Fahrzeugs und gewährleistet die Sicherheit der Verkehrsteilnehmer.

Selbstheilender Beton

Eine weitere innovative Entdeckung, diesmal von Wissenschaftlern aus den Niederlanden, ist Beton, der sich selbst "heilen" kann. Das Material enthält Bakterien, die in einer alkalischen Umgebung auch bei Sauerstoff- und Wassermangel lange überleben können. Ihr Nährstoff ist Kalziumlactat, das die Schlüsseleigenschaften von Beton nur minimal beeinflusst.

Die Hauptidee ist, dass Kapseln mit Bakterien in einem Zustand suspendierter Animation in eine konkrete Lösung gegeben werden. Wenn sich auf der Oberfläche ein Riss bildet und keine Feuchtigkeit in die Oberfläche eindringt, werden Mikroorganismen aktiviert und der Prozess der Produktion von Kalk beginnt. Kalk behebt den entstandenen Schaden und stellt die ursprüngliche Struktur des elastischen Betons wieder her.

Beide Projekte befinden sich noch im Testmodus. Die Entwickler sind jedoch zuversichtlich, dass elastischer Beton in naher Zukunft das Hauptmaterial für den Bau von Brücken, Straßen und erdbebensicheren monolithischen Strukturen sein wird.

Der einzige Nachteil sind die höheren Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Zementmörteln. Dieses Minus kann jedoch nicht als signifikant bezeichnet werden, da die Haltbarkeit des Materialbetriebs wiederholt die Preisdifferenz abdeckt.