Betoni, jonka käsitämme luotettavuuden ja kestävyyden mallina, on oikeastaan melko herkkä materiaali. Käytön aikana se menettää nopeasti ominaisuutensa ja tuhoutuu helposti ulkoisista tekijöistä. Tutkijat pyrkivät jatkuvasti parantamaan tätä rakennusmateriaalia ja yrittävät löytää tasapainon sen lujuuden ja taipuisuuden välillä.
- Venytysbetoni ja sen edut
- Erityiset lisäaineet betonissa
- Joustava betoni Singaporen tutkijoilta
- Itseparantava betoni
Venytysbetoni ja sen edut
Perinteinen betonilaasti koostuu vedestä, sementistä, sorasta ja hiekasta. Näiden komponenttien seos antaa kiinteän, raskaan, mutta ei täysin joustavan materiaalin. Korkeassa paineessa sen pinnalle muodostuu mikrohalkeamia, mikä johtaa koko rakenteen tuhoutumiseen.
Elastobeton on tavallisiin betoniseoksiin verrattuna paljon kevyempi ja joustavampi. Se ei hajoa raskaissa kuormituksissa, ei murene, siinä ei ole halkeamia ja tyhjiä kohtia. Suurten kuormien vaikutus saa tällaisen betonin taipumaan, säilyttäen samalla rakenteen eheyden.
Lisääntynyt joustavuus varmistetaan koostumuksen sisältämillä erityisillä polymeerilisäaineilla. Ne eivät vain ylläpitä materiaalin joustavia ominaisuuksia, vaan myös parantavat tarttuvuutta aineiden ja lujittavien rakenneosien välillä.
Lisäaineet voivat pidentää betonituotteiden käyttöikää, parantaa niiden lujuutta, vähentää kosteuden läpäisevyyttä.
sisältöön ↑Erityiset lisäaineet betonissa
Betoniseosten suorituskykyä parantavia modifikaattoreita on useita:
- Pehmittimet - lisäävät betonipinnoitteiden joustavuutta ja lujuutta. Pienennä liuoksen massaa vähentäen tukien kuormitusta. Myös vedenkestävyysindikaattorit paranevat.
- Jäätymisenestoaineet - lyhentä betonin kovettumisaikaa lukuun ottamatta sen jäätymistä alhaisissa lämpötiloissa. Näistä lisäaineista johtuva ylimääräinen neste ei jäätynyt, tuhoaen levyt, mutta haihtuu.
- Hidastimet - lyhentä ratkaisun asettamisaikaa, mikä on tärkeää pitkäaikaisessa kuljetuksessa.
- Kiihdyttimet - päinvastoin, nopeuttavat sementin hydraatiota ja vaikuttavat positiivisesti betonilohkojen lujuuteen.
sisältöön ↑Komponenttien monimutkainen käyttö yksinkertaistaa ja lyhentää rakennustöihin kuluvaa aikaa.
Joustava betoni Singaporen tutkijoilta
Nanyangin teknillisen yliopiston tutkijat laboratoriossa loivat innovatiivisen rakennusmateriaalin. He kehittivät ja testasivat parannetun version betoniseoksesta nimeltään ConFlexPave. He suunnittelevat keksintönsä käyttöä esivalmistettujen seinäkkeiden asettamiseen.
Uuden materiaalin lujuus ei ole huonompi kuin metallituotteiden, ja sen joustavuus on kaksi kertaa korkeampi kuin tavallisilla sementtilaasteilla.
ConFlexPaven tärkeimmät edut:
- pienempi pohjakuormitus levyjen pienen massan vuoksi;
- säästää työvoimaa ja aikaa rakennustöihin;
- edullinen huolto;
- korkea kulutuskestävyys;
- lisääntynyt joustavuus;
- hyvä liukastumisenkestävyys;
- isojen liitososien hylkääminen.
Kehittäjät tekivät innovatiivisen löytön tutkiessa aineiden vuorovaikutusta mikroskooppisella tasolla. Ne sisälsivät polymeerimikrofiberiä ja erityisen kiinteän mineraalin ConFlexPavessa.
Erityisten synteettisten komponenttien seoksen pitoisuus mahdollistaa betonin taipumisen korkean paineen vaikutuksesta. Hienoimmat kuidut jakavat kuorman tasaisesti koko levylle, ja kiinteät komponentit luovat karkean liukumattomuuden pinnan. Tämä minimoi ajoneuvojen luistumisriskin ja varmistaa tienkäyttäjien turvallisuuden.
sisältöön ↑Itseparantava betoni
Toinen innovatiivinen löytö, tällä kertaa Alankomaiden tutkijoilta, on konkreettinen, joka pystyy "parantamaan itsensä" yksinään. Materiaali sisältää bakteereja, jotka voivat säilyä pitkään emäksisessä ympäristössä, jopa ilman happea ja vettä. Niiden ravintoaine on kalsiumlaktaatti, mikä vaikuttaa minimaalisesti betonin keskeisiin ominaisuuksiin.
Pääideana on, että kapselit, joissa on bakteereita suspendoidussa animaatiossa, asetetaan konkreettiseen ratkaisuun. Kun pinnalle muodostuu halkeama ja kosteus ei tunkeudu siihen, mikro-organismit aktivoituvat ja kalkkipitoisen aineen valmistusprosessi alkaa. Kalkki kiinnittää aiheutuvat vauriot palauttamalla kimmoisan betonin alkuperäisen rakenteen.
Molemmat projektit ovat edelleen testitilassa. Mutta kehittäjät ovat vakuuttuneita siitä, että joustavasta betonista tulee lähitulevaisuudessa pääasiallinen materiaali siltojen, teiden, maanjäristyskestävien monoliittisten rakenteiden rakentamiseen.
Sen ainoa haittapuoli on korkeammat kustannukset verrattuna tavanomaisiin sementtilaasteisiin. Tätä vähennystä ei kuitenkaan voida kutsua merkitseväksi, koska materiaalitoiminnan pitkäikäisyys kattaa toistuvasti hintaeron.
