בטון, שאנו תופסים כמודל של אמינות ועמידות, הוא למעשה חומר שביר למדי. במהלך הפעולה הוא מאבד במהירות את תכונותיו ונהרס בקלות על ידי גורמים חיצוניים. מדענים פועלים כל העת לשיפור חומר הבניין הזה, ומנסים למצוא איזון בין חוזקו לבין משיכותו.
מתיחת בטון ויתרונותיה
מרגמת בטון מסורתית מורכבת ממים, מלט, חצץ וחול. תערובת של רכיבים אלה נותנת חומר מוצק, כבד, אך לא גמיש לחלוטין. בלחץ גבוה נוצרים סדקי מיקרו על פני השטח שלו, מה שמוביל בהמשך להרס המבנה כולו.
Elastobeton, בהשוואה לתערובות בטון רגילות, הרבה יותר קל וגמיש יותר. הוא אינו נשבר תחת עומסים כבדים, אינו מתפורר, סדקים וחללים אינם מופיעים בו. השפעתם של עומסים גבוהים גורמת לבטון כזה להתכופף, תוך שמירה על שלמות המבנה.
גמישות מוגברת מובטחת על ידי תוספי פולימר מיוחדים הכלולים בהרכב. הם לא רק תומכים בתכונות הגמישות של החומר, אלא גם משפרים את ההדבקה בין חומרים ואלמנטים מבניים מחזקים.
תוספים יכולים להגדיל את חיי מוצרי הבטון, לשפר את חוזקם, להפחית את חדירות הלחות.
לתוכן ↑תוספים מיוחדים לבטון
ישנם מספר סוגים של שינויים המשפרים את הביצועים של תערובות בטון, כלומר:
- פלסטייזרים - מגבירים את האלסטיות והחוזק של ציפויי בטון. צמצם את מסת הפתרון, צמצם את העומס על התומכים. מדדי עמידות למים משתפרים אף הם.
- תוספי נוזל לרדיאטור - צמצמו את זמן ההתקשות של הבטון, למעט הקפאתו בטמפרטורות נמוכות. עודפי נוזלים כתוצאה מתוספים אלה אינם קופאים, הורסים את הצלחות, אלא מתאדים.
- מעכבים - צמצמו את תקופת ההגדרה של הפיתרון, הרלוונטית לתחבורה ארוכת טווח.
- מאיצים - נהפוך הוא, מאיצים את התייבשות המלט ומשפיעים לטובה על חוזקם של בלוקים מבטון.
לתוכן ↑השימוש המורכב ברכיבי שינוי מפשט ומקצר את זמן עבודות הבנייה.
בטון גמיש של מדענים סינגפוריים
חוקרים באוניברסיטה הטכנית Nanyang במעבדה יצרו חומר בנייה חדשני. הם פיתחו ובחנו גרסה משופרת של תערובת הבטון הנקראת ConFlexPave. הם מתכננים להשתמש בהמצאה שלהם להנחת ריצוף טרומי.
החומר החדש אינו נחות בעוצמתו למוצרי מתכת, והגמישות שלו גבוהה פי שתיים מזו של מרגמות מלט רגילות.
היתרונות העיקריים של ConFlexPave:
- עומס מופחת על הבסיס בגלל המסה הקטנה של הצלחות;
- חסכון בעבודה וזמן לעבודות בנייה;
- תחזוקה לא יקרה;
- עמידות בפני שחיקה גבוהה;
- גמישות מוגברת;
- התנגדות להחליק טובה;
- דחיית אביזרי מגושם.
היזמים גילו תגלית חדשנית במחקר האינטראקציה בין חומרים ברמה המיקרוסקופית. הם כללו מיקרופייבר פולימר ומינרל מוצק מיוחד ב- ConFlexPave.
התוכן בתערובת של רכיבים סינתטיים מיוחדים מאפשר לבטון להתכופף תחת השפעת לחץ גבוה. הסיבים המשובחים מפיצים את העומס באופן שווה בכל הפלטה, והמרכיבים המוצקים יוצרים הקלה נגד החלקה גסה. זה ממזער את הסיכון להחליק על רכב ומבטיח את בטיחותם של משתמשי הדרך.
לתוכן ↑בטון ריפוי עצמי
תגלית חדשנית נוספת, הפעם מצד מדענים מהולנד, היא בטון שיכול "לרפא את עצמו" מעצמו. החומר מכיל חיידקים שיכולים לשרוד זמן רב בסביבה אלקליין, אפילו עם מחסור בחמצן ומים. החומר התזונתי שלהם הוא סידן לקטט, ומשפיע באופן מזערי על תכונות המפתח של הבטון.
הרעיון המרכזי הוא שקפסולות עם חיידקים במצב של אנימציה מושעה מונחות בתמיסה בטון. כאשר נוצר סדק על פני השטח ולחות אינה חודרת לתוכו, מיקרואורגניזמים מופעלים ותהליך ייצור החומר הפחמי מתחיל. סיד מהדק את הנזק שנוצר, ומשחזר את המבנה המקורי של בטון אלסטי.
שני הפרויקטים עדיין במצב בדיקה. אך היזמים בטוחים שבעתיד הקרוב בטון אלסטי יהפוך לחומר העיקרי לבניית גשרים, כבישים, מבנים מונוליטיים עמידים לרעידות אדמה.
החיסרון היחיד שלה הוא העלות הגבוהה יותר בהשוואה למרגמות מלט קונבנציונאליות. עם זאת, לא ניתן לכנות מינוס זה משמעותי, בהתחשב בכך שאורך החיים של הפעולה החומרית יכסה שוב ושוב את הפרש המחירים.
