Beton, dat we waarnemen als een model van betrouwbaarheid en duurzaamheid, is eigenlijk vrij fragiel materiaal. Tijdens bedrijf verliest het snel zijn kwaliteiten en wordt het gemakkelijk vernietigd door externe factoren. Wetenschappers werken voortdurend aan het verbeteren van dit bouwmateriaal en proberen een evenwicht te vinden tussen de sterkte en ductiliteit.
- Strek beton en zijn voordelen
- Speciale additieven in beton
- Flexibel beton van Singaporese wetenschappers
- Zelfherstellend beton
Strek beton en zijn voordelen
Een traditionele betonmortel bestaat uit water, cement, grind en zand. Een mengsel van deze componenten geeft een stevig, zwaar, maar volledig niet flexibel materiaal. Onder hoge druk vormen zich microscheuren op het oppervlak, wat vervolgens leidt tot de vernietiging van de hele structuur.
Elastobeton is in vergelijking met gewone betonmixen veel lichter en flexibeler. Het breekt niet onder zware belastingen, verkruimelt niet, scheuren en lege plekken verschijnen er niet in. De invloed van hoge belastingen zorgt ervoor dat dergelijk beton buigt, terwijl de integriteit van de structuur behouden blijft.
Verhoogde elasticiteit wordt verzekerd door speciale polymeeradditieven in de samenstelling. Ze behouden niet alleen de flexibele eigenschappen van het materiaal, maar verbeteren ook de hechting tussen stoffen en versterkende structurele elementen.
Additieven kunnen de levensduur van betonproducten verlengen, hun sterkte verbeteren, vochtdoorlatendheid verminderen.
naar inhoud ↑Speciale additieven in beton
Er zijn verschillende soorten modificatoren die de prestaties van betonmengsels verbeteren, namelijk:
- Weekmakers - verhoog de elasticiteit en sterkte van betoncoatings. Verminder de massa van de oplossing en verminder de belasting van de steunen. Waterbestendigheidsindicatoren verbeteren ook.
- Antivries additieven - verkort de hardingstijd van beton, met uitzondering van het bevriezen bij lage temperaturen. Overtollige vloeistof door deze additieven bevriest niet, waardoor de platen worden vernietigd, maar verdampt.
- Vertragers - verkort de instellingsperiode van de oplossing, relevant voor langdurig transport.
- Versnellers - integendeel, versnellen de hydratatie van cement en hebben een positieve invloed op de sterkte van betonblokken.
naar inhoud ↑Het complexe gebruik van modificerende componenten vereenvoudigt en verkort de bouwtijd.
Flexibel beton van Singaporese wetenschappers
Onderzoekers van de Nanyang Technische Universiteit in het laboratorium creëerden een innovatief bouwmateriaal. Ze ontwikkelden en testten een verbeterde versie van de betonmix genaamd ConFlexPave. Ze zijn van plan hun uitvinding te gebruiken voor het leggen van geprefabriceerde bestratingen.
Het nieuwe materiaal is niet minder sterk dan metalen producten en de elasticiteit is twee keer hoger dan die van standaard cementmortels.
Belangrijkste voordelen van ConFlexPave:
- verminderde belasting op de basis door de kleine massa platen;
- arbeid en tijd besparen voor bouwwerkzaamheden;
- goedkoop onderhoud;
- hoge slijtvastheid;
- verhoogde flexibiliteit;
- goede slipweerstand;
- afwijzing van omvangrijke fittingen.
De ontwikkelaars deden een innovatieve ontdekking in de studie van de interactie van stoffen op microscopisch niveau. Ze omvatten polymeermicrovezel en een speciaal vast mineraal in ConFlexPave.
De inhoud in het mengsel van speciale synthetische componenten zorgt ervoor dat beton kan buigen onder invloed van hoge druk. De fijnste vezels verdelen de lading gelijkmatig over de plaat en de solide componenten zorgen voor een ruw antislip oppervlakreliëf. Dit minimaliseert het risico van voertuigslippen en zorgt voor de veiligheid van weggebruikers.
naar inhoud ↑Zelfherstellend beton
Een andere innovatieve ontdekking, dit keer van wetenschappers uit Nederland, is concreet en kan zichzelf 'genezen'. Het materiaal bevat bacteriën die lang kunnen overleven in een alkalische omgeving, zelfs met een gebrek aan zuurstof en water. Hun voedingsstof is calciumlactaat, waardoor de belangrijkste eigenschappen van beton minimaal worden beïnvloed.
Het hoofdidee is dat capsules met bacteriën in een toestand van zwevende animatie in een concrete oplossing worden geplaatst. Wanneer zich een scheur op het oppervlak vormt en er geen vocht in doordringt, worden micro-organismen geactiveerd en begint het productieproces van kalkhoudende materie. Kalk fixeert de resulterende schade en herstelt de oorspronkelijke structuur van elastisch beton.
Beide projecten bevinden zich nog in de testmodus. Maar de ontwikkelaars zijn ervan overtuigd dat elastisch beton in de nabije toekomst het belangrijkste materiaal zal worden voor de constructie van bruggen, wegen, aardbevingsbestendige monolithische structuren.
Het enige nadeel is de hogere kosten in vergelijking met conventionele cementmortels. Dit minpuntje kan echter niet significant worden genoemd, aangezien de levensduur van de materiële operatie herhaaldelijk het prijsverschil zal dekken.
