Ny bøjelig cementfri beton kan potentielt gøre sikrere, langtidsholdbar og grønnere infrastruktur

Fig. 1. Typiske flere hårstørrelser revner i vores bøjelige cementfri beton, når de udsættes for trækbelastning (dvs. bliver strakt). Kredit:Swinburne University of Technology

En ny type beton, der er lavet af affaldsmaterialer og kan bøjes under belastning, er blevet udviklet af forskere fra Swinburne University of Technology i Melbourne, Australien.

Dette materiale, som indeholder industriaffaldsprodukter såsom flyveaske produceret af kulfyrede kraftværker, er særligt velegnet til byggeri i jordskælvszoner - hvor den skøre natur af konventionel beton ofte fører til katastrofale bygningskollaps.

"Beton er det mest udbredte byggemateriale i verden, " siger forsker Dr. Behzad Nematollahi. "Faktisk, det er det andet mest forbrugte materiale af mennesker efter vand, så dens kvalitet har en massiv effekt på modstandsdygtigheden af vores infrastruktur, såsom bygninger, broer og tunneller."

Traditionel beton er ikke kun tilbøjelig til at gå i stykker, når den strækkes eller bøjes, men har også et enormt kulstofaftryk på grund af kalcinering af kalksten for at producere dens nøgleingrediens, cement.

Ved at bruge industriaffaldsprodukter, Dr. Nematollahi og kolleger har gjort op med behovet for beton, gør produktet mere bæredygtigt.

"Produktion af denne nye beton kræver omkring 36 % mindre energi og udleder op til 76 % mindre kuldioxid sammenlignet med konventionel bøjelig beton lavet af cement, " siger Dr. Nematollahi.

Fig. 2. Betydelig bøjningsevne af vores bøjelige cementfri beton. Kredit:Swinburne University of Technology
Fig. 3. Materialer bæredygtighed ydeevne af vores bøjelige cementfri beton sammenlignet med konventionel bøjelig beton lavet af cement. Bemærk:"Typisk SHCC M45" repræsenterer konventionel bøjelig beton lavet af cement. "Ambient hærdet en-delt SHGC" repræsenterer vores bøjelige cementfri beton. Kredit:Swinburne University of Technology
Fig.4. Stress-belastningsrespons af vores bøjelige cementfri beton, når den udsættes for trækbelastning. Kredit:Swinburne University of Technology

Desuden, Inkluderingen af korte polymerfibre i denne nye beton gør det muligt for den at opretholde flere hårstørrelser revner, når den sættes under spænding eller bøjning og ikke brækkes i stykker. Træde i kræft, det er i stand til at bøje sig, når der påføres kraft på det - hvilket betyder, at bygninger lavet af det vil være meget mere tilbøjelige til at forblive intakte under jordskælv, orkaner, projektilpåvirkninger, og sprængninger.

"At bygge i områder, der er sårbare over for den slags naturkatastrofer, er en af de vigtigste anvendelser, som vi ser dette materiale blive brugt til, " tilføjer han. "Vores laboratorietestresultater viste, at denne nye beton er omkring 400 gange mere bøjelig end almindelig beton, har dog samme styrke."

Sidste artikelNy type indendørs solceller til smarte tilsluttede enheder

Næste artikelForskere bruger majsstivelse til at bekæmpe skadedyr