Nye ultra-resistente og selvreparerende betonmaterialer

Et team fra Universitat Politècnica de València (UPV) og Politecnico di Milano har designet nye ultra-resistente og selvreparerende betonmaterialer. De har 30 % mere holdbarhed sammenlignet med konventionel højtydende beton i revnesituationer. I tilfælde af en revne, det er i stand til at reparere sig selv automatisk takket være anvendelsen af ​​selvreparerende teknikker.

"Disse egenskaber er mulige hovedsageligt takket være blandingens design og brugen af ​​komponenter såsom krystallinske tilsætningsstoffer, alumina nanofibre og cellulose nanokrystaller, som er i stand til at forbedre materialets evne til at reparere sig selv", siger Pedro Serna, forsker ved Institute of Concrete Science and Technology (ICITECH) ved Universitat Politècnica de València.

En anden fordel ved disse nye cementholdige materialer er reduktionen af ​​både almindeligt og ekstraordinært vedligeholdelsesarbejde, at kunne overskride de sædvanlige grænser (50 år) for nuværende designkoder. Hvad angår deres ansøgninger, de er særligt velegnede til infrastrukturer udsat for ekstremt aggressive miljøer, såsom konstruktioner beliggende i eller nær havet, og også for geotermiske kraftværker.

"I dette projekt demonstrerer vi, hvordan holdbarheden af ​​cementholdige materialer bliver en egenskab, der kan designes gennem synergien mellem materialets sammensætning og den strukturelle idé. Vi har designet og tester nye cementholdige forbindelser med kapacitet til strukturelle selv- reparation i revnefasen, som er den sædvanlige tilstand, som en armeret betonkonstruktion står over for", påpeger Marta Roig Flores, forsker ved ICITECH.

På denne måde ResHEALience repræsenterer en ændring fra begrebet holdbarhed af materialet forstået som passiv beskyttelse mod ydre aggressioner til en "aktiv" vision af samme.

Testet i seks pilotstrukturer i stor skala

I valideringsfasen, de ultra-højstyrke cementholdige forbindelser, der er udviklet i projektet, er blevet brugt til at bygge seks pilotstrukturer i stor skala, som i øjeblikket analyseres under reelle strukturelle driftsforhold. To af dem er i Valencia (en flyder designet til flydende vindtårne, bygget i samarbejde med Rover Maritime og UPV, som er installeret i havnen i Sagunt, og en flåde til muslinger installeret i havnen i València af det valencianske selskab DRC), plus to i Italien, en i Irland og en i Malta.

Disse strukturer overvåges konstant med UPV-teknologi, specifikt, ved hjælp af et omfattende netværk af sensorer overvåget af et team fra IDM Institute, hvilket gør det muligt at verificere deres præstationer over tid. Det er et selvstændigt sensorsystem, konfigureret som en elektronisk tunge, der giver realtid og kontinuerlig information om strukturens holdbarhed. Ud over, det hjælper med at lokalisere risikoen for korrosion og tilstedeværelsen af ​​aggressive midler, der kan påvirke strukturer.

"Disse data gør det muligt for eksperterne på området at verificere strukturernes gode tilstand, eller, i det tilfælde, at træffe de nødvendige foranstaltninger for at forhindre, at skaden forværres, ved at bruge den mest passende, økonomisk, og mindre påvirket metode til beskyttelse eller reparation af konstruktionens funktion", forklarer Juan Soto, en forsker ved IDM Institute (Universitat Politècnica de València).