Bendable БЕТОН лечит водой, и СО2
Инженеры Univ. Мичиган разработали конкретные материалы, которые могут исцелить себя, когда она не раскалывается - используя только воду и углекислый газ, без вмешательства человека. В отличие от традиционного бетона, материал предназначен для изгиба и трещины в узком волоски, а не разрыв и раскол в большие пробелы. В результате, за несколько дней дождливой будет достаточно, чтобы исправить поврежденный мост из нового вещества.
Victor Li, профессор гражданского строительства и материалов, науки и техники, проводит аналогию с человеческим телом. "Если вы получаете небольшой надрез на руке, ваше тело может исцелить себя. Но если у вас большая рана, ваше тело нуждается в помощи - вам может понадобиться швы," говорит он. "Мы создали материал с такими крошечные трещины шириной, что она берет на себя лечение само по себе. Даже если вы его перегрузки, так и остаются мелкими трещинами". Средняя ширина трещины в самовосстановления бетона менее 60 м (примерно половина ширины человеческого волоса).
Самовосстановления бетонных работ, поскольку он может изгибаться. Когда это напряженный, много микротрещин форму вместо одной большой трещины, которые могут привести к их отказу.
Конкретные содержит избыточное сухого цемента выставленных на поверхности трещины, которые могут реагировать с водой и углекислым газом, чтобы излечить и образуют тонкий белый шрам из карбоната кальция. В лаборатории материала требуется от одного до пяти циклов смачивания и сушки излечить.
Самостоятельно исцелил образцов восстановить большинство, если не все, из их первоначальной численности после исследователи подвергали их 3% растяжения (то есть, они тянулись образцов до 103% от их первоначального размера). Этот уровень напряжения достаточно, чтобы серьезно деформировать металлические или катастрофически разрушения традиционного бетона.
"Мы обнаружили, что, когда мы загружаем его снова после заживления он ведет себя так же, как новый, с практически одинаковой жесткости и прочности", говорит Ли. "Self-заживление трещин повреждений восстанавливает любой жесткости потерял, когда материал был поврежден и возвращает его в ее нетронутом виде. Материал может быть поврежден, и до сих пор остается безопасной для загрузки".
Инженеры обнаружили, что трещины не должна превышать 150 м, и желательно менее 50 м, для полного исцеления. Чтобы достичь этого, они улучшили гибкие инженерных композитный цемент, или ECC, что они развиваются в течение последних 15 лет.
Более гибкие, чем традиционные бетонные, ECC действует более, как металл, чем стекло. Традиционный бетон считается керамика. Хрупкими и жесткими, он может страдать катастрофические неудачи, когда напряженные во время землетрясения или обычной чрезмерного Li объясняет. Но гибкие повороты ECC, не нарушая потому что шипованные со специальным покрытием, армирующих волокон, что провести его вместе. ECC остается неизменным и безопасным для использования деформации растяжения до 5%. Традиционный бетон переломов и не может нести нагрузку на 0,01% растяжения.
Сегодня строители укрепления бетонных конструкций с стальной арматуры в трещинах держать как можно меньше. Но трещины не достаточно мала, чтобы исцелить. Вода и противообледенительной соли могут проникать стали причиной коррозии, что еще больше ослабляет структуру. Самовосстановления конкретные потребности не стальной арматуры для поддержания жесткой ширины трещины, устранив тем самым ущерб от коррозии.
Ли говорит, что это новое вещество может сделать инфраструктуру более безопасной и более прочным. Бетон может также сократить затраты и экологические последствия создания новых структур, а также продления срока ремонта.
"Мы надеемся, что когда мы восстановлению наших дорог и мостов, мы все сделаем правильно, так что этот транспортной инфраструктуры не должны пройти дорогой ремонт и восстановление процесса снова в другой 5 до 10 лет", говорит Ли. "Кроме того, восстановление с самовосстановления гибкие конкретные позволит более гармоничных отношений между архитектурной и природной среды за счет сокращения энергопотребления и выброса углерода след инфраструктуры.
Необходимы дополнительные исследования, чтобы получить самовосстановления ECC готова для использования на местах. "Мы хотим, чтобы убедиться, что материал лечит себя тех случаях, когда лечение необходимо, а не только один раз, но несколько раз по мере необходимости, так как в реальной жизни, overloadinduced повреждение может возникнуть снова и снова. В конечном счете, мы работаем к нулю -техническое обслуживание объектов гражданской инфраструктуры ", Li объясняет.
