返回頂部
返回首頁
返回首頁
今日    | 手機版 | 地圖 | 新聞 | 原料 | 技術 | 全站 | 信息 | 視點 | 教育 |
用自愈混凝土和生物水泥建造未來,中國建材網,cnprofit.com
home 您現在的位置: 首頁 >技術中心 > 詳細信息
用自愈混凝土和生物水泥建造未來
2022年07月23日    閱讀量:11713    新聞來源:中國建材網 cnprofit.com  |  投稿

除了水,混凝土是地球上使用最廣泛的物質。從住房和工業到海防和基礎設施,混凝土和水泥都是生活的基石。

不幸的是,建筑業也有重大的環境影響。據一份報告稱,僅水泥生產就產生了高達8%的全球碳排放,超過了航空業(2.5%),盡管低于農業部門(12%)。

需要創新思維,使建筑材料更具可持續性,同時使其價格合理、用途廣泛。該行業的一些人正在使用新技術使混凝土超耐用,而另一些人正在轉向生物學以制造可持續的生物水泥。

意大利米蘭理工大學結構分析與設計教授利伯拉托·費拉拉(Liberato Ferrara)表示,新型可持續混凝土是為風電場等其他可持續基礎設施奠定基礎的關鍵。

他說:“如果我們考慮到我們現在對能源轉型的所有需求,我會說,沒有具體措施,我們就無法做到這一點?!?。

懲罰設置

他領導了一個名為ReSHEALience的項目,該項目旨在開發超高耐久性混凝土(UHDC)。當用于海洋環境和地熱發電廠等惡劣環境中的施工時,這種混凝土能夠承受極端條件并自愈。

費拉拉教授表示:“這些環境是混凝土結構中最具攻擊性的環境之一?!?。

量身定制的配方使這些混凝土混合物具有強度和耐久性,包括晶體添加劑、氧化鋁納米纖維和纖維素納米晶體等成分。

混凝土在其使用壽命期間不可避免地會出現裂縫,但結晶混合物的一個特點是它們刺激了自我修復。通過與水和混凝土中的成分反應,它們形成針狀晶體,生長填充裂縫。通過它混合的納米纖維增加了材料的機械強度,并有助于提高其韌性,使其能夠承受極端條件。

在貽貝養殖中,UHDC已被測試為傳統木筏的耐用替代品,并在沿海地區制造浮動風力渦輪機平臺的零件。它也在地熱發電廠的惡劣條件下進行了測試,其性能比傳統的施工方法有所提高。

它在馬耳他一座舊水塔的修復中的使用證明了混凝土在維護傳統建筑方面的潛力。

可持續材料

費拉拉教授表示:“從各個角度來看,飛行員都符合預期?!??!拔覀兂晒Φ刈C明了UHDC本質上是一種可持續材料。它允許使用更少的材料來建造相同的結構,因此最終環境足跡和經濟平衡更好?!?/p>

費拉拉教授預測,這種材料在需要大量維護之前,可能有長達50年的使用潛力,通過減少首先需要的材料量和持續更長的時間來大幅減少資源使用。

它可以在許多不同的地方使用當地材料生產,用于許多不同的應用。此外,壓碎的UHDC有望作為再生成分,生產出與母體混凝土具有相同機械性能和耐久性的新混凝土。

費拉拉教授補充稱,實現可持續發展目標的緊迫性日益增加,需要以新的方式“整體”看待建筑業。

他說:“這是關于傳播一種新的混凝土結構思維方式,考慮到規劃結構的整個價值鏈和使用壽命?!??!澳惚仨毧紤]結構設計、材料采購、材料的耐久性和壽命周期。如果你不這樣想,你將永遠擁有部分信息,創新將無法突破?!?/p>

生物水泥

在其他地方,研究人員正在研究建筑行業的不同創新方式,利用生物的自然過程。

對于鐵路公司來說,隨著時間的推移,鐵路下方路堤中的土壤沉降可能會產生嚴重問題,并增加維護成本和乘客延誤。

通常采用機械方法加固地面材料或化學穩定劑作為解決方案。然而,這些措施可能具有破壞性,成本高昂,具有環境副作用,并產生碳排放。

因此,諾比利斯項目正在讓細菌來完成這項工作,將地面視為一個有生命的有機體,而不是一個用推土機移動的無法描述的物體。

其想法是,通過一種稱為“生物校正”的過程形成更堅固的土壤,可以減少對土方工程和混凝土等材料的需求。

細菌生成

在生物校正過程中,通過向細菌提供營養物質和所謂的粘合劑來刺激細菌的生長和代謝活動。細菌產生的酶催化反應,最終形成碳酸鈣等物質,將土壤顆粒結合在一起。

該技術已被公認為在具有較大顆粒的土壤(如砂土)中具有潛力,包括形成海灘巖石以防止海岸侵蝕,以及在土木或環境工程中的其他應用。

然而,由于細菌、水和其他物質的移動更加受限,對于粘土和泥炭等細粒度土壤而言,出現了更大的挑戰。諾比利斯并沒有氣餒,他正在探索在更廣泛的土壤上使用生物校正的方法。

最近在英國東安格利亞的研究證明了生物固化泥炭土壤的可能性。倫敦南岸大學(LSBU)巖土研究員和項目負責人瑪麗亞·馬夫魯利杜(MariaMavroulidou)教授表示,諾比利斯項目的目標是通過實地試驗擴大這項工作。

范式轉換

Mavroulidou教授表示,這種受生物學啟發的方法需要新的思維方式和對陌生技術的信念。

她說:“告訴一位執業土木工程師,你將使用細菌來加固地面,這讓人大吃一驚,”因為這是該行業的一個范式轉變。

同時也是LSBU的環境工程研究員威爾遜·姆萬迪拉(Wilson Mwandira)說,諾比利斯正在研究在生物校正發生時將二氧化碳鎖定在土壤中的技術,并研究在這一過程中使用更多本土細菌的潛力。

姆萬迪拉解釋說,使用土壤中已有的細菌可以避免對環境中已有的生物體產生負面影響。他說:“如果你把新的細菌帶到一個社區,你將破壞這個系統?!?。

希望這種生物校正技術將更廣泛地適用于建筑工程。LSBU的巖土工程師邁克爾·岡恩教授說:“我們還試圖將該技術更廣泛地推廣到建筑物和土木工程施工基礎中發現的其他巖土材料?!??!八惺┕ざ夹枰撤N形式的地面改善?!?/p>

他認為,以更常規的方式使用這些技術可能需要幾年時間,但探索此類創新方法以應對施工中的長期挑戰至關重要。

他說:“以二氧化碳形式排放的溫室氣體中,很大一部分是建筑業造成的?!??!耙虼?,我們需要擺脫傳統流程?!?/p>

標簽:建材應用,技術中心,建筑材料,石材石料,水泥防水
免責聲明: 本文僅代表作者本人觀點,與中國建材網無關。本網對文中陳述、觀點判斷保持中立,不對所包含內容的準確性、可靠性或完整性提供任何明示或暗示的保證。請讀者僅作參考,并請自行承擔全部責任。本網轉載自其它媒體的信息,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。如因作品內容、版權和其它問題需要同本網聯系的,請在一周內進行,以便我們及時處理??头]箱:service@cnso360.com | 客服QQ:23341571
門戶手機版WeChat
掃描二維碼,獲取手機版最新資訊 手機版:中網建材 您還可以直接微信掃描打開
全站地圖 | 二級目錄 | 上鏈請聯系QQ:23341571

深圳網絡警察報警平臺 深圳網絡警
察報警平臺

公共信息安全網絡監察 公共信息安
全網絡監察

經營性網站備案信息 經營性網站
備案信息

中國互聯網舉報中心 中國互聯網
舉報中心

中國文明網傳播文明 中國文明網
傳播文明

深圳市市場監督管理局企業主體身份公示 工商網監
電子標識

yy6080理论大片一级毛片_亚洲人成网无码专区电影_草莓丝瓜樱桃秋葵绿巨人_国产啪亚洲精品无码