Graphenbeton, was ist das und wie funktioniert es?

14.01.2022 – Die Verwendung vonAdjektiv klug es ist in den letzten Jahren in verschiedenen Sektoren, von der Produktion bis zum Handel, immer häufiger geworden. Smart, in intelligentem Italienisch, zeigt die Fähigkeit dieser Materialien oder Produkte an, geschickt und schnell auf Anfragen sowie auf externe Befehle zu reagieren.

Auch in der Bauwelt, deren Produktionsprozess sich zunehmend industrialisiert, intelligente Materialien haben interessante Entwicklungen.

Komplize dieser Verbreitung ist sicherlich der Trendwechsel in der Baumethodik, die heute auf die Prinzipien der ökologischen Nachhaltigkeit, Energieeinsparung und Sicherheit abzielt; Eigenschaften, die leistungsstarke und intelligente Materialien erfordern.

Ein Beispiel für intelligente Materialien ist gegeben durch Kompositmaterialien, bei dem durch die Vereinigung zweier Materialien ein drittes entsteht, das Eigenschaften und Leistungen aufweist, die denen der Ausgangsmaterialien überlegen sind. FRP, FRMC, CRM sind Verbundwerkstoffe. Heutzutage ist die Verwendung dieser Materialien in der Architektur in Italien immer noch recht begrenzt, mit Ausnahme der Wiederherstellung und Restaurierung des bestehenden Erbes.

Nanomaterialien und damit die Nanomaterialien gehören zur Familie der Smart Materials Nanotechnologien, die die Entwicklung von widerstandsfähigen, leichten und langlebigen Baustoffen garantieren. Der Bedarf des Marktes an Produkten, die besonders auf Gesundheit und Sicherheit achten, hat mehrere Hersteller dazu veranlasst, Nanotechnologien bei der Formulierung ihrer Produkte einzusetzen, wie Betone, Farben oder Isoliermaterialien, die zur Verbesserung der Energieeffizienz beitragen können. . Auch der Einsatz von Nanomaterialien ist für die deutliche Reduzierung der CO2-Emissionen von Beton verantwortlich.

Es gibt noch ein weiteres innovatives und sehr interessantes Material, das immer noch Gegenstand von Studien und Forschungen ist, aber bedeutende Entwicklungen in den kommenden Jahren verspricht. Dies ist dasErweitertes Holz, buchstäblich verbessertes Holz. Erschaffen hat es der französische Biologe und Architekt Timothée Boitouzet, Gründer des Start-ups Woodoo. Boitouzet hat durch Änderungen an der inneren Zusammensetzung des Materials (Ersetzen des Lignins durch eine neue Art von Polymer) eine geschaffen intelligentes Holz für ökologisch nachhaltige, erneuerbare und natürliche Konstruktionen verwendet werden.

Der Liste werden die chromogenen Gläser (photochrom, thermochrom und elektrochrom) hinzugefügt, die in der Lage sind, die Energieeinsparung der Hülle zu erreichen.

Aber von allen intelligenten Materialien ist die Evolution, die Beton erfasst hat, sicherlich die mit der größten Resonanz. Tatsächlich sprechen wir von der Ära der intelligenter Beton.
Diese neue Technologie ermöglicht es, ein Produkt zu schaffen, das nicht nur aus konstruktiver Sicht funktioniert, sondern gleichzeitig Überwachungshinweise zum Zustand von Stahlbetonkonstruktionen geben kann.

Es mag wie etwas aus Science-Fiction erscheinen, aber in Wirklichkeit existiert es, obwohl es immer noch Gegenstand von Studien und Forschungen ist.

Letztes Jahr, genau am 6. Mai, der erste Platte aus intelligentem Beton zur Welt, die für den Bau des Bodens der neuen Turnhalle verwendet wurden Südliches Viertel im Solstice Park in Amesbury war die Baufirma Nationwide Engineering.

Aber was ist ein intelligenter Beton? Ein Beton, dem ein neues Material hinzugefügt wird: der Graphen.

Graphen ist ein 2D-Material: eine Kohlenstoffschicht von der Dicke eines Atoms. Es wurde 2004 in einem Chemielabor in England entdeckt und schnell umbenannt in „Wundermaterial“, Weil es ein Material mit außergewöhnlichen Eigenschaften ist: stark, leicht, in der Lage, Strom und Wärme zu leiten, mit außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften wie Widerstandsfähigkeit und Flexibilität.

Die Eigenschaften von Graphen ©https://graphene-flagship.eu/

Die Zugabe kleiner Mengen von Graphen in den Guss, um den Boden der oben genannten Turnhalle herzustellen, hat darf die Platte um ca. 30 % verstärken mehr als Standard-RC30-Beton, was bedeutet, dass viel weniger Material erforderlich ist, um eine gleichwertige strukturelle Leistung zu erzielen.

Das Interesse an diesem Material hat die Europäische Union dazu veranlasst, eine der wichtigsten Forschungsinitiativen zur Entwicklung neuer Technologien im Zusammenhang mit Materialien zu starten Graphen-Flaggschiff.

Es gibt mehrere Partner, die in der Forschung zusammenarbeiten. Italien ist durch Studienzentren, Universitäten und produzierende Unternehmen vertreten.

Unter letzteren finden wir Italcementi, das 2019 auf dem Mobile World Congress in Barcelona ausstellte, im Inneren des Graphnen gewidmeten Pavillons, a Attrappe, Lehrmodell, Simulation die die Funktionsweise einer Fußbodenheizung dank der Verwendung einer dünnen Schicht aus Graphen-Zementverbundwerkstoff zeigten, der zwischen dem Estrich und der Oberfläche des Bodenbelags platziert wurde.

Die Kombination von Beton und Graphen ermöglicht die Erstellung von a elektrisch leitfähiges zementartiges Komposit. Daher sind die möglichen Anwendungen und Vorteile vielfältig, insbesondere wenn man bedenkt, dass Beton das am häufigsten verwendete Baumaterial der Welt ist.

Dafür kann ein hochleitfähiger Beton verwendet werden Fußboden- oder Wandheizung mit extrem reduzierten Dicken.

Graphenbeton, was ist das und wie funktioniert es? Das auf dem MWC 2019 ausgestellte Mock-up © Italcementi

Ein intelligenter Beton könnte nicht nur den Weg für mehrere intelligente Lösungen für das Zuhause ebnen, sondern auch für revolutionäre Anwendungen im gesamten Bau-, Infrastruktur- und Mobilitätssektor.

Das können sie zum Beispiel Erhitzen Sie die Außenflächen Frostschutzlösungen für Radwege, Rampen, Start- und Landebahnen von Flughäfen und allgemein für alle Einfahrten und Fußgängerzonen anzubieten, die für mehr Sicherheit sorgen und den Einsatz von Frostschutzmitteln überflüssig machen.

Laut Italcementi wird es dank der Fähigkeit von Graphen, Strom zu leiten, mittelfristig möglich sein, Betone einzusetzen, die in der Lage sind, eine strukturelle Überwachung von Gebäuden zu initiieren, heißt es selbsterfassende Lösungen, in der Lage, Spannungen, Verformungen und Rissmuster zu überwachen. Dies führt zu rechtzeitiger Wartung, längerer Lebensdauer der Bauwerke und vor allem zu mehr Sicherheit.

Immer noch unter Ausnutzung der Eigenschaft des elektrischen Leiters wird im Bereich der Mobilität die Möglichkeit untersucht, Götter zu erschaffen manti stradali aus smartem Beton E-Autos unterwegs aufladen können.

Es gibt viele weitere experimentelle Studien zur Anwendung von Graphen als Baumaterial. Sind das nur Zukunftsforschungen, die es auch bleiben werden? Oder werden sie sich im Gegenteil zu etwas materialisieren, das unsere Gewohnheiten und unseren Lebensstil radikal verändern wird? Bis heute gibt es keine sichere Antwort, die Forschung schreitet voran und Investitionen sind wichtig, daher kann man “den schwierigen Satz an die Nachwelt” sagen!






Source: Le ultime news dal mondo dell'edilizia by www.edilportale.com.

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