Εφευρέθηκε μπετόν που αυτό-επιδιορθώνεται!

By | 04/05/2009

Ένα καινοτομικό υλικό σκυροδέματος, που μπορεί να «αυτο-θεραπευτεί», όταν εμφανίσει ρωγμές, ανακαλύφθηκε από ερευνητές του πανεπιστημίου του Μίσιγκαν στις ΗΠΑ. Το μπετόν αυτό-διορθώνει τις ζημιές του χωρίς να χρειάζεται καμία ανθρώπινη παρέμβαση, παρά μόνο νερό και διοξείδιο του άνθρακα που υπάρχει στο περιβάλλον. Η ανακάλυψη αναμένεται να οδηγήσει σε πιο σταθερές και αξιόπιστες κατασκευές και υποδομές.

Το υλικό έχει τη νέα ιδιότητα επειδή έχει σχεδιαστεί ειδικά για να λυγίζει και να σπάζει σε πολύ μικρές ρωγμές και όχι σε μεγάλες, όπως παρατηρείται στη συμπεριφορά του παραδοσιακού μπετόν. Αρκούν λίγες βροχερές μέρες για να αυτό-επιδιορθωθεί, για παράδειγμα, μια γέφυρα που έχει κατασκευαστεί από το νέο σκυρόδεμα και έχει εμφανίσει ζημιές.

«Είναι σαν ένα μικρό κόψιμο στο χέρι μας, που κλείνει μόνο του με τον καιρό. Αν το τραύμα ήταν μεγάλο, το σώμα μας θα χρειαζόταν έξωθεν βοήθεια, π.χ. ράμματα. Δημιουργήσαμε ένα υλικό που μπορεί μόνο του να κλείνει τις μικρές ρωγμές. Ακόμα κι όταν υπερφορτώνεται, οι ρωγμές παραμένουν μικρές και έτσι αυτό-διορθώνονται», δήλωσε ο επικεφαλής της έρευνας καθηγητής πολιτικός μηχανικός Βίκτορ Λι. Η σχετική εργασία θα δημοσιευτεί στο τεχνικό περιοδικό «Cement and Concrete Research» (Έρευνα Τσιμέντου και Σκυροδέματος).

Οι εργαστηριακές δοκιμές έδειξαν ότι το υλικό επανέρχεται στην αρχική του κατάσταση παρά την υποβολή του σε πιέσεις που μεταβάλλουν το αρχικό του μέγεθος κατά 3% – ποσοστό αρκετό για να οδηγήσει σε καταστροφικές ρωγμές το συμβατικό σκυρόδεμα. Για να υπάρξει πλήρης αποκατάσταση, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι οι ρωγμές δεν πρέπει να είναι μεγαλύτερες από 150 μικρόμετρα (ιδανικά κάτω από 50 μm), δηλαδή περίπου το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας.

Το παραδοσιακό μπετόν θεωρείται κεραμικό, που είναι άκαμπτο και εύθραυστο σαν γυαλί, με αποτέλεσμα να μπορεί να υποστεί καταστροφικές ζημιές σε ένα σεισμό ή από άλλη αιτία, όπως η φθορά από υπερβολική χρήση. Το νέο υλικό είναι πιο εύκαμπτο και συμπεριφέρεται μάλλον σαν μέταλλο, λυγίζοντας χωρίς να σπάει. Όταν έρθει σε επαφή με νερό και διοξείδιο του άνθρακα στην ατμόσφαιρα, σχηματίζει ένα λεπτό στρώμα από ανθρακικό ασβέστιο, μια ανθεκτική ουσία, που στη φύση συναντιέται στα κελύφη των θαλάσσιων οργανισμών.

Σήμερα, οι κατασκευαστές ενισχύουν το σκυρόδεμα με ράβδους χάλυβα, ώστε να περιορίζουν όσο μπορούν τις ρωγμές, όμως αυτές δεν είναι τόσο μικρές για να μπορούν να «αυτό-θεραπευτούν». Το νερό και τα άλατα διεισδύουν στο χάλυβα, προκαλώντας διάβρωση, η οποία εξασθενεί περαιτέρω την κατασκευή. Το νέο υλικό δεν απαιτεί ενίσχυση με χάλυβα και δεν επιτρέπει την επίδραση της διάβρωσης, με συνέπεια να υπόσχεται υποδομές μεγαλύτερης διάρκειας και αξιοπιστίας.

[Πηγή]

Απάντηση