Innovatiepioniers uit Manchester scoren wereldprimeur voor duurzaam bouwen met grafeenbeton.

Bouwbedrijf Nationwide Engineering schrijft dinsdag 25 mei een stukje geschiedenis, omdat het de plaatsing van 's werelds eerste grafeenbetonplaat voltooit die is ontworpen voor duurzaamheid in een commerciële omgeving - het nieuwe materiaal is met ongeveer 30% versterkt in vergelijking met standaardbeton en dus aanzienlijk minder materiaalgebruik.

Slechts een paar mijl ten oosten van het oude monument van Stonehenge, de nieuwe sportschool in Southern Quarter in Amesbury's Solstice Park - eigendom van en wordt gerund door militaire veteranen en zal in de zomer van 2021 worden geopend - is de locatie voor deze innovatiemijlpaal, mogelijk gemaakt door een joint venture tussen Nationwide Engineering en The University of Manchester.

Het innovatieteam is een pionier in dit baanbrekende materiaal om de CO .-uitstoot aanzienlijk te verminderen ₂ uitstoot in de bouw. De productie van cement - de 'lijm' voor beton - is een van de belangrijkste oorzaken van de wereldwijde uitstoot van kooldioxide, produceert ongeveer 8% van de wereldwijde CO ₂ uitstoot.

De toevoeging van kleine hoeveelheden grafeen - een 2D-materiaal gemaakt van een enkele laag koolstofatomen - versterkt het nieuwe product van Nationwide Engineering, Beton, met ongeveer 30% in vergelijking met standaardbeton, wat betekent dat er aanzienlijk minder materiaal nodig is om de gelijkwaardige structurele prestaties te bereiken, vermindering van de ecologische voetafdruk en kosten.

De extra sterkte vermindert ook de behoefte aan stalen wapening, ter plaatse materiaal en tijd besparen en de groene kwaliteiten van deze bouwmethode verder promoten.

Nationwide Engineering schat dat een extra kost van 5% voor Concretene zal worden gecompenseerd door de vermindering van materiaal om een ​​totale besparing van 10-20% op te leveren ten opzichte van standaard RC30-beton.

"We zijn verheugd dat we dit baanbrekende, grafeenversterkt beton op een echt project, " zei Alex McDermott, mede-oprichter en directeur van Nationwide Engineering.

"Samen met onze partners van het Graphene Engineering Innovation Center van de Universiteit van Manchester en structurele ingenieurs HBPW Consulting, we ontwikkelen onze kennis en ervaring snel en zijn gepositioneerd voor bredere toepassing in de industrie via onze constructiekaders, uitgegroeid tot het go-to-bedrijf voor met grafeen versterkt beton."

Nationwide Engineering heeft drie bestaande bouwkaders van vijf jaar met Network Rail en twee zevenjarige commerciële bouwkaders van de Government Crown. Nu Network Rail zich inzet voor een CO-reductie van 11% ₂ uitstoot in de komende vier jaar, met grafeen versterkt beton vertoont een aanzienlijk potentieel om dit doel te helpen bereiken.

Hoe werkt Concretene? Vloeibaar beton zet in zijn vaste vorm door chemische reacties die bekend staan ​​als hydratatie en gelering, waar het water en cement in het mengsel reageren om een ​​pasta te vormen die na verloop van tijd opdroogt en uithardt.

Grafeen maakt het verschil door te werken als een mechanische drager en als katalysatoroppervlak voor de initiële hydratatiereactie, wat leidt tot een betere hechting op microscopische schaal en het eindproduct een betere sterkte geeft, duurzaamheid en corrosiebestendigheid.

Cruciaal, Beton kan net als standaard beton worden gebruikt, wat betekent dat er geen nieuwe apparatuur of training nodig is in het batch- of legproces, en kostenbesparingen kunnen direct aan de klant worden doorgegeven.

Dr. Craig Dawson, Applicatiemanager bij het Graphene Engineering Innovation Centre, legt verder uit:"We hebben een op grafeen gebaseerd additievenmengsel geproduceerd dat niet-verstorend is op het punt van gebruik. Dat betekent dat we ons additief rechtstreeks kunnen doseren in de batchingfabriek waar het beton wordt geproduceerd als onderdeel van hun bestaande systeem, er verandert dus niets aan de productie of aan de bouwvakkers die de vloer leggen.

"We hebben dit kunnen doen via grondig onderzoek - samen met onze universitaire collega's van de afdeling Mechanica, Lucht- en ruimtevaart en civiele techniek - van de materialen die we gebruiken en we kunnen deze benadering aanpassen om grafeen van elke leverancier te gebruiken, dus we zijn niet gebonden aan één leverancier, "voegde hij eraan toe. "Dit maakt Concretene een meer levensvatbaar voorstel omdat er een verhoogde bevoorradingszekerheid is."

in Amesbury, een eerste storting van 234 m ² van Concretene ter plaatse uitgevoerd op 6 mei, met nog eens 495 m ² te leggen op dinsdag 25 mei om de betonnen vloerplaat af te werken. Het grafeen dat op 25 mei is gebruikt voor het gieten wordt geleverd door Versarien plc.

Nationwide Engineering zal de site beheren en bewaken tijdens de inrichting en verdere exploitatie, het effectief creëren van een 'levend laboratorium' in Southern Quarter om de prestaties van het materiaal te meten en te evalueren.