science >> Wetenschap >  >> Elektronica

Onderzoekers effenen de weg naar zoutbestendig beton

(Links) Natriumacetaat bij x10000 zoom (Rechts) Natriumacetaat interactie met beton bij x20000 zoom. Krediet:Brunel University London

Bestratingen kunnen binnenkort worden gered van een deel van de verwoestingen van de winterkou dankzij een nieuw type goedkoop beton dat aanzienlijk minder van het zout absorbeert dat er jaarlijks op wordt verspreid.

Elk jaar, zout - ook bekend als natriumchloride - wordt in grote hoeveelheden op wegen en trottoirs verspreid om te voorkomen dat ze bevriezen. Het meeste van dit zout wordt uiteindelijk weggespoeld, maar grote hoeveelheden worden opgenomen als zout water, waardoor het beton verslechtert en het staal binnenin gaat roesten en corroderen.

Nutsvoorzieningen, onderzoekers van Brunel University London hebben een nieuwe betonmix bedacht die 64% minder water en 90% minder zout absorbeert dan normaal beton, terwijl het tot 42% sterker is. Het is te hopen dat de nieuwe mix kan leiden tot bestratingen die het best bestand zijn tegen hun jaarlijkse zoutoverschot.

"Incorporatie van een natriumacetaatverbinding in beton, in de mengfase, werkt aan het absorberen van een deel van het water om kristallen te vormen die de wanden van de poriën in het beton bekleden, " zei Mazen Al-Kheetan, een doctoraat student aan de afdeling Civiele Techniek en Milieutechniek van Brunel, wie het project leidt.

"Deze kristallen verhogen de hydrofobiciteit van het beton - de hoeveelheid beton die het water afstoot - wat zorgt voor een vermindering van de wateropname door de poriën.

"Ook, bij het aanbrengen van dooizout op verhardingen gemaakt van dit betonmengsel, de aanwezigheid van de beschermende verbinding in de poriën werkt bij het afweren van zowel het water als de watergedragen chloriden."

Terwijl "de langetermijnprestaties van dit materiaal worden geëvalueerd, " zei de heer Al-Khetan, het onderzoeksteam is ervan overtuigd dat een nieuwe mix aanzienlijke economische voordelen kan bieden, omdat het goedkoop en gemakkelijk te bereiden is, in tegenstelling tot de momenteel beschikbare alternatieven.

Ze zijn ook zelfverzekerd, terwijl de nieuwe mix een betere bescherming biedt tegen zoutschade, het gaat niet ten koste van de prestaties op andere gebieden.

"In ons eerste experimentele werk, we hebben gemerkt dat het gebruik van de natriumacetaatverbinding de druksterkte van beton kan verminderen, ondanks zijn voordeel bij het verminderen van de wateropname van beton, ' zei meneer Al-Khetan.

"Overeenkomstig, we hebben gewerkt aan het produceren van een optimale formulering van beton met een optimale samenstellingsdosis om maximale bescherming en behoud van sterkte te bereiken.

"Interessant, we zijn erin geslaagd om beton te produceren met de ingebouwde verbinding die 64% minder doorlatend is dan normaal beton en het binnendringen van chloride met meer dan 90% vermindert. In de tussentijd, als het ging om de druksterkte van beton, een maximale krachttoename van 42% werd bereikt."

De onderzoekspaper-Integration of Anhydrous Sodium Acetate (ASAc) into Concrete Pavement for Protection against Harmful Impact of Deicing Salt-is nu beschikbaar via het tijdschrift The Journal of The Minerals, Metals &Materials Society.