Een nieuw groener sterker en duurzamer beton dat is gemaakt met het wondermateriaal grafeen, kan een revolutie teweegbrengen in de bouwsector.

Experts van de Universiteit van Exeter hebben een baanbrekende nieuwe techniek ontwikkeld die nano-engineeringtechnologie gebruikt om grafeen op te nemen in traditionele betonproductie.

Het nieuwe composietmateriaal, die meer dan twee keer zo sterk en vier keer meer waterbestendig is dan bestaand beton, kan direct door de bouwsector op bouwplaatsen worden gebruikt. Alle geteste betonmonsters voldoen aan de Britse en Europese bouwnormen.

Cruciaal, het nieuwe met grafeen versterkte concentraatmateriaal verminderde ook drastisch de ecologische voetafdruk van conventionele betonproductiemethoden, duurzamer en milieuvriendelijker te maken.

Het onderzoeksteam houdt vol dat de nieuwe techniek de weg zou kunnen effenen voor de opname van andere nanomaterialen in beton, en zo de bouwsector wereldwijd verder te moderniseren.

Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde functionele materialen , op maandag, 23 april 2018.

Professor Monica Craciun, co-auteur van het artikel en van de technische afdeling van Exeter, zei:"Onze steden worden geconfronteerd met een toenemende druk van wereldwijde uitdagingen op het gebied van vervuiling, duurzame verstedelijking en veerkracht tegen catastrofale natuurlijke gebeurtenissen, onder anderen.

"Dit nieuwe composietmateriaal is een absolute doorbraak in het versterken van traditioneel beton om aan deze behoeften te voldoen. Het is niet alleen sterker en duurzamer, maar het is ook beter bestand tegen water, waardoor het bij uitstek geschikt is voor constructie in gebieden die onderhoudswerkzaamheden vereisen en moeilijk toegankelijk zijn.

"Maar misschien nog belangrijker, door grafeen toe te voegen, kunnen we de hoeveelheid materialen die nodig is om beton te maken met ongeveer 50 procent verminderen, wat leidt tot een aanzienlijke vermindering van 446 kg/ton van de koolstofemissies.

"Dit ongekende scala aan functionaliteiten en eigenschappen die zijn ontdekt, is een belangrijke stap in het stimuleren van een duurzamer, milieuvriendelijke bouwsector wereldwijd."

Eerder werk aan het gebruik van nanotechnologie was gericht op het modificeren van bestaande componenten van cement, een van de belangrijkste elementen van de betonproductie.

In de innovatieve nieuwe studie, het onderzoeksteam heeft een nieuwe techniek ontwikkeld die zich richt op het suspenderen van atomair dun grafeen in water met een hoge opbrengst en zonder defecten, lage kosten en compatibel met moderne, productievereisten op grote schaal.

Dimitar Dimov, de hoofdauteur en ook van de Universiteit van Exeter voegden toe:"Dit baanbrekende onderzoek is belangrijk omdat het kan worden toegepast op grootschalige productie en constructie. De industrie moet worden gemoderniseerd door niet alleen externe productie op te nemen, maar ook innovatieve nieuwe materialen.

"Het vinden van groenere manieren om te bouwen is een cruciale stap voorwaarts in het verminderen van de CO2-uitstoot over de hele wereld en zo helpen we ons milieu zoveel mogelijk te beschermen. Het is de eerste stap, maar een cruciale stap in de goede richting om een ​​duurzamere bouwsector voor de toekomst te maken."

De krant, Ultrahoge prestatie nano-engineered grafeen-beton composieten voor multifunctionele toepassingen, wordt gepubliceerd in het tijdschrift Geavanceerde functionele materialen .