بتن نانویی ۳۰ درصدت محکم‌تر از بتن استاندارد!

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، شرکت ساختمانی نیشن‌واید انجینیرینگ (Nationwide Engineering) به تازگی فرآیند ساخت بتن گرافنی مهندسی شده را به پایان رساند، بتن نانویی که برای ایجاد پایداری سازه‌ها طراحی شده است. این بتن گرافنی در مقایسه با بتن استاندارد حدود ۳۰ درصد استحکام بالاتری داشته است.

فقط چند کیلومتر دورتر از بنای یادبود باستانی استون‌هنج، سالن ورزشی جدیدی در پارک سلستیس آمزبری، متعلق به اداره کهنه سربازان نظامی، قرار است در تابستان ۲۰۲۱ افتتاح شود. در این پروژه از بتن نانویی استفاده شده است. تیم نوآور این پروژه برای دستیابی به میزان قابل توجهی کاهش انتشار CO ۲ در ساخت و ساز، این ماده پیشرفته را ارائه کرده‌اند.

تولید سیمان، به‌عنوان چسب بتن، یکی از مهمترین دلایل انتشار دی‌اکسید کربن در جهان است که حدود ۸ درصد از انتشار CO ۲ جهانی را تولید می‌کند.

با افزودن مقادیر ناچیز گرافن در محصول جدید نیشن‌واید انجینیرینگ، این بتن در حدود ۳۰ درصد در مقایسه با بتن استاندارد تقویت شده است، به این معنی که برای دستیابی به عملکرد ساختاری معادل ماده کمتری لازم است که این موضوع به معنای کاهش اثر کربن و هزینه‌های جانبی آن است.

مقاومت اضافی همچنین باعث کاهش نیاز به فولاد شده، صرفه‌جویی در مواد و زمان را برای شرکت‌های ساختمانی به ارمغان می‌آورد.

نیشن‌واید انجینیرینگ پیش‌بینی می‌کند که ۵ درصد هزینه اضافی برای این بتن با کاهش مصرف مواد جبران می‌شود و از این میان تا صرفه‌جویی کلی ۱۰-۲۰ درصد نسبت به بتن استاندارد RC ۳۰ انجام می‌شود.

الکس مک درموت، بنیان‌گذار و مدیرعامل نیشن‌واید انجینیرینگ، گفت: «ما از ساخت و ساز با استفاده از این بتن تقویت شده با گرافن در یک پروژه واقعی بسیار هیجان‌زده هستیم. ما به همراه شرکای خود در مرکز نوآوری مهندسی گرافن دانشگاه منچستر و مهندسین سازه HBPW Consulting، به سرعت دانش و تجربه خود را توسعه می‌دهیم و از طریق کانال‌های خود در صنعت ساختمانی برای استقرار این بتن نانویی در صنعت استفاده می‌کنیم تا به یک شرکت پیشرفته در افزایش دامنه استفاده از گرافن تبدیل شویم.»

نیشن‌واید انجینیرینگ دارای قرارداد‌های ساختمانی پنج‌ساله و هفت‌ساله با شرکت‌های دولتی و خصوصی است و در این میان به دنبال استفاده از این فناوری در شبکه راه آهن بریتانیا و کاهش ۱۱ درصدی انتشار CO ۲ طی چهار سال آینده است. بتن تقویت‌شده با گرافن پتانسیل قابل توجهی برای کمک به تحقق این هدف نشان می‌دهد.

در این فناوری، بتن مایع از طریق واکنش‌های شیمیایی معروف به هیدراتاسیون و ژل شدن به شکل جامد خود در می‌آید، جایی که آب و سیمان با هم واکنش و خمیری تشکیل می‌دهند که با گذشت زمان خشک و سفت می‌شود. گرافن به‌عنوان یک تکیه گاه مکانیکی و به‌عنوان یک سطح کاتالیزور برای واکنش هیدراتاسیون اولیه، باعث ایجاد اتصال بهتر در مقیاس میکروسکوپی و بهبود دوام و مقاومت در برابر خوردگی می‌شود. نکته اساسی این است که می‌توان از این بتن به‌طور دقیق مانند بتن استاندارد استفاده کرد.