Vedci vyvinuli povrchový nanotmel, ktorý sľubuje dlhšiu výdrž existujúceho betónu
Vedci z Washington State University vytvorili tesniacu látku, ktorá ochráni betón pred vlhkosťou a soľou.
Vlhkosť a soľ sú dve najvýraznejšie zložky, ktoré poškodzujú betón. Vedci z Washington State University ale našli spôsob, ako pred nimi betón chrániť.
Vytvorili špeciálny druh tesnenia na princípe nanomateriálov, ktorý priniesol až o 75% vyššiu ochranu pred vodou a 44% vyššiu ochranu pred soľou, oproti tradičným, komerčne dostupným tesneniam. Ich práca prináša nové spôsoby, ako ochrániť mosty, alebo chodníky pred poškodením.
„V našej práci sme sa zamerali na najhlavnejšie príčiny, vedúce k poškodeniu integrity a výdrže betónu. Najväčším škodcom je vlhkosť a ak nájdeme spôsob, ako udržať betón suchý, väčšina problémov s jeho výdržou zmiznú,“ vyjadril sa hlavný autor štúdie, Xianming Shi.
Ako uvádzajú vedci vo svojej práci, betón sa javí ako pevný len na povrchu. Pod mikroskopom začína byť viditeľná jeho pórovitá štruktúra. Problém so zhoršujúcim sa stavom betónových ciest je viditeľný hlavne v regiónoch, kde sa striedajú cykly mrznutia a následného rozpúšťania ľadu. Problému pridáva aj soľ, ktorou sa cesty posýpajú.
Na trhu je dostupných niekoľko druhov tesniacich náterov, ktoré ponúkajú aspoň akú-takú formu ochrany, no aj v tomto prípade si vlhkosť nájde cestu do betónu. V novej štúdii vedci pridali do komerčných tesniacich látok dva nanomateriály – oxid grafénu a montmorillonitový nanoíl. Nanomateriály zhustili mikroštruktúru betónu a zabránili vlhkosti preniknúť do štruktúry. Zároveň sa vytvorila bariéra brániaca vodnej pare a iným plynom preniknúť do štruktúry. Zároveň sa vedcom podarilo ochrániť betón pred poškodzujúcimi účinkami solí.
Šetrnejšia k životnému prostrediu
Tesniaca látka vyvinutá vedcami z Washington State University je založená na vodnom základe na rozdiel od ostatným látok, ktoré využívajú organické rozpúšťadlá. To znamená, že je šetrnejšia k životnému prostrediu a bezpečnejšia pre pracovníkov.
Neprehliadnite
Vo všeobecnosti ale platí, že ak sa nahradia organické rozpúšťadlá za vodu, obetuje sa časť účinnosti tesniacej látky. Vedci z Washington State Univerzity ale dokázali, že využitie nanomateriálov odstraňuje akékoľvek negatíva.
Momentálne vedci pracujú na vylepšení svojej tesniacej látky. Hľadajú spôsoby, ako by mohli byť nanomateriály použité na odstránenie ďalších faktorov prispievajúcich k poškodeniu betónu. Medzi ďalšie faktory patrí ochrana pred poškodením zo strany mikróbov, alebo proti prirodzenému poškodzovaniu, ktoré vzniká na frekventovaných cestách. Demonštráciu svojho materiálu by mali výskumníci spustiť do najbližších dvoch rokov. Infraštruktúru vylepšeného betónu plánujú vedci vybudovať najprv v kampuse ich univerzity a neskôr v celom meste.
Ak sa výsledky ukážu byť pozitívne, ich tesniaca látka by sa mohla dostať na všetky cesty v Spojených štátoch a neskôr aj do celého sveta. Ich výskum má reálnu šancu priniesť trvácnejší betón, chránený pred prírodnými živlami a prirodzeným opotrebovaním.
Komentáre