Chế tạo thành công loại bê tông với khả năng tự phục hồi các vết nứt update 01/06

Chế tạo thành công loại bê tông với khả năng tự phục hồi các vết nứt

Những vật liệu xây dựng thông minh có khả năng tự phục hồi sau hư hỏng luôn có một tiềm năng lớn để giảm bớt chi phí sửa chữa kết cấu, hạn chế lượng cacbon thải ra trong quá trình sản xuất xi măng và thậm chí còn bảo vệ mạng sống của chúng ta. Tuy nhiên, một rào cản ngăn các vật liệu này tiến đến thương mại hóa chính là quá trình sản xuất sử dụng rất nhiều nhân công và chi phí đắt đỏ. Vì vậy, để khắc phục nhược điểm này, vừa qua một sinh viên thuộc đại học Rhode Island tại tiểu bang Rhode Island, Hoa Kỳ đã công bố phát triển một loại bê tông tự phục hồi có thể sản xuất với giá thành thấp.

Thanh bê tông tự phục hồi của Pelletier.

Sinh viên khoa kỹ thuật Michelle Pelletier hợp tác cùng giáo sư kỹ thuật hóa học Arijit Bose đã tạo nên một loại bê tông ma trận được đính kèm vật liệu phục hồi natri silicat bọc trong những viên nén siêu nhỏ. Khi những vết nứt xuất hiện trong bê tông, những viên nén bị phá vỡ và vật liệu phục hồi được thải ra ngoài khu vực gần vết nứt. Natri silicat phản ứng với Canxi hidroxit hiện hữu trong bê tông tạo nên một loại keo Canxi silic hidrat có thể chữa các vết nứt và lấp đầy các khe rỗng trong bê tông. Keo sẽ đông cứng lại trong khoảng 1 tuần.

Sinh viên Michelle Pelletier bên cạnh máy thử nghiệm áp lực.

Khi tiến hành thử nghiệm áp lực với một thanh bê tông tự phục hồi, kết quả cho thấy bê tông khôi phục được 26% độ bền ban đầu. Ngược lại, bê tông thông thường chỉ phục hồi được 10%. Pelletier tin rằng cô có thể tăng cường độ bền của loại bê tông vừa chế tạo bằng cách tăng số lượng vật liệu phục hồi bên trong.

Theo Pelletier, loại bê tông trên có thể đạt hiệu quả kinh tế cao hơn bởi đặc tính dễ dàng sản xuất và hoạt động tốt hơn. Cô nói: "Những vật liệu thông minh luôn có một tác nhân môi trường khiến quá trình phục hồi diễn ra. Vật liệu của tôi đặc biệt ở chỗ nó có thể định vị và tập trung vào một khu vực cần thiết để phục hồi."

Hiện tại, Pelletier đang nghiên cứu về mức độ hoạt động của vật liệu phục hồi nhằm giảm thiểu sự ăn mòn các thanh thép trong cấu trúc bê tông.

Nguồn: Gizmag