Concrete נשאר עמוד השדרה של תשתיות מודרניות, עם מיליארדי מ"ק שפכו מדי שנה עבור מבנים, גשרים, כבישים, סכרים.למרות הכליות שלה, בטון קונבנציונלי סובל משתי חסרונות מתמשך: זמניים איטיים המעכבים את לוחות הזמנים של הפרויקט ונטייה לפצח לאורך זמן, הדורשים תיקונים אחרונים בטכנולוגיות קונקרטיות במהירות ובעצמיות ישירות, מענה מדעי מתקדם, ומתפתח יותר, כדי לשנות את איכות החיים של איכות החיים, ושינויים מהירה יותר, וחדשנות מהירה יותר, וחדשנות מתקדמת יותר, וחדשנות מתקדמת יותר, וחדשנות מתקדמת יותר, וחדשנות מתקדמת יותר, וחדשנות מתקדמת יותר, וחדשנות מתקדמת יותר, תוך כדי שינוי מהיר יותר, וחדשנות מתקדמת יותר.

טכנולוגיות מהירות-Set Concrete Technologies

בטון מהיר-set מונדס כדי להשיג הגדרה ראשונית ופיתוח כוח מוקדם בשבריר מהזמן הנדרש על ידי מלט בפורטלנד רגיל (OPC) בעוד בטון סטנדרטי עשוי לקחת 24 עד 48 שעות כדי להשיג מספיק כוח עבור תנועה קלה או הסרת עבודה, ניסוחים מהירים יכול להגיע ביצועים דומים בתוך דקות עד כמה שעות. האצה זו מושגת באמצעות חומרים מלטיביים מאוד, חומרים מיוחדים, תרכובות כימיות, ומטמים אופטימיזציה חלקיקים.

מכניזם וכימיה

הכימיה הבסיסית מאחורי מרכזי בטון מהירים על מנת להאיץ את תגובות ההיפוגה של סידן אחליקטס, התרכובות העיקריות בפורטלנד מלט. hydration סטנדרטית כרוכות tricalcium silicate (C3S) ו dicalcium silicate (C2S) להגיב עם מים כדי ליצור הידרוליט סידן (C-S-H) ו-Soxide על ידי קדמיון-sur-atrademate , כגון לחץ גבוה יותר, כגון לחץ סידן (דלקת סידן) או ירידה מהירה), לחץ סידן (או ירידה מהירה) או ירידה מהירה יותר, כגון ירידה מהירה סידן (דלקת סידן) או ירידה מהירה יותר, כגון ירידה מהירה יותר סידן) או ירידה מהירה יותר, כגון ירידה מהירה סידן (דלקת סידן) או ירידה מהירה סידן (דלקת סידן) באופן משמעותי) או ירידה מהירה סידן גבוה יותר, כגון ירידה מהירה סידן (דלקת סידן) או ירידה מהירה באופן משמעותי של סידן (דלקת סידן) או ירידה מהירה יותר, כגון ירידה מהירה יותר, 000) או ירידה מהירה סידן (חומצה גבוהה יותר, כגון ירידה מהירה יותר, כגון ירידה מהירה סידן) או ירידה מהירה סידן) קדמית), ירידה מהירה יותר, 000

הטמפרטורה ממלאת גם תפקיד קריטי.כמה מערכות מהירות משתמשות לתגובות אקסותרמיות להתחממות עצמית, העלאת הטמפרטורה הפנימית ועלייה של ריפוי ללא קלט אנרגיה חיצוני.comverse, רגישות לטמפרטורה מכילה חומרים של שינוי בשלב המשחרר חום כאשר קירור קונקרטי, הבטחת הגדרה מהירה אמינה אפילו בסביבות קרות עד 10 מעלות צלזיוס (14 °F).

סוגים של ההרחבה Rapid-Set

כמה קטגוריות נפרדות של בטון מהיר הופיעו, כל אחת מתאימה ליישומים ספציפיים:

  • (FLT:0) הפעלת פורטלנד מלט תערובות 1 (FLT: ניסוחים אלה משלבים את OPC עם רכיבים מהירים, כגון סידן sulfoaluminate או סידן מלט מלוטש.הם יכולים להשיג נקודות דחיסות של 10-20 MPa בתוך ארבע שעות, מה שהופך אותם פופולריים עבור תיקונים הכביש ושדות התעופה פועל.
  • (FLT:0) ,FLT:1 בעל אופי מהיר (FLT:1): שילוב פולימרים כמו אקריליים או epoxies משפר את המתחזה ל substrates קיימים ומפחית את הביקוש למים.הרשת פולימרית מגויסת חלקיקים, ומאפשרת תנועה מוקדמת על תיקונים בתוך שעה עד שעתיים, תוך שיפור כוח גמיש והתנגדות קפואה.
  • (FLT:0Geopolymer מבוסס חומרים מהירים מבוססי ההרחבה:1: Alkali-actated נקשרים נגזרים תעשייתיים על ידי מוצרים (fly ash, slag) יכול להגדיר במהירות תחת תנאי ריפוי מבוקרים.חומרים אלה מציעים גם עלייה מהירה כוח ועלייה משמעותית פחמן נמוך יותר בהשוואה חלופות מבוססות מלט.
  • (FLT:0 Magnesium phopus מלט (MPC) irph:1: קוטר בעל קצב מהיר מיוחד להגיב עם מים כדי ליצור גבישים סטרווייטים. MPC יכול להשיג כוח טיפול ב-15 דקות וקיבולת מלאה של עומס בתוך שעה אחת, מה שהופך אותו אידיאלי עבור תיקונים מבניים במזג אוויר קר או איפה פתח מהיר לתנועה הוא חיוני.

יישומים בבנייה

בטון מהיר-set הופך את זרימת העבודה בבנייה על פני מגזרים רבים:

  • (FLT:0) תיקון מבנה ותחזוקה של ההרחבה:1hil: חתמי כביש, גשר הסיפון מעליות, ותיקוןי מסלול שדה התעופה ניתן להשלים בלילה או במהלך הסגרים קצרים של נתיב, צמצום הפרעות התנועה.FLT:2 מחקרי כביש פדראל כביש ניהול מסגרת 3LT) מאשר כי חומרים מהירים יכולים להפחית את סגירת הכביש ב -70% או יותר.
  • (FLT:0)Precast ו-FLT:1; יצרנים יכולים להשיג הדגמה של נקודות כוח בתוך שעות במקום ימים, תוך צמצום מחזורי הייצור וצמצום דרישות המלאי.
  • (ב) [15] ,הצדק ותגובה לאסון: דיוק מהיר מאפשר תיקונים זמניים או קבועים לתשתיות קריטיות לאחר רעידות אדמה, שיטפונות או פיצוצים שבהם המהירות היא רבת-חשיבות.
  • (ב) ב[[1875]] וב[[1924]]]], [[1924]]]]]] ו[[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]] ו[[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]

יתרונות ומגבלות

היתרון העיקרי של בטון מהיר הוא חיסכון זמן, אשר באופן ישיר להפחית עלויות עבודה, הוצאות שכירות ציוד, וקרנות מימון פרויקטים חיובים.בנוסף, מערכות מהירות רבות לפתח מערכות שיפור תכונות מכניות בגיל מוקדם, כולל חוזק אג"ח גבוה יותר חיזוק פלדה ופחתת סדקים במהלך ריפוי.עם זאת, חומרים אלה באים עם תקלות מסחר-offs: לעתים קרובות עולה פי 5 למטר מעוקב רגיל, יכול להיות עבודה קצרה יותר (עד 10 דקות עבודה), כמו גם לחץ גבוה יותר, 000 טיפול יעיל יותר, 000).

טכנולוגיות אוטונומיות

החיסרון הטבעי של Concrete מוביל למיקרו-קרבה של מתחים, שינויי טמפרטורה וצמצום. בעוד שסדקים קטנים עשויים לא להתפשר באופן מיידי על יכולת מבנית, הם יוצרים נתיב מים, כלורידים ופחמן דו-חמצני, מה שמוביל לחיזוק קורוזיה ובסופו של דבר ללח.עצמי-לכתוב את הפגיעות הזו על ידי שילוב מנגנוני תיקון פצח אוטונומיים, אשר מפעילים את הנזק.

הנדסת עצמי ביולוגית (Bacteria- Based)

(הופנה מהדף [[1924]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[[[[[19[[1924

חידושים אחרונים כוללים capsulation של spores חיידקיים במגינה או הידרוג 'פלסטיק כדי לשרוד את ה- pH הגבוה (12-13) ושילוב כוחות בתוך בטון. אגן אלה נשאר רדום במשך שנים, להגיב רק כאשר סדקים לחשוף אותם לחמצן ולחות. חלק ניסוחים משתמשים גם חיידקים מהונדסים גנטית המייצרים סוכני ריפוי באופן עקבי יותר על פני טווח של טמפרטורות ולחות.

⁇ עצמית כימית (Microcapsulesules and Polymers)

כימיקלים עצמיים-healing מסתמכים על מיקרו-capsules משובצים, סיבים חלולים, או רשתות פולשניות המכילות סוכני ריפוי תגובתיים. כאשר פצח פיץ, הוא משבש את הקפסולות, משחרר את הסוכן לתוך הסדקים שבו הוא מפטר או מגיב עם זרזים כדי ליצור תקע מוצק.

  • (FLT:0)Epoxy ופוליאורתאן רסינסראטפל (FLT) 1:1: שתי מערכות חלק אשר מרפאות במהירות על ערבוב, יעילות עבור סדקים עד 0.5 מ"מ רחב.
  • (ב) [15] ,0) ,(Cyanoacrylates) ; ; ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) פתרונות אלקל-סיליקט 1 (Falkali-silicate Solutions): תגובה עם hydroxide הסידן בפתרון הנקנקר קונקרטי כדי ליצור ג'ל סידן (C-S-H), אותו קושרים האחראים לכוחו של הבטון.

לחלופין, בצורת פולימרים או superelastic shape-memory ⁇ s ניתן מוטבע סדקים קרובים מכנית כאשר מופעל על ידי שינויים טמפרטורה או זרם חשמלי. גישה זו היא עדיין ניסיונית במידה רבה, אך מציעה את הפוטנציאל עבור מחזורי ריפוי חוזרים.

יישומים ומחקרי מקרים

בטון עצמי הוא מעבר ממחקר מעבדה לפרוסת שדה.יישומים לא ניתן להשגה כוללים:

  • (FLT:0) מבנים בעלי מים-מחדשים 1: מנהרות, מאגרים, ומפעלי טיפול ביוב נהנים מדליפה מופחתת.פרויקט טייס בהולנד החל בטון מבוסס חיידקים לצנרת אספן תפירה וצפה ירידה 80% בחדירה למים מעל שלוש שנים.
  • (ב) ,0 מחסניות וחניה: 1 (ב) מבנים אלה נחשפים למלחים מרתיעים המזרזים את ההכתרה.חומרים של ההשמדה עצמית מרחיבים את המרווח בין כפליים ותיקונים מבניים.
  • (FLT:0) ארכיטקטוני וציורי בטון דקורטיביים (FLT:1): טכנולוגיות של השמדה עצמית משמרות את האיכות האסתטית של משטחים קונקרטיים חשופים על ידי צמצום הסדקים הגלויים.

ביצועים ואתגרים

מערכות מחשוב עצמי נוכחיות חותמות באופן אמין על עד 0.2-0.8 מ"מ רוחב, המכסות את רוב מיקרו-קרקלינג הקשור לשירות.מחזורי ריפוי חוזרים אפשריים בעיצובים מסוימים, במיוחד אלה המשתמשים ברשתות פולשניות שניתן לחדשן ממאגרים חיצוניים, אך אתגרים נשארים: ספירות חיי מדף חיי מדף חיי מדף מוגבלים אם לא מרתיעים כראוי; מיקרו-קלוטשים עשויים עדיין לערבב בין גופים קומפקטיים וצפוניים (בטווחיים) ב- 30 קומפקטיים) ב-או מגבילים, אך עדיין, אך עדיין, אך ורק ב- 30 פרויקטים קומפקטיים (מדומים) מוגבלים, אך ורק ב- 30 קומפקטיים (אך, אך עדיין, אך ורק ב-כלכליים) מוגבלים על ידי קומפקטיים, אך עדיין, אך עדיין, אך ורק ב- 30 שמרנים, אך עדיין, אך עדיין, אך ורק על ידי קומפקטיים) מוגבלים, אך עדיין, אך ורק על ידי שמרנים, אך ורק על ידי קומפקטיים (אך, אך ורק על ידי קומפקטיים) מוגבלים על ידי קומפקטיים, אך עדיין, אך עדיין, אך עדיין, אך ורק על ידי קומפקטיים) מוגבלים על ידי קומפקטיים) מוגבלים על ידי קומפקטיים (בטווח

ניתוח השוואתי וסנארגיות

טכנולוגיות מהירות-עצמיות וטכנולוגיות של-עצמיות מטפלות בשלבים שונים של מחזור החיים של המבנה.השדה המהיר מתמקדות בבניית ובשלבי קדם-גיל, מהירות מאיצה וצמצום זמן השבתה.העצמי מתמקד בשלב חיי השירות, צמצום תחזוקה והגדלת עמידות מלאה. כאשר משולב, הן מציעות סינרגיות משמעותיות: מבנה עצמי מהיר וריפוי עצמי יכול להיות ממוקד במהירות במנגנוני הפחתה מהירה של הפחתה מהירה של הפחתה מהירה של שעות ארוכות טווח, תוך שמירה על ידי ריפוי עצמי תוך שמירה על יעילות מלאה.

עם זאת, שילוב שתי הטכנולוגיות דורש הערכה זהה תאימות.ה- pH גבוה ואבולוציה מהירה של חום במערכות מהירות עשוי להפיג כמה סוכני ריפוי ביולוגיים או microcapsules כימי קרע מוקדם. החוקרים חוקרים חוקרים חוקרים חוקרים חוקרים חוקרים מנדסים זנים חיידקים מנוסים לסבול טמפרטורות גבוהות (עד 45 מעלות צלזיוס) ובחירת פגזי מיקרו-capsule עם יציבות תרמית גבוהה יותר לשימוש בנוסחאות מהירות.

השפעה כלכלית וסביבתית

היתרונות הכלכליים של בטון מהיר הם ברורים בלוח הזמנים של בנייה מופחתת, עלויות מעל פני השטח, ולהפחית עיכובים של משתמשים במהלך תיקון הכביש או שדה התעופה.משרד התחבורה האמריקאי מעריך כי כל שעה של סגירת נתיב עולה למשתמשים 100,000 $ ל 500,000 $ בפרודוקטיביות אבודה ובזבוז דלק. חומרים מהירים כי לקצץ זמני הסגר על ידי 70% תשואה נטו משמעותית למרות עלויות גבוהות יותר, חיסכון מחזור החיים מ-עצמי הם צמצום משמעותי, או ירידה במשקל נמוך יותר, או ירידה במשקל של פסולת חומרי גלם עבור חיסכון נמוך יותר, או ירידה במשקל כפול של פחות.

מבחינה סביבתית, שתי הטכנולוגיות תורמות לקיימות.זמן הצמצום של זמן הריפוי הצטמצם לחומרים פחות מצורות (שיכול להיות בשימוש חוזר יותר פעמים בשנה) וצריכת אנרגיה נמוכה יותר לחימום במזג אוויר קר-החלוף.עצמי-ההההההאטה במניפולציה מפחיתה את טביעת הרגל של פחמן-ידי הימנעות מייצור קונקרטי חדש – כל אחד מ-OPC נמנע מ- 0.9% מהפליטהת הפחמן, בנוסף לשימוש עצמי ב- 40% יותר ממערכות אוטומטיות, כמו שימוש עצמי, כמו גם ב- 40% יותר מ-APC-APC-ACT סטנדרטי, כמו שימוש ב-co-to-to-topctopcrepcuptopcupto-to-to-to-to-to-to-to-to-to-up-to-to-to-to-upto-to-to-to-to-to-upto-upto-to-to-to-to-to-to-upto-up-up-up-upto-up-up-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to

כיוונים עתידיים ומחקר

מחקר מתמשך מתמקד במספר גבולות מבטיחים:

  • (FLT:0) חומרים בעלי אחריות עצמית עצמית אחראית על חומרים מעצמה 1: פיתוח מערכות להגיב לטריגרים מרובים (טבע, שינוי pH, טמפרטורה, מתח מכני) כדי לאפשר ריפוי בטווח רחב יותר של תנאים.
  • (ב) [15] ⁇ :0) אינטגרציה עם ניטור בריאות מבני (SHMíuraFLT) 1:1: חיישנים נשמטים אשר מזהים סדקים וגורמים לשחרור הסוכן הריפוי המקומי, יצירת עור קונקרטי "חכם" אשר באופן מתמשך, מכירות עצמי ו-repairs-repairs.FLT:2Recent עבודה שפורסמה ב-FLT 3D.
  • (ב) [ה]:0] ,[דרוש מקור]: [ה] [ה], [ה], [ה]]] [ה]], [ה], [ה]]]] [הההחלו] [הרבי], [ה] [ה], [ה], [ה]] [ה'] [ה']]]], [ה'], [ה']']']']']']'''''[ה']'[ה'[ה']'[ה'[ה']']']']']'[ה'[ה']']'[ה']']']']'[ה']'[ה'[ה'[ה']']']']']']']']']']']']'[ה']']'[ה']']'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה'[ה']']'[ה'[ה'[ה'[ה'
  • (FLT:0)Nanomaterial-enhanced מערכות מהירות-setFLT:1: הוספת תחמוצת גרפן, צינורות פחמן, או ננו-סייקה כדי להאיץ את ההייבשות ולשפר את הכוח המוקדם עוד יותר.
  • (FLT:0)3D הדפסה עם עיצובים מהירים / healing פורמולה 1:1: שילוב הדפסה בטון 3D מבוסס על פיזור עם כימיה מהירה וסוכני ריפוי מוטבעים יכול לאפשר בנייה לפי דרישה עם תכונות רפוי עצמי, אידיאלי לאזורים מרוחקים או אסון.

התקינה וההפצה של המכון האמריקאי (ACI) הקימו ועדות המתמקדות בפן העצמי (ACI 235) ופרסמו הנחיות להערכת ביצועים.הועד האירופי לתקינה (CEN) מפתחת שיטות מבחן ליעילות החיוב העצמי.כפי שסטנדרטים בוגרים אלה, מהנדסים יהיו ברורים יותר לקביעת ביצועים מהירים ואובייקטיביים עצמיים במסמכים עיצוביים.

מסקנה

טכנולוגיות קונקרטיות בעלות השפעה עצמית מייצגות שניים מהחידושים המשפיעים ביותר בתחום חומרי הבנייה בעשורים.טיפול מהיר-העצמי בצורך של התעשייה במהירות ויעילות, ומאפשרות משלוח מהיר יותר לפרויקט ושיבושים מופחתים של משתמשים.עצמים-לכתוב את הבעיות המכריעות של ניהול לטווח ארוך, צמצום תחזוקה והעלאת חיי השירות של תשתיות.