Aarhus University Seal

Selvhelende beton

concrete.jpgEn ny forbedret type beton udviklet på Michigan Universitet kan ved hjælp af nanoteknologi hele sig selv når det revner, uden menneskelig indgriben. Alt det behøves er vand og kuldioxid. ”Det er ligesom hvis du får en lille rift på din hånd – din krop vil selv sørge for at hele det igen. Men hvis du får et stort sår vil din krop behøve hjælp, og skal syes. Vi har udviklet et materiale der kun kan få så små revner at det altid vil kunne hele sig selv, også selv om man overbelaster det. Revnerne vil kun blive ganske små”, siger en af forskerne bag det smarte beton, Victor Li der er professor i Materials Science and Engineering.

I Li's laboratorie tester de deres opfindelser, og det selvhelende beton genvinder det meste hvis ikke det hele af dens oprindelige styrke efter at have været udsat for et stress på hele 3 %. Stress vil sige at man strækker materialet således at et 3 % betyder at man trækker i materialet indtil det er 3 % længere. Det svarer altså til at en genstand på 10 cm strækkes til 13 cm. Et sådant stress er nok til at deformere metal eller skabe voldsomme brud i almindelig beton.

Forskerne har fundet ud af at revnerne i betonen skal mindre end 150 mikrometer brede, og helst under 50 mikrometer for at hele 100 %. Den gennemsnitlige bredde af revnerne i den nye beton er i gennemsnit mindre end 60 mikrometer – omtrent halvdelen af tykkelsen på et menneskehår. Dette betyder at betonen kan hele langt de fleste revner selv og dermed genvinde sin oprindelige styrke.

For at forhindre revnerne i at vokse sig større har Li og hans team optimeret et nanobaseret tilsætningsstof til betonen som de kalder engineered cement composite, eller ECC. Traditionel beton er et keramisk materiale, men tilsætning af ECC gør det mere fleksibelt så det kan bøjes uden at det brækker. ECC består bl.a. af specielt coatede nanofibre der holder betonen sammen. Når betonen revner vil cementen i overfladen blive ekstra tør. Fordi revnerne kun bliver meget små takket være ECC vil vand og kuldioxid reagere med cementen og danne calcium carbonat, der er et stærk naturligt materiale.

Du kan læse mere om ECC her.