一种解决钢筋混凝土腐蚀问题的新方法涉及使用蓝色粘土来赋予其一定量的酸性,据称,这种创新的铝加固混凝土被认为可以有效地解决上述腐蚀难题。挪威科学机构SINTEF的研究人员已经成功证明,他们有能力用煅烧粘土和氯化钙替代至少50%的碳密集型普通硅酸盐水泥。这种替代方法有效地减少了与生产过程相关的碳排放。
SINTEF社区首席科学家Harald Justnes教授说:“钢筋上的混凝土覆盖层越少(不是为了耐用,而是为了机械抓力) 意味着墙壁元件越薄,从而减少混凝土。”
减排是通过各种方式实现的,包括去除水泥含量,与石灰石煅烧(1450°C)相比,在较低温度(850°C)下燃烧粘土,由于使用铝加固材料而减少材料消耗,利用回收铝来减少能源消耗,以及在最大限度地减少维护要求的同时延长施工寿命。
据研究人员称,这种增强材料在其整个使用寿命期间的二氧化碳排放量减少了80%。Harald Justnes教授是SINTEF社区的首席科学家,他认为这种材料可以用于许多场合,C35混凝土的强度可以满足建筑要求。考虑到对低水灰比以确保寿命和超过强度的需求不适用于传统钢筋混凝土的情况,可以建造满足所需强度标准的混凝土结构。
“当水泥成分在凝固后开始产生氢氧化钙时,需要一种快速消耗氢氧化钙的快速火山灰。我们今天使用的粘土是高岭石,其中50%是粘土矿物,其余是长石颗粒(惰性)。使用普通蓝粘土的美妙之处在于,当它从地下被挖出来时,有机物质被燃烧掉,任何细小的矿物颗粒都会被混凝土用作填料。”
此外,可以看出,传统钢筋混凝土所经历的典型劣化不再适用于这种情况。用户认为,在铝加固混凝土中引入碳酸化不会造成重大问题。未碳化的粘结剂的pH值为9,但也可以在pH值降低为8时进行碳化。根据发言人的说法,铝被认为适合这种情况,因为它能够在中等pH值的条件下生存。
铝合金的弹性使得氯化物侵入变得无关紧要。作者观察到,盐水可能是一种可行的混合水替代品,从海洋中提取的沙子可以不经清洗而加以利用。该个人声称硫酸盐侵蚀被认为是过时的,因为缺乏与石膏的第一次反应所必需的氢氧化钙。这一论断得到了在5°C温度下使用Na2SO4溶液进行的四年储存实验证据的支持。
碱聚集反应(AAR)主要由于低pH水平以及以硅酸盐和铝酸盐形式存在的碱而变得过时。据报道,由于能够利用容易发生AAR的聚合体,这种现象导致资源的利用得到改善。
为了展示这项技术的能力,研究团队开发了一种紧凑的桥梁,它被设计成一种复合结构,能够支撑10公吨的重量。这座桥结合了预制铝型材,上面浇筑了一层混凝土。此外,还开发了一种夹层墙元件,其中混凝土用作外部装饰外壳,而铝暴露在表面上。目前正在计划在特隆赫姆大学校园部署一个楼梯系统。作为该项目的一部分,将在一些预制件中使用盐水作为混合水,以验证该方法的可行性。