Innovation pioneers от Манчестър показаха първото устойчиво строителство с бетон обогатен с графен.
Строителната фирма Nationwide Engineering стана част от историята във вторник, 25 май, завършвайки полагането на първата в света графеново – бетонна плоча, проектирана за по- добра устойчивост в търговска среда – новият материал е усилен с около 30% в сравнение със стандартния бетон.
Само на няколко километра източно от древния паметник на Стоунхендж, в новата фитнес зала на Южния квартал в Еймсбъри, която трябва да бъде отворена през лятото на 2021 г. – е мястото за тази иновация, постигната от съвместното начинание между Nationwide Engineering и Университета в Манчестър.
Иновационният екип е пионер на този материал,който ще помогне за значително намаляване на емисиите на CO2 в строителството. Производството на цимента – „лепилото“ на бетона – е една от водещите причини за глобалните емисии на въглероден диоксид, произвеждайки около 8% от глобалните емисии на CO2.
Добавянето на малки количества графен – двуизмерен материал, направен от един слой въглеродни атоми – укрепва новия продукт, Concretene, на Nationwide Engineering, с около 30% в сравнение със стандартния бетон, което означава, че са необходими значително по-малко материали за постигане на еквивалентните структурни характеристики, намаляване на въглеродния отпечатък и разходите.
Допълнителната здравина също така намалява нуждата от стоманена армировка, спестявайки материал и време на място и допълнително популяризирайки зелените качества на този метод на изграждане.
Nationwide Engineering изчислява, че допълнителните разходи от 5% за Concretene ще бъдат компенсирани от намаляването на материала, за да се постигне цялостна икономия от 10-20% спрямо стандартния бетон RC30
„Радваме се, че разработихме и изградихме този променящ играта, подобрен с графен бетон върху реален проект“, каза Алекс Макдермот, съосновател и управляващ директор на Nationwide Engineering.
„Заедно с нашите партньори от Графеновия инженерен иновационен център на Университета в Манчестър и строителните инженери HBPW Consulting, ние бързо развиваме своите знания и опит и сме позиционирани за по-широко разгръщане на индустрията чрез нашите строителни рамки, превръщайки се в компания за подобряване на графена бетон. „
Nationwide Engineering има три съществуващи петгодишни строителни рамки с Network Rail и две седемгодишни рамки за търговска сграда на правителствената корона. Тъй като Network Rail се ангажира с 11% намаляване на емисиите на CO2 през следващите четири години, бетонът, подобрен с графен, показва значителен потенциал да помогне за постигането на тази цел.
Как действа Concretene? Течният бетон се втвърдява в твърда форма чрез химични реакции, известни като хидратация и желиране, където водата и циментът в сместа реагират, образувайки паста, която с времето изсъхва и се втвърдява.
Графенът прави разлика, като действа като механична подложка и като катализаторна повърхност за първоначалната реакция на хидратация, което води до по-добро свързване в микроскопски мащаб и придава на крайния продукт подобрена здравина, издръжливост и устойчивост на корозия.
От съществено значение е, че Concretene може да се използва точно като стандартния бетон, което означава, че не е необходимо ново оборудване или обучение в процеса на дозиране или полагане, а спестяванията на разходи могат да бъдат прехвърлени директно на клиента.
Д-р Крейг Доусън, мениджър на приложения в Graphene Engineering Innovation Center, обясни допълнително: „Произвеждаме смес от добавки на основата на графен, която не се разрушава в момента на употреба. Това означава, че можем да дозираме нашата добавка директно в дозиращото предприятие, където бетонът се произвежда като част от съществуващата им система, така че няма промяна нито в производството, нито при строителите, полагащи пода.
„Успяхме да направим това чрез задълбочено разследване – заедно с колегите ни от Университета от Катедрата по механично, космическо и строително инженерство – на материалите, които използваме, и можем да приспособим този подход, за да използваме графен на всеки доставчик, така че не сме забелязани на един доставчик „, добави той. „Това прави Concretene по-жизнеспособно предложение, тъй като има повишена сигурност на доставките.“
В Еймсбъри на 6 май беше извършено първоначално изливане на 234 м2 бетон, а още 495 м2 трябваше да бъдат положени във вторник, 25 май, за завършване на бетонната плоча на пода. Графенът, използван за наливането на 25 май, се доставя от Versarien plc.
Nationwide Engineering ще управлява и наблюдава обекта по време на неговото оборудване и по-нататъшна работа, като ефективно създава „жива лаборатория“ в Южния квартал за измерване и оценка на работата на материала.