Ett team från Universitat Politècnica de València (UPV) och Politecnico di Milano har designat nya ultraresistenta och självreparerande betongmaterial. De har 30% mer hållbarhet jämfört med konventionell högpresterande betong i sprickbildningssituationer. Vid en spricka, den kan reparera sig själv automatiskt tack vare tillämpningen av självreparerande tekniker.

"Dessa egenskaper är främst möjliga tack vare utformningen av blandningen och användningen av komponenter som kristallina tillsatser, aluminiumoxid -nanofibrer och cellulosananokrystaller, som kan förbättra materialets förmåga att reparera sig själv ", säger Pedro Serna, forskare vid Institute of Concrete Science and Technology (ICITECH) vid Universitat Politècnica de València.

En annan fördel med dessa nya cementhaltiga material är minskningen av både vanligt och extraordinärt underhållsarbete, kunna överskrida de vanliga gränserna (50 år) för nuvarande designkoder. När det gäller deras ansökningar, de är särskilt lämpliga för infrastrukturer som utsätts för extremt aggressiva miljöer, såsom konstruktioner belägna i eller nära havet, och även för geotermiska kraftverk.

"I det här projektet demonstrerar vi hur hållbarheten hos cementhaltiga material blir en egenskap som kan utformas genom synergin mellan materialets sammansättning och den strukturella uppfattningen. Vi har konstruerat och testar nya cementhaltiga föreningar med kapacitet för strukturellt själv- reparation i sprickfasen, vilket är det vanliga tillståndet för en armerad betongkonstruktion ", påpekar Marta Roig Flores, forskare på ICITECH.

På det här sättet, ResHEALience representerar en förändring från begreppet hållbarhet för materialet som förstås som passivt skydd mot yttre aggressioner till en "aktiv" vision av samma.

Testad i sex storskaliga pilotstrukturer

I valideringsfasen, de ultrahöghållfasta cementhaltiga föreningarna som utvecklats i projektet har använts för att bygga sex storskaliga pilotstrukturer som för närvarande analyseras under verkliga strukturella driftförhållanden. Två av dem finns i Valencia (en flottör avsedd för flytande vindtorn, byggt i samarbete med Rover Maritime och UPV, som är installerad i Sagunt hamn, och en flotta för musslor installerad i Valèncias hamn av det valencianska företaget DRC), plus två i Italien, en på Irland och en på Malta.

Dessa strukturer övervakas ständigt med UPV -teknik, specifikt, med hjälp av ett omfattande nätverk av sensorer som övervakas av ett team från IDM Institute, vilket gör det möjligt att verifiera deras prestanda över tid. Det är ett fristående sensorsystem, konfigurerad som en elektronisk tunga, som ger realtid och kontinuerlig information om strukturens hållbarhet. Dessutom, det hjälper till att identifiera risken för korrosion och förekomsten av aggressiva medel som kan påverka strukturer.

"Dessa uppgifter gör det möjligt för experter på området att verifiera strukturernas goda skick, eller, som det kan vara, att vidta nödvändiga åtgärder för att förhindra att skadan förvärras, genom att använda det mest lämpliga, ekonomisk, och mindre påverkad metod för skydd eller reparation av konstruktionens funktion ", förklarar Juan Soto, en forskare vid IDM Institute (Universitat Politècnica de València).