Upphovsman:Louisiana State University
I början av 1990 -talet Victor Li, professor i civil- och miljöteknik vid University of Michigan, utvecklat Engineered Cementitious Composites, även känd som segbar eller böjbar betong. Mer än 20 år senare, forskare vid LSU är nära att föra detta material till massadoption, producera ett kostnadseffektivt ECC som använder lättillgängliga ingredienser. Vidare, genom testning hittills, det har visat sig mycket bättre än traditionell betong och kan förbättra transportinfrastrukturen i denna region kraftigt.
"Jämfört med typisk betong, vårt kostnadseffektiva ECC-material har cirka 300 gånger mer deformationskapacitet, mer än två gånger böjhållfastheten, och en högre tryckhållfasthet, "sa Gabriel Arce, en senior forskningsassistent vid LSU:s Bert S. Turner Department of Construction Management och huvudutredare på LSU ECC -projektet. "Kostnaden för vårt material är ungefär 2,5 gånger så mycket som vanlig betong; typisk ECC -kostnad kan vara mer än fyra gånger så mycket som vanlig betong.
"Dock, när du tar hänsyn till möjligheten att bygga trottoarer med halva tjockleken och den förbättrade byggproduktiviteten på grund av förmågan att bygga trottoarer utan skarvar, kostnaden för trottoarer med vårt ECC -material bör vara jämförbar med traditionell betong. ECC har potential att förse [Louisiana] med mer hållbara och pålitliga betongbeläggningar som kan minska behovet av återkommande reparationer, sparar [allmänheten] tid och pengar. "
Det nya och förbättrade ECC har tagit mer än ett år. Efter examen med sin doktorsexamen från LSU, Arce lade fram sitt förslag till projektet, "Utvärdering av prestanda och kostnadseffektivitet för konstruerade cementbaserade kompositer (ECC) som producerats från region 6 lokalt material" till transportkonsortiet i syd-centralstater, eller Trans-SET.
Trans-SET är ett samarbete mellan nio stora institutioner och två samhällskollegier, ledd av LSU, och etablerat för att hantera den accelererade försämringen av transportinfrastrukturen genom "spetsteknik, nya material, och innovativa konstruktionshanteringsprocesser. "Dess medlemmar är LSU, Arkansas State University, Baton Rouge Community College, Navajo tekniska universitet, New Mexico State University, Oklahoma State University, Prairie View A&M University, Texas A&M University, University of New Mexico, University of Texas i Arlington, och University of Texas i San Antonio.
Upphovsman:Louisiana State University
Trans-SET finansierade projektet och testning började på fyra olika sorters sand; två typer av återvunnet smulgummimaterial; fem olika typer av fibrer; och tre olika typer av flygaska, som är en biprodukt från kolförbränning och som kan användas för att delvis ersätta cement i betongmaterial. När laget bestämde sig för råvarorna, flera ECC -blandningar utvärderades med avseende på tryckhållfasthet, brottgräns, deformationskapacitet, böjprestanda, användbarhet, och sprickprestanda. De förfinades baserat på testresultat och utvärderades vidare.
I slutet, Arce och hans team bestämde sig för följande ingredienser:
"Vi kunde skräddarsy den cementhaltiga blandningen och gränssnittet mellan fibrerna och den cementhaltiga matrisen på ett sådant sätt som möjliggjorde ett segt beteende hos betongen, "Arce sa." I enklare termer, formeln använder rätt material i rätt proportioner. "
Under de kommande månaderna, Arce och teamet kommer att vidareutveckla sitt arbete med ett projekt vid Louisiana Transportation Research Center Pavement Research Facility. Där, de kommer att bygga en 210 fot lång sektion av ECC-trottoaren och använda LTRC PRF:s 65 fot långa Accelerated Transportation Loading System, eller ATLas 30, för att simulera lastbilslastning för beläggningstestning. ATLaS 30 -utrustningen kan komprimera många års vägslitage till några månaders testning för att få prestandadata om ECC -materialet.