寻找答案,以更可持续的混凝土 - 在空间
本文由巴斯夫主办。
混凝土是地球上最广泛使用的人造材料,它的成分之一 - 水泥 - 需要显著的能量来产生。因此,当有更多地了解背后的混凝土制造水泥凝固科学的机会,这也是提高混凝土的环境方面的机会。
宾夕法尼亚州立大学土木与环境工程助理教授亚历山德拉·雷德林斯卡(Aleksandra Radlinska)表示,如今进行的任何具体研究的最终目标都是让它变得更环保。
Radlinska领导了这项研究水泥固化的微重力研究看看我们能从太空中的水泥水化中学到什么,从而在地球和地外环境中制造出更好、更可持续的混凝土——如果将来其他星球也需要这种结构的话。
她的团队与美国国家航空航天局(NASA)和CASIS合作,于5月21日从美国国家航空航天局(NASA)维吉尼亚州的瓦勒普斯(Wallops)飞行设施发射了一枚无人火箭,将120份水、水泥和混合物的样本送入太空,与国际空间站(International space Station)会合。这些样品被密封在透明的塑料袋中,袋中有单独的隔层来存放每种物质,并且能够打破密封连接,这样它们就可以在不离开袋子的情况下混合。利用独特的零重力环境搅拌混凝土,使科学家有能力研究和更充分了解水泥浆体的水化反应和微观结构。
“Our whole research and the concrete community, in general, has this underlying goal — we may not be mentioning the word ’sustainability,’ because we don’t want to overuse it, but everybody’s looking into making concrete more durable and actually sustainable concrete is durable concrete," Radlinska told BASF in an interview.混凝土是地球上最广泛使用的人造材料。
耐用性是制造混凝土可持续发展的重要途径。建立持久的结构,不会生锈,腐烂或烧伤减少了频繁更换材料的需要。用于混凝土建筑产品的寿命可以是双重或三重那些其它普通建筑材料的,根据ConcreteNetwork.com。
北美巴斯夫建筑化学品公司也加入了与宾州州立大学的合作,提供其Master Builders Solutions品牌的两款产品来帮助在太空中混合混凝土。MasterGlenium 7920是一种高量程、减水外加剂,有助于混凝土拌合更均匀,用水量更少。主生命300D为结晶毛细管防水混合物,生长晶体以填充空隙在混凝土内细小裂纹,使其保持水密。
“通过减少水,你得到更多的力量,减少收缩和开裂,”马克说埋葬,巴斯夫产品经理。“最终,我们的底线就是要更多地了解混凝土作为一种材料,这样我们才能让它比现在更好、更耐用。”
这不是第一次,巴斯夫的产品取得了他们的方式进入太空。早在1994年,该公司与阿拉巴马州的亨茨维尔和NASA的大学合作进行一个具体的实验 - 与第一种化学外加剂MasterPolyHeed 997- 在奋进号航天飞机,以观察是否可以具体在零重力混合。的混合设备,在那个时间用于只是一个样品,为比所有的120个样本发送这个时候更大。今日进行任何具体研究具有使其更环保的最终目标。
“(那时候)我们甚至不知道是否可以在太空中混合混凝土(由粉末和液体成分组成)。这些物质只是在混合容器中漂浮,还是会结合在一起?”埋葬说。如果他们这样做了,混凝土混合物会变硬吗?我们有很多这样的基本问题。”
巴斯夫发现,混凝土的确可以在零重力,这一天它仍然是唯一的公司混有其外加剂混合到具体的空间。这一次,因为外加剂技术发生了很大变化,巴斯夫决定提供其独特的材料和专业知识的咨询,以宾州州立当前天的实验用混凝土进一步的研究工作。
“巴斯夫的参与是非常重要的。我们肯定需要外加剂,使易于混合的,” Radlinska说。“我们在太空中混合,这不一定是最优的,理想的条件。”
Radlinska和她的团队在地球上平行空间实验进行比较的参考RAN测试(在美国宇航局和宾夕法尼亚州立大学的研究生朱莉安娜·内维斯马歇尔太空飞行中心的理查德·Grugel),即使这意味着在晚上所有时间做实验, sometimes at 4 a.m. Concrete samples received from space are being analyzed and the results will be shared once available.
“巴斯夫一直在为减少水泥用量混凝土,同时在通过其环保触觉混凝土配合比优化服务了十年,允许辅助胶凝材料中使用提高工程性质的解决方案,以及新的创新,让水泥还原如法师X-Seed 55强度增强外加剂,”大卫绿色,可持续发展的应用,巴斯夫说。必威体育2018“的意图保护地球的当前环境,为子孙后代提供一个更好的环境是什么定义可持续性,这当然可以扩展到其他行星的一部分。”必威体育2018
具体提供了极其有弹性的,持久的,耐火材料结构,可以承受的时间的考验,即使在恶劣的环境中,如其他行星。
虽然国际空间站上的混合混凝土样品已于8月安全返回地球,但拉德林斯卡说,将科学发现应用到混凝土行业通常需要10年时间。
“我们现在所报告的结果不会有立竿见影的效果,我们可能无法改变混凝土本身,因为它是,但我们肯定会洞察更好地了解外加剂是如何改变的,什么是外加剂的下一组,我们可以使用和发展改变混凝土的性能,”她补充说。具体提供了极其有弹性的,持久的,耐火材料结构,可以承受的时间的考验。
事实上,宾夕法尼亚州立大学最近再次与NASA合作,通过发送另一组样本——这次是28个——一个更小的子集——在做变重力实验的时候。根据宾夕法尼亚州立大学教授的说法,在研究了地球上的混凝土和在零重力下的混凝土之后,研究团队正在使用一个多变量平台,来引入两者之间的重力,这将与月球和火星上的重力相对应。
“毫无疑问,混凝土的粘合剂水泥对环境有影响,但这并不意味着混凝土是一种不好的材料,”Radlinska总结道。“创建一个更可持续的混凝土行业符合每个人的利益,每个人都在朝着这个目标共同努力。”