Светоизлучающий цемент для строительства дорог и зданий


Цемент, который излучает свет

Мексиканские ученые во главе с Хосе Карлос Рубио доказали, что цемент может излучать свет. Новый продукт, созданный на основе портландцемента, способен наподобие солнечной батареи аккумулировать энергию и отдавать ее в темное время суток.

Оглавление:

Суть изобретения

Когда цемент затворяют водой, происходит гидратация, в результате получаются нерастворимые частицы, значительно снижающие прочность. Для устранения этого недостатка ученый изменил структуру минерального вяжущего, введя в его состав флуоресцентные элементы. Дело в том, что при затвердении раствора образуются непрозрачные кристаллы, а в модифицированном их место занимает прозрачный гель, который поглощают солнечную энергию днем и излучает ее ночью.

Раньше светоизлучающие частицы использовались только в производстве пластмасс, которые под действием ультрафиолетовых лучей быстро разрушались и утрачивали способность излучать энергию. Бетон, содержащий флуоресцентные кристаллы, обладает высокой прочностью и стойкостью к УФ. Цемент с усовершенствованной структурой может успешно заменить традиционный ПЦ.

Достоинства

Бетон, светящийся в темноте – инновация в производстве. Строительная индустрия активно применяет в возведении объектов цементы различных марок. Они могут использоваться как самостоятельно, так и в сочетании с другими веществами. Изменение микроструктуры повлияло на улучшение прочности, придало особые свойства:

1. Эстетичность. Одним из недостатков обычного бетона является неприглядный, унылый внешний вид здания. Материалы с добавлением флуоресцентных частиц наделяют объекты привлекательностью, особенно в темное время суток.

2. Экономичность. Светящийся цемент для строительства дорог и зданий позволит значительно сократить расходы на подсветку объектов. Исследования показали, что накопленная световая энергия обеспечивает свечение конструкции до 12 часов в ночное время.

3. Экологичность. Особенность данного продукта заключается в том, что в его производстве применяются природные составляющие глина и известняк, а в атмосферу выбрасывается водяной пар. он безвреден как окружающей среде, так и человеку.

4. Долговечность. Благодаря высокой стойкости к воздействию ультрафиолета композиты способны не разлагаться на солнце и излучать свет в течение ста лет.

Применение материалов на основе светящегося цемента

Новый бетон полезен в промышленном и гражданском строительстве, для устройства тротуаров, разметки проезжей части, при возведении архитектурных монументальных объектов. Использование способности светиться снизит стоимость затрат на содержание объектов. В коммунальном хозяйстве больших и малых городов получится обойтись без освещения улиц – они сами способны излучать свет и обозначать границу проезжей части.

При сооружении автомобильных дорог, чтобы избежать ослепления водителей ярко светящимся покрытием, можно осуществлять регулирование интенсивности свечения путем изменения содержания количества отражающих свет кристаллов.

Применять бетон можно для дизайна и выделения отдельных элементов здания. Ежегодно коммунальщики совместно с управлением архитектуры мегаполисов тратят большие средства, чтобы приобрести электрическое оборудование для светового оформления объектов. Затем необходимо контролировать исправность приборов, периодически производить обслуживание – все это требует денежных вложений и времени. Конструкции весь срок эксплуатации самостоятельно аккумулируют и отдают энергию заданной интенсивности в течение 12 часов.

Незаменим новый цемент и в дорожном строительстве. Разметка проезжей части, выполненная на его основе, значительно снизит стоимость ежегодных затрат на эти работы. На трассах III-IV категорий цену на освещение автомобильных развязок можно свести до минимума.

Перспективы использования изобретения

Изобретение запатентовано в Мексике, им заинтересовались исследователи многих лабораторий. По утверждению доктора Хосе Рубио, цвет излучения может быть любой, хотя им было представлено два вида – зеленый и синий. Над разработкой линейки колеров и степени светоотдачи ученый сейчас трудится. Он занимается не только исследованием и совершенствованием продукта, но и внедрением его в другие отрасли. В перспективе он планирует ввести светящиеся частицы в различные материалы.

Модифицированный цемент купить пока нельзя – он проходит стадию коммерциализиции. Но не исключено, что в скором времени появится возможность приобрести его по приемлемой цене и украсить окружающую среду новыми, яркими цветами.

cemgid.ru

Разработан светоизлучающий цемент для строительства дорог и зданий

Мексиканские ученые изобрели новый вид строительного материала  – светоизлучающий цемент. Его предполагают применять для освещения дорог и тротуаров, а также зданий, причем,  без использования электричества. 

По сведениям Национальной энциклопедии строительства ProfiDom.com.ua новый материал имеет срок службы 100 лет. Как известно, при растворении обычного классического цемента в воде, образуются нерастворимые хлопьевидные кристаллы, которые считаются одним из видов дефектов и негативно влияют на прочностные характеристики готового бетона. 

Чтобы устранить саму возможность образования этих кристаллов и сделать раствор цемента наиболее гомогенным, исследователи изменили микроструктуру цемента и добавили в материал флуоресцентные компоненты, способные поглощать солнечную энергию и возвращать ее в окружающую среду в виде излучающего света.

Согласно оценкам, в 2015 году объем мирового производства цемента составил около 4 млрд. тонн. Этот материал используется, как отдельно, так и в смеси с другими строительными материалами, для строительства дорог, зданий и других сооружений. Как полагают авторы изобретения, именно, в этих областях новый цемент может найти широкое применение. В течение дня, любое сооружение, изготовленное из нового материала, может поглощать солнечную энергию, а затем излучать ее в ночное время в течение 12 часов.

Большинство флуоресцентных материалов изготавливаются из пластика и отличаются небольшим сроком службы (около трех лет), из-за негативного воздействия ультрафиолетового излучения. Новый флуоресцирующий цемент обладает высокой устойчивостью к УФ-лучам и имеет расчетную продолжительность «жизни» 100 лет.

Кроме того, цементный раствор с флуоресцирующими частицами является более экологически чистым, поскольку изготавливается с использованием природных материалов, мела и глины, единственным побочным продуктом производства цемента является водяной пар. На данный момент разработан цемент с излучением синего и зеленого цвета, при этом, интенсивность света можно регулировать, во избежание ослепления водителей или велосипедистов.

Прочитано раз

profidom.com.ua

Ученый из Испании разработал светоизлучающий цемент для строительства дорог и зданий

Для освещения дорог и тротуаров, а также зданий без использования электричества доктор Хосе Карлос Рубио из университета Мичоакана в Сан-Николас-Идальго, Мексика, предлагает новый светоизлучающий цемент, который имеет срок службы 100 лет. Д-р Рубио начал разработку нового материала 9 лет назад. Как известно, при растворении обычного порошкообразного цемента в воде, образуются нерастворимые хлопьевидные кристаллы, которые считаются одним из видов дефектов и негативно влияют на прочностные характеристики готового бетона.

Чтобы устранить саму возможность образования этих кристаллов и сделать раствор цемента наиболее гомогенным, исследователь изменил микроструктуру цемента и добавил в материал флуоресцентные компоненты, способные поглощать солнечную энергию и возвращать ее в окружающую среду в виде излучающего света.

Согласно оценкам, в 2015 году объем мирового производства цемента составил около 4 млрд. тонн. Этот материал используется как отдельно, так и в смеси с другими строительными материалами, для строительства дорог, зданий и других сооружений. Как полагает д-р Рубио, именно в этих областях новый цемент может найти широкое применение. В течение дня любое сооружение, изготовленное из нового материала, может поглощать солнечную энергию, а затем излучать ее в ночное время в течение 12 часов.

Как отмечает д-р Рубио, большинство флуоресцентных материалов изготавливаются из пластика и отличаются небольшим сроком службы (около трех лет) из-за негативного воздействия ультрафиолетового излучения. Новый флуоресцирующий цемент обладает высокой устойчивостью к УФ-лучам и имеет расчетную продолжительность «жизни» 100 лет.

Кроме того, цементный раствор с флуоресцирующими частицами является более экологически чистым, поскольку изготавливается с использованием природных материалов, мела и глины, единственным побочным продуктом производства цемента является водяной пар. На данный момент д-р Рубио разработал цемент с излучением синего и зеленого цвета, при этом интенсивность света можно регулировать, во избежание ослепления водителей или велосипедистов.

Кстати, этот мексиканский проект вдохновил и другие страны к проведению подобных исследований. В настоящее время д-р Рубио занимается коммерциализацией нового цемента, а в дальнейшем планирует включить светоизлучающие частицы в гипс и другие строительные материалы.

фотоматериал: phys.org

Источник

Опубликовано 13.05.2017 в 19:01

Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!

1

Показы: 1 Охват: 0 Прочтений: 0

soveti-po-remontu.ru

Мировые инновации: светоизлучающий цемент для строения дорог

Цемент — это незаменимый материал в современном строительстве, о чем свидетельствуют многочисленные исследования, проведенные в данной области. Наиболее весомым этому подтверждением является тот факт, что за прошедший год объем производства цемента превысил четыре миллиарда тонн.

Этот материал нашел свое применение не только в строительстве дорог, но и при возведении жилых, а также производственных сооружений. В принципе, вся эта информация относится к обычному цементу. Однако совершенно недавно испанский ученый Хосе Карлос Рубио своей разработкой заставил взглянуть на материал иначе. Он удивил даже тех, кто скептически относится ко всякого рода новинкам, ведь именно его усилиями был создан «светящийся» бетон.

Речь идет не о краске для бетона, с мыслью о которой большинство людей успело свыкнуться (хотя она до сих пор вызывает восторг и удивление), а о материале, способном самостоятельно излучать свет ночью.

Технология производства нового цемента

Целых девять лет понадобилось доктору Рубио, чтобы разработать уникальный по своим свойствам материал. Над этим проектом ученый трудился в университете Мичоакана (Сан-Николас-Идальго, Мексика).

Помещая обыкновенный цемент в воду, можно наблюдать процесс гидратации. В результате, образуются «хлопья» кристаллов, которые негативно сказываются на его прочности. Чтобы устранить образование «хлопьев», разработчик решил изменить структуру материала, добавив в него флуоресцентные частицы. Их действие направлено на поглощение солнечной энергии в течение дня и ее отдачи с наступлением ночи, что даст возможность сэкономить огромное количество электрической энергии.

Рубио не безосновательно полагает, что цемент, устойчивый к ультрафиолетовым лучам, в отличие от фотолюминесцентных пластиков, для которых UF-лучи губительны, способен прослужить целое столетие. Ему также удалось получить материал в синей и зеленной цветовой гамме. Более того, он утверждает, что яркость материала можно отрегулировать еще при изготовлении. Таким образом, можно позаботиться о том, чтобы слишком светящаяся дорога не слепила участников дорожного движения.

Хосе Карлос Рубио успел запатентовать свое изобретение в Мексике и в настоящий момент оно проходит этап коммерциализации. Данная инновация вызвала интерес у представителей фонда Ньютона основанного британцами.

Характерные особенности новинки:

1. Экономичность — такой цемент способен светиться 8-12 часов. Так почему эту особенность не использовать во благо? Подсвеченные дороги, площади, частные дворы подразумевают, что потребность в электроэнергии значительно снизится;

2. Эстетичность — это свойство заметно невооруженным глазом. Таким материалом можно эффектно украсить ландшафт частных и общественных территорий;

3. Экологичность — данная характеристика означает, что цемент безопасен и для человека, и для окружающей среды, ведь основные его компоненты — мел и глина;

4. Долговечность — за счет высокой стойкости к негативному воздействию ультрафиолета, материал может прослужить до 100 лет.

Ученый не прекращает свою работу над этим проектом, надеясь расширить палитру цветов и отрегулировать интенсивность свечения. После этого доктор Рубио планирует приступить к созданию светоизлучающего гипса. 

oddvspb.ru


Смотрите также