Nanotechnologie tilt de prestaties van bouwmaterialen naar een hoger niveau, voorbij de hedendaagse mogelijkheden van cement- en betonsystemen. 

De sector versterking van bouwmaterialen van NANOARC is gespecialiseerd in het ontwerp en de productie van Quantum Beton (QuantCreteTM). Dit zijn duurzaam ontwikkelde, milieuvriendelijke nano-additieven gemaakt met ultrahoge blaine, high-performance nanomaterialen, bekend als Quantum Materialen.

HET BELANGRIJKE PROBLEEM

Porositeit is zeer belangrijk bij het bepalen van de sterkte van een materiaal. In bot veroorzaakt een verhoogde porositeit de broosheid van het bot (osteoporose). Hetzelfde concept geldt voor keramiek, metalen, enz.

Poriën in beton bepalen de sterkte en het algemene vermogen van het bouwmateriaal om weerstand te bieden aan mechanische belasting veroorzaakt door hitte, afschuifkrachten of chemische degradatie. Poriën met een grootte van 2,5 tot 20 nanometer (nm) (of 0,0025 tot 0,02 micron) worden beschouwd als onschadelijke poriën. Poriën met een grootte van 20 - 50 nm (0,02 - 0,05 micron), zijn minder schadelijke poriën. Poriën groter dan 50 nm (0,05 micron), zijn schadelijk en brengen de stabiliteit op lange termijn van een bouwmateriaal als beton in gevaar. 

Het spreekt voor zich, dat om beton beter bestand te maken tegen degradatiemiddelen, nanomaterialen met een grootte beneden 20 nm (0,02 micron), die een fysiochemische functionaliteit leveren die specifiek is voor het probleem dat aangepakt wordt, in feite een noodzaak zijn. Deze deeltjesgrootte van minder dan 20 nm komt overeen met wat in de nanotechnologie wordt geclassificeerd als quantummaterialen. Vandaar de term Quantum Beton, of QuantCrete.

WAT  IS  QUANTCRETETM  ?

QuantCrete zijn hoogwaardige nanoadditieven die kunnen worden gebruikt ter vervanging van cement en ter verbetering van de eigenschappen van zowel cement- als betonsystemen. 

QuantCrete-systemen zijn chemisch samengesteld uit materialen die al bekend zijn in de bouwsector, maar zij verschillen in die zin dat het ultrahoogwaardige, atomair gemodificeerde quantummaterialen zijn met deeltjesafmetingen in het sub 20 nm-bereik. 

Wanneer QuantCrete-producten in zeer kleine hoeveelheden aan bouwmateriaalsystemen worden toegevoegd, verlenen zij zowel structurele integriteit als superieure functionaliteit, met minder cement. QuantCrete-systemen maken het mogelijk dat de uiteindelijke constructie bestand is tegen degradatieverschijnselen zoals afschuifkrachten, corrosie, chemische aantasting, temperatuurschommelingen en ioniserende straling.

De bouwsector vertrouwt momenteel op silicafume voor de verbetering van de prestaties van beton. Silicafume heeft gewoonlijk blainewaarden van 15.000 - 30.000 cm2/g.  De blainewaarden van QuantCrete variëren van 359.300 tot 1.486.400 cm2/g voor de aanzienlijke verbetering van cement- en betonsystemen. Bij zulke hoge blainewaarden zijn onze nanoadditieven zeer reactief voor versnelde uitharding, cementgebonden, porositeitminimaliserend, corrosieremmend en maken ze een naadloze vermindering mogelijk van de koolstofvoetafdruk van zowel cement als beton. 

Wanneer QuantCrete-producten worden toegevoegd, meestal binnen het bereik van 0,00007 tot 0,0002 wt%, veranderen ze conventionele beton-, cementgebonden en andere aanverwante bouwmateriaalsystemen in superieure/hoogperformante systemen.

Met QuantCrete leveren wij de meest essentiële nanoadditieven, die uw cement-, beton-, asfalt- en gestampte aardeproducten beter laten presteren. Zoals de natuur koolstof neemt en grafiet omvormt tot diamant, zo nemen wij eenvoudige materialen waarmee u vertrouwd bent, en waarderen hun prestaties aanzienlijk op.

DE NOODZAAK VAN EEN LAGERE KOOLSTOFVOETAFDRUK

De productie van portlandcement is een proces met een aanzienlijk hoge CO2-uitstoot. Ongeveer 900 kg CO2 wordt uitgestoten in de atmosfeer, voor elke 1000 kg geproduceerd portlandcement. Het is dus belangrijk het cementgehalte te verlagen, zonder de prestaties van uw bouwmateriaal negatief te beïnvloeden of uw concurrentievoordeel bij een project te verliezen. QuantCrete helpt u dat doel te bereiken.

Onze testgegevens tonen al aan dat een hoge sterkte kan worden bereikt en gehandhaafd met 15% minder cement, door het te vervangen door slechts 2,4 gram QuantCrete, in een kubieke meter betonmengsel. Dit komt direct neer op een vermindering van de CO2-uitstoot van uw bouwsysteem met 15% en met de juiste formules kunt u de uitstoot nog verder terugdringen. Met de voortdurende bezorgdheid over het wereldklimaat geloven wij dat het essentieel is om rekening te houden met de vermindering van cement in uw bouwprocessen, en de prestaties in evenwicht te brengen met slimmere materiaalsystemen, zoals QuantCrete.

Omdat er zo weinig volume nodig is, kunnen we QuantCrete naar u verschepen, waar ook ter wereld. In wezen hebt u dus voor elke 1000 ton betonmix gemiddeld 1 kg QuantCrete nodig, afhankelijk van de toepassing of het toepassingsgebied.

DE UITDAGING

In wezen pakken we duurzaamheid aan. De duurzaamheid die QuantCrete-producten aan bouwmaterialen verlenen, is bedoeld om de hoge kosten in verband met onderhoud en reparaties te beperken. 

Eenvoudig gezegd is QuantCrete een kostenbesparend middel voor de lange termijn: de kosten van wapening zijn een paar honderd pond, euro of dollar extra nu, om u honderdduizenden tot miljoenen aan onderhoudskosten in de toekomst te besparen.

De belangrijkste oorzaak van constructiefouten in bouwsystemen is porositeit. Poriën veroorzaken scheuren, constructiefouten en maken het binnendringen van corrosieve stoffen mogelijk.

In bouwmaterialen worden poriën ingedeeld als schadelijk, minder schadelijk en ongevaarlijk. Deze poriën zijn 10 tot 100 maal kleiner dan korrelige ZnO-, cementklinker- en silicafume-producten, die momenteel op de markt worden gebruikt.

Hedendaagse bouwmaterialen zijn nog steeds onderhevig aan door porositeit geïnduceerd structureel falen. De scheuren die ontstaan, zijn de plaatsen waar degradatieverwekkers zoals bacteriën, vocht en zout binnendringen, die op hun beurt voor onooglijkheid zorgen en de wapening aantasten. Conventionele materialen hebben ook buigsterkte nodig om weerstand te bieden aan mechanische belasting bij buiging onder druk van sterke wind, trillingen of aardbevingen.

HOE QUANTCRETE HET OPLOST

Onze QuantCrete-selectie van nanomaterialen bestaat uit atomair geordende minerale mengsels met een hoog oppervlak, afhankelijk van hun functie. Functioneel gezien vallen QuantCrete-producten in twee hoofdcategorieën uiteen:

1) QUANTCRETE FILLER 

2) QUANTCRETE FLEX

QUANTCRETE  NANOFILLER: 

Nano-poeders met een hoog specifiek oppervlak (blaine), met korrelgroottes kleiner dan 20 nanometer (0,02 micron), en zijn 1000 keer kleiner dan korrelig zinkoxide, silica fume en cementklinker. Wanneer de nanodeeltjes aan een cement/betonmengsel worden toegevoegd, vullen zij de poriën en verdichten zij het beton, waardoor de weerstand tegen scheurvorming en structurele breuk toeneemt. Afhankelijk van de chemische samenstelling bieden de materialen onder meer de volgende voordelen

- Aanzienlijke vermindering van porositeit

- Ultrahoge weerstand tegen corrosie

- Lagere alkalireactieiviteit

- Vermindert sulfaataantasting

- Verhogen bodemstabilisatie

- Afscherming tegen nucleaire straling

- Blokkering van ultraviolet (UV) licht 

- Verhogen druksterkte

- Verhindert het binnendringen van vocht en de groei van lelijke stoffen (bijv. bacteriën, schimmel, meeldauw).

QUANTCRETE  FLEX: 

Dit unieke product is uniek op de nanomaterialenmarkt en het eerste in zijn soort. Het bestaat uit atomair dunne tweedimensionale (2D) nanovellen die qua morfologie lijken op grafeen, maar chemisch verschillend zijn. Hoewel het materiaal atomair dun is, is het verscheidene microns groot. Deze structuur zorgt voor een ultrahoog oppervlak, waardoor de reactiviteit en de prestaties van het materiaal aanzienlijk worden verbeterd en die van QuantCrete Filler-systemen overtreffen.

QuantCrete Flex is ontworpen om superieure prestaties te leveren en de tekortkomingen van QuantCrete Filler te compenseren, door tussen scheuren en poriën te glippen, waar alleen kleine moleculen kunnen doordringen en Filler materialen niet kunnen komen. Het verdicht de betonstructuur, zonder het gewicht ervan te verhogen, en minimaliseert verder de luchtpenetratie.