BOUW MET NANOTECHNOLOGIE

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 703.000 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.

GEBRUIK VAN QUANTCRETETM OM KOOLSTOFKREDIETEN TE COMPENSEREN

Wij bieden de leden van de bouwsector een kans om hun eigen koolstofkredieten te verdienen, niet door aankopen bij derden, maar rechtstreeks, via het herontwerpen van hun bouwmaterialen en het compenseren van de koolstofvoetafdruk van de materialen die zij in bouwprojecten gebruiken.

De bouwsector vertrouwt momenteel op siliciumdioxide voor de verbetering van de prestaties van beton. Gecondenseerde silicafume heeft doorgaans blainewaarden van ~ 200.000 cm2/g. QuantCrete is ontwikkeld met gebruikmaking van NANOARC's gepatenteerde nanomateriaal ontwerp en fabricageproces, om veel hogere blainewaarden te bereiken dan silica fume, waardoor de noodzaak voor slijpprocessen vervalt. Onze blainewaarden variëren van 359.300 tot 703.000 cm2/g voor de aanzienlijke verbetering van cement- en betonsystemen.

In tegenstelling tot silicafume, slakken en vliegas zijn NANOARC's QuantCrete nano-admengsels niet giftig, bevatten ze geen silica en zijn ze geen bijproducten van energie-intensieve vuurvaste processen met een hoge CO2-uitstoot. De hoge blainewaarden van QuantCrete-producten maken ze zeer reactief, zodat ze kunnen worden gebruikt voor versnelde uitharding, efficiënte cementreacties, verbetering van de verwerkbaarheid, vermindering van porositeit, verbetering van de corrosiebestendigheid en een naadloze vermindering van de koolstofvoetafdruk van zowel cement- als betonproducten.

De absorptie van kooldioxide ( CO2 ) in beton (carbonatatie) heeft nadelige gevolgen voor de integriteit van de materiaalstructuur op lange termijn. QuantCrete nanoadditieven zijn ontworpen om de zure effecten van carbonatatie tegen te gaan, waardoor de levensduur van beton wordt verlengd.

Met een gemiddelde dosis van slechts 2,4 gram per kubieke meter beton kan een verhoging van de druk- en buigsterkte van ca. 20% worden bereikt.

Deze verhoogde prestaties in beton zijn mogelijk met minder cementgehalte, met verminderingen vanaf ongeveer 10 - 17 %, afhankelijk van het QuantCrete produkt en de gebruikte dosering. Deze verminderingen in het cementgebruik maken een compensatie van koolstofkredieten mogelijk van ongeveer 0,22 - 0,37 per kubieke meter beton (1 koolstofkrediet = 1 ton CO2). 

Eenvoudig gezegd komt dit neer op een gemiddelde vermindering van ongeveer 220 - 370 kg CO2 per kubieke meter beton, terwijl tegelijkertijd de ontwikkeling van een robuuster bouwmateriaalsysteem mogelijk wordt gemaakt.

De CO2-uitstoot van hedendaags beton wordt geschat op 410 kg per kubieke meter. QuantCrete nanoadditieven kunnen dus helpen de CO2-uitstoot van beton met ongeveer 54 tot 90% te verminderen, afhankelijk van de dosering en het (de) gebruikte product(en). Als het de bedoeling is een betonsysteem met een netto-emissie van nul te realiseren, kunnen mengsels van QuantCrete nanoadditieven worden gebruikt voor verschillende toepassingen in de bouw.

QuantCrete nanoadditieven effenen het pad voor een eenvoudige en naadloze weg naar duurzaam, hoog presterend en ultra emissiearm bouwen.