超级高铁
真空级混凝土
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用于极端真空环境的工程混凝土
用于极端真空环境的工程混凝土
超级高铁基础设施对混凝土提出了前所未有的严苛要求。
结构构件必须在持续的内部真空、持续的外部大气压力以及严格的气密性、耐久性和长期尺寸稳定性要求下运行。
传统混凝土并非为应对这些条件而设计。随着时间的推移，孔隙率增加、水分迁移、微裂纹和渗透性都会损害结构的完整性和真空效率。
NANOARC QUANTCRETE™ 是一种采用纳米技术的混凝土添加剂系统，专门用于在材料微观结构层面解决这些挑战。
QUANTCRETE™ 颗粒尺寸为 1 - 20 nm（或 0.001 至 0.02µm - 蓝色突出显示），填充水泥颗粒之间的纳米级空隙，作为水化成核位点，并使混凝土基体致密化。
真空级混凝土的挑战
真空级混凝土的挑战
暴露于低压环境下的混凝土会发生根本性的材料变化，包括：
蒸汽扩散和水分流失增加
有效渗透性提高
形成强度低、多孔的水化产物
力学性能加速退化
在超级高铁应用中，这些影响是不可接受的。真空级混凝土必须具有高密度、不透水、力学性能强且在数十年的运行中保持稳定。
QUANTCRETE™: 纳米技术是提升性能的源泉
QUANTCRETE™: 纳米技术是提升性能的源泉
QUANTCRETE™ 基于 NANOARC 的专有量子相纳米技术，可在纳米尺度上改变水泥水化和混凝土的微观结构。
QUANTCRETE™ 无需增加混凝土厚度、加衬或采用二次密封系统，而是直接改善混凝土基体内部的真空性能。
主要材料特性包括：
纳米级孔隙细化和致密化
提高水泥水化效率
强化界面过渡区
抑制微裂纹的萌生和扩展
超级高铁基础设施的性能优势
超级高铁基础设施的性能优势
超低渗透性
超低渗透性
QUANTCRETE™ 可显著减小孔隙尺寸和孔隙连通性，从而限制空气和水蒸气的迁移路径。这使得混凝土的气体渗透性大幅降低，有助于维持长期的真空完整性并降低运行能耗。
高抗压强度和抗弯强度
高抗压强度和抗弯强度
超级高铁管道主要承受外部压缩载荷。QUANTCRETE™ 可增强管道的抗压强度和抗弯强度，从而实现：
更薄的结构截面
更少的材料用量
更高的结构效率
这有助于设计更轻便、更经济的管道，同时又不影响安全裕度。
抗裂性和结构耐久性
抗裂性和结构耐久性
纳米级增强机制的引入改善了拉伸和弯曲性能，减少了可能损害真空性能或耐久性的裂纹形成。
耐用性和使用寿命
耐用性和使用寿命
致密的 QUANTCRETE™ 基体可限制水、氯化物和腐蚀性物质的渗入，从而提高其对以下方面的抵抗力：
钢筋腐蚀
冻融循环
化学和环境侵蚀
这有助于延长使用寿命，并最大限度地减少维护工作。
基础设施层面的可持续性
基础设施层面的可持续性
QUANTCRETE™ 技术能够在保持或提升性能的同时，大幅降低波特兰水泥的用量。这带来了以下优势：
每立方米更低的隐含碳排放量
更少的原材料消耗
更高的性能碳排放比
对于材料密集型的超级高铁系统而言，这些减量措施可带来显著的环境和经济效益。
QUANTCRETE 超级高铁解决方案
QUANTCRETE 超级高铁解决方案
QUANTCRETE™ 超级高铁产品框架
QUANTCRETE™ 超级高铁产品框架
NANOARC 为真空级混凝土设计提供了一套模块化解决方案：
QUANTCRETE™ NANOFILLER
纳米级孔隙细化和抗压强度增强QUANTCRETE™ NANOFLEX
用于拉伸和弯曲性能的二维纳米材料增强QUANTCEM™ CURE & X-PRESS
纳米水泥优化以提高早期强度和长期耐久性
所有系统均设计为与标准配料、放置和固化工艺兼容。
专为实际部署而设计
专为实际部署而设计
QUANTCRETE™并非仅供实验室使用。它专为以下用途而设计：
传统混凝土生产设施
大型基础设施项目
工业规模下可重复的高质量
这使其适用于长距离连续超级高铁管道的建设。
核心洞察
核心洞察
NANOARC QUANTCRETE™ 为超级高铁真空级混凝土的独特挑战提供了一种材料层面的解决方案。通过在纳米尺度上控制渗透性、强度、耐久性和可持续性，它能够制造出可保持真空完整性、结构效率和长期性能的混凝土结构。
专为极端环境而设计。专为可扩展的基础设施而打造。
产品
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QUANTCRETETM NANOFILLER
QUANTCRETETM NANOFILLER
申请 : 抗压强度加强，改善施工性，紫外线过滤，抗菌，防污，防腐（抗氯离子侵蚀），降低碱反应性，防水，降低空气渗透性，增白剂/颜色添加剂，无卤阻燃剂。
有助于巩固不健全的地层，修复挤压作业中的套管渗漏，特别是 "紧密 "渗漏，由于微细水泥浆和传统水泥浆的颗粒较大，渗透性有限，因此无法接触到。
技术数据和用量
技术数据和用量
纳米结构：~ 5 nm (0.005 μm) 球形颗粒
勃氏比表面积：415,300 cm²/g
颜色：白色纳米粉末
混凝土中平均用量（减少 50% 硅酸盐水泥用量）：0.0003 - 0.0004 wt%
混凝土中平均用量（0% 硅酸盐水泥用量）：0.002 - 0.005 wt%
每立方米混凝土平均用量：3 - 4.5 克
**强度随用量增加而提高
**使用高效减水剂时，混凝土强度在 1-7 天内略有下降，但之后会显著提高。
QUANTCRETETM NANOFLEX
QUANTCRETETM NANOFLEX
申请 : 抗压和抗折/抗拉强度加固，改善施工性，过滤紫外线，抗菌，防污，防腐（增强抗氯化物侵蚀能力），降低碱反应性，防水，降低空气渗透性，增白剂/颜色添加剂，无卤素阻燃剂。
有助于巩固不健全的地层，修复挤压作业中的套管泄漏，特别是 "紧密 "泄漏，由于QuantCrete NANOFILLER、QUANTCEM CURE、微细和传统水泥浆的颗粒较大，渗透性有限，因此无法接触到。
技术数据和用量
技术数据和用量
纳米结构：原子级薄二维片层（< 1 nm）
勃氏比表面积：635200 cm²/g
颜色：白色纳米粉末
混凝土中平均用量（减少 50% 硅酸盐水泥用量）：0.0002 - 0.00034 wt%
混凝土中平均用量（0% 硅酸盐水泥用量）：0.001 - 0.004 wt%
每立方米混凝土平均用量：3 - 4.5 克
平均抗弯强度提升**：约 20 - 40%
**强度随用量增加而提高
**使用高效减水剂时，混凝土浇筑后 1-7 天强度提升略有延迟，但之后强度会显著提高
QUANTCEMTM CURE (纳米水泥)
QUANTCEMTM CURE (纳米水泥)
申请 : 纳米系统加快混凝土的凝结速度，抵消粉煤灰和高炉渣对混凝土初始性能的负面影响。 更好的和易性，纳米填料，增强砂浆和水泥浆的抗压强度，颜色添加剂，无卤阻燃剂。
有助于巩固不健全的地层，修复挤压作业中的套管渗漏，特别是 "紧密 "渗漏，由于微细和传统水泥浆的颗粒较大，渗透性有限，因此无法进入。
技术数据和用量
技术数据和用量
纳米结构：粒径小于 25 nm (0.025 μm) 的空心半球形纳米颗粒
勃氏比表面积：388000 cm²/g
颜色：白色纳米粉末
混凝土中平均用量（减少 50% 硅酸盐水泥用量）：0.0003 - 0.0005 wt%
混凝土中平均用量（0% 硅酸盐水泥用量）：0.002 - 0.006 wt%
每立方米混凝土平均用量*：3 - 4.5 克
QUANTCRETETM CARBON-SET (C-SET)
QUANTCRETETM CARBON-SET (C-SET)
申请
I. 二氧化碳捕获：混凝土的 pH 值必须保持在 11 以上才能保持稳定。碳化或混凝土中的二氧化碳捕获会将其 pH 值降低至约 8.3，从而损坏钢筋和混凝土。
QUANTCRETE C-SET 可有效捕获二氧化碳并中和碳化造成的损害。它是一种混凝土纳米添加剂，旨在抵消和中和混凝土碳化引起的酸性。捕获二氧化碳后，其 pH 值降至 11.3，这仍在混凝土的安全操作范围内。
II.矿渣/高铝水泥 (HAC/CAC) 和粉煤灰加速剂：HAC 容易发生晶体重排（或“转化”），如果长时间暴露在水中，会导致强度降低、易受化学侵蚀和结构破坏。
QUANTCRETE C-SET 建议与 QUANTCEM 以及基于铝酸钙水泥 (CAC) 的水泥基系统结合使用，以加速凝固时间。这有利于更多地使用粉煤灰和 GGBS 基配方，从而进一步减少碳足迹，同时 QUANTCRETE C-SET 具有捕获二氧化碳的固有能力，而不会影响混凝土的耐久性。
III. 混凝土和砂浆中的抗碱反应性 (ASR) 和抗硫酸盐侵蚀 (TSA)：QUANTCRETE C-SET 可改善水泥浆体和混凝土的可加工性，提高抗压强度并具有抗硫酸盐侵蚀的能力，同时还减少了波特兰水泥配方中与碱硅反应 (ASR) 相关的膨胀。
技术数据和用量
技术数据和用量
BLAINE ：506650 cm²/g
颜色：白色纳米粉末
水泥中平均剂量：0.001 - 0.002 wt %
WT %（每立方米混凝土）：0.00013 %
1G（0.035 盎司）可直接捕获约 1100 - 1958 cm3（即 ~ 1.1 - 1.96 kg 或 39 - 67 盎司）的二氧化碳
根据每立方米或立方码的用量，可以推算出二氧化碳的减排量。
每立方米混凝土的平均剂量：2.8 克（每立方码约 0.08 盎司）
二氧化碳捕获量（每立方米混凝土）：约 3.3 - 5.9 千克（116.4 - 208.1 盎司）
平均抗压强度增益**：约 16 - 24 %
**强度随剂量增加而增加
** 在较高剂量下，C-SET 可减少水泥用量，从而以直接可测量的方式进一步无缝减少碳足迹。水泥、预拌混凝土和预制件制造商可以根据以下指标运行其基本的剂量依赖性二氧化碳减排计算：
QUANTCRETETM ATOM
QUANTCRETETM ATOM
申请 : 快速早期抗压强度：它作为混凝土快速硬化解决方案，能够使用更少的水泥快速凝固混凝土，从而有助于降低碳足迹，同时节省宝贵的时间并缩短施工时间。
原子级混凝土修复和加固：它具有超高的 1,486,400 cm²/g 的勃氏密度和约 1.4nm (0.001 μm) 的粒子尺寸，能够像外科手术一样穿透混凝土中的深层裂缝和断裂部位，比之前的任何材料都要好。它的量子粒子尺寸为 1.4 nm，接近氢原子大小的原子尺寸范围 (0.11 nm)。
防腐蚀：它具有很强的耐腐蚀性、良好的化学和热稳定性，pH 值约为 11.7，尺寸更接近原子尺度，可与氯离子（约 0.167 纳米）、水分子（0.275 纳米）和硫酸根离子（0.242 纳米）等腐蚀剂进行更精确的相互作用，从而防止混凝土发生化学损伤。
早期水泥水化和致密剂：在混凝土混合物中，一旦与水接触，它就会增加波特兰水泥的水化热，从而快速提高早期抗压强度，同时充当水泥成核点以使混凝土致密，降低孔隙率和裂缝形成的可能性。这可以生产出更轻、强度更高、耐久性更好的预制混凝土。增加的水化热有利于极寒地区（如南极洲、阿拉斯加和远北欧地区）的施工，而在较温暖的环境中，可以减少波特兰水泥的使用。它对磨细高炉矿渣 (GGBS 或 GGBFS) 等系统非常有益，可作为早期活化剂来提高混凝土强度。
抗静电表面：它可用作抗静电剂，适用于需要低静电荷和耗散表面的应用。
技术数据和用量
技术数据和用量
纳米结构：~ 1.4 nm (0.001 μm) 纳米颗粒
颜色：乳白色/白色纳米粉末
BLAINE：1,486,400 cm²/g
微）水泥中的平均剂量：0.0001 -0.001 wt %
每立方米混凝土的平均剂量：0.8 - 1.03 g（每立方码 0.021 - 0.028 盎司）
WT %（每立方米混凝土）：0.00004 %
早期抗压强度增益**：24 和 72 小时内最高可达 40 % 或 55 %
**随着剂量增加，强度增加
平均水泥减少量：~ 20% 以上（剂量依赖性）
QUANTCEMTM X-PRESS (纳米水泥)
QUANTCEMTM X-PRESS (纳米水泥)
申请 : 通过作为磨细高炉矿渣（GGBS或GGBFS）的促进剂或早期激活剂，帮助减少混凝土的固化/凝固时间，提高混凝土强度。膨胀剂可减少自生收缩，提高抗压和抗拉强度，缓蚀剂（减轻硫酸盐侵蚀）和pH值提升剂，抗霉菌，低透气性，抗磨损，抗静电剂，无卤阻燃剂。
技术数据和用量
技术数据和用量
颜色：白色纳米粉末
勃氏比表面积：359,300 cm²/g
混凝土中平均用量（减少 50% 硅酸盐水泥用量）：0.0004 - 0.0005 wt%
混凝土中平均用量（0% 硅酸盐水泥用量）：0.003 - 0.006 wt%
无收缩）灌浆中平均用量：0.002 - 0.003 wt%
每立方米混凝土平均用量：3 - 4.5 克
QUANTCRETETM PROTECT
QUANTCRETETM PROTECT
申请 : 在最初的24小时内加速硅酸盐水泥的水化，耐磨损，纳米孔填料，增加抗压强度，分裂抗拉强度和抗折强度，耐水，绝缘材料，阻燃剂，抗菌剂，屏蔽γ-射线。
技术数据和用量
技术数据和用量
颜色：白色纳米粉末
在（微）水泥中的平均剂量： ~ 0.004 wt %
每立方米混凝土的平均剂量：5.7克（每立方码0.2盎司）。
QUANTCRETETM EARTH
QUANTCRETETM EARTH
申请 : 在Adobe、夯土和道路建设中，该系统作为一种环保的土壤、水泥和混凝土纳米添加剂，可以减轻硫酸盐的侵蚀。它提高了经处理的底层土壤的加州承载率（CBR）值，特别是酸性硫酸盐土壤。它最大限度地减少了土壤的膨胀率，并启动了基本的化学反应，形成了土壤颗粒之间强有力的结合力，从而减少了土壤的孔隙率，进而改善了其工程性能和耐久性。
技术数据和用量
技术数据和用量
纳米结构：粒径约 20 纳米（0.02 微米）的纳米颗粒
颜色：白色纳米粉末
勃氏比表面积：359,300 平方厘米/克
土壤平均用量：0.004% - 0.005%
每立方米混凝土平均用量：3.8 克（约 0.11 盎司/立方码）
QUANTCRETETM RUSTICA
QUANTCRETETM RUSTICA
申请 : 增加水泥石的抗折强度，混凝土的分裂抗拉强度，纳米颜料用于彩色混凝土或微水泥。
技术数据和用量
技术数据和用量
纳米体系结构 : 原子般薄的二维片（< 1 nm）
比表面积 : 495500 cm²/g
颜色 : 土黄色/橙色/黑褐色的纳米粉末
在（微）水泥或装饰混凝土中的平均剂量：0.0012 - 0.002 wt %（或根据所需的色调和或抗折强度）。
QUANTCRETE 辐射屏蔽系统
QUANTCRETE 辐射屏蔽系统
辐射屏蔽只是意味着在辐射源和你（或一些设备）之间有一些材料，可以吸收辐射。辐射屏蔽对于保护人类是非常关键的。特别是对于保护核电站、医疗中心和环境中的人员免受电离辐射的有害影响。
在核电站，核心问题是屏蔽伽马射线和中子。在人类已知的各种形式的辐射中，中子被认为是对人体最严重和最危险的辐射。这是由于它们的高动能，而且由于它们不带电，中子比α辐射或β辐射更具穿透力。在某些情况下，它们甚至比伽马辐射更具穿透力。
在核电站中，快中子会产生结构缺陷，导致核电站压力容器材料的脆化。因此，中子吸收反应是在核反应堆中发生的最重要的反应类型。
纳米技术的好处
纳米技术的好处
科学研究一致表明，用纳米粒子进行辐射屏蔽比用微粒子进行屏蔽要有效得多。随着纳米颗粒大小的减少，辐射屏蔽能力也在增加。当这种纳米粒子在涂抹在表面之前被注入灌浆料中时，只有一薄层足以屏蔽热中子。
没有纳米颗粒的水泥/混凝土中的孔隙会降低机械强度、密度，以及水泥/混凝土衰减辐射的能力。当水泥/混凝土中的孔隙被尺寸小于无害孔隙（<20纳米）的超细纳米颗粒填充时，水泥/混凝土系统的机械强度、密度和辐射衰减能力会大幅提高。凭借这种辐射衰减纳米颗粒（<20纳米），水泥/混凝土混合物的性能得到了最大限度的发挥，它同时实现了增强的辐射屏蔽目标，并具有更高的耐热和抗脆性。
QUANTCRETETM MARINE
QUANTCRETETM MARINE
申请 : 加速水泥和粉煤灰基混凝土的水化和早期强度提升。用于海洋环境中的混凝土和水泥的抗生物膜和抗腐蚀纳米添加剂。轻质混凝土的机械加固，在水泥和混凝土中混合时通过自生愈合修复穿孔和裂缝，填充材料，抗冲击性，抗菌性，生物相容性，不会对周围的海洋生物造成伤害，无毒的阻燃剂，腐蚀抑制剂。
QUANTCRETE MARINE适用于水生环境建设，如游泳池、浴室、水槽、农业、水下建筑和滨水结构特征以及相关的海洋建设。它在混凝土和水泥中提供抗生物膜以及抗真菌保护和抗腐蚀能力，特别是在海洋环境中使用，以最大限度地减少或防止由藻类、真菌和细菌在水生和潮湿环境建筑表面扩散而造成的污渍和不透明的损害。
放射性污染场地保护：将 QuantCrete MARINE 混入混凝土内部和表面的水泥浆中，有助于减少现有核基础设施退役的需要。它也可以应用于硬化水泥浆块。
QuantCrete MARINE 的粘合力在粗糙表面上有效，它的存在可以形成均匀、薄而致密的纳米涂层，保护混凝土基础设施免受放射性污染，充当屏障层，防止铀 (U) 和锶 (Sr) 等放射性污染物渗透到底层水泥基质中，特别是在新的和现有的混凝土基础设施中。
技术数据和用量
技术数据和用量
纳米体系结构 : 原子般薄的二维片
比表面积 : 703000 cm²/g
颜色 : 白色纳米粉末
在（微）水泥中的平均剂量：0.001 - 0.003 wt %。
每立方米混凝土的平均剂量：2.88克（~每立方码0.08盎司）。
QUANTCRETETM THERM
QUANTCRETETM THERM
申请 : 用于混凝土保温的高热质量材料，高密度混凝土比标准混凝土更有效地保持热量。这使得它可以用来延缓外部（炎热气候）的太阳热量，或延缓内部（温带和寒冷气候）的太阳热量损失，或作为高发射率涂层，在周围温度下降时向环境释放热量。
伽马射线屏蔽，高密度混凝土中的柔性骨料，用于核电站、X射线设施和铀矿场的辐射屏蔽。颜色添加剂，无卤素阻燃剂。
技术数据和用量
技术数据和用量
纳米体系结构 : 原子般薄的二维片
布莱恩：495500 cm²/g
颜色：黑色/黑褐色的纳米粉末
发射率（完美发射率=1）。0.969 至 0.973
水泥中的平均剂量。0.0012 - 0.005 wt %或根据需要，取决于气候条件和辐射水平
QUANTCRETETM NEUTRON
QUANTCRETETM NEUTRON
申请 : 纳米填料，无卤阻燃剂，用于核电站和X射线设施的高密度混凝土中的中子衰减器。
技术数据和用量
技术数据和用量
纳米体系结构 : < 20 nm 颗粒（0.02 μm）
颜色 : 乳白色/白色纳米粉末
在（微）水泥/表面涂层中的平均剂量：0.001 wt %或根据辐射照射的性质需要。
混凝土中的平均剂量：0.001 - 1 wt %。
QUANTCRETETM SUBSEAL
QUANTCRETETM SUBSEAL
申请 : 孔隙率最小化，大大降低空气渗透率，以及与土壤直接接触的地基结构、地下室和建筑楼层中氡气渗透的可能性。混凝土中的抗压强度加固，改善工作性能，抗腐蚀，降低碱性反应，防水剂。
有助于巩固不健全的地层，修复挤压作业中的套管渗漏，特别是 "紧密 "渗漏，由于微细水泥浆和传统水泥浆的颗粒较大，渗透性有限，因此无法进入。
技术数据和用量
技术数据和用量
纳米体系结构 : ~ 5 - 7纳米 的球形颗粒
比表面积 : 415000 cm²/g
颜色 : 白色纳米粉末
在水泥用量减少50%的情况下，（微型）水泥的平均用量：0.0002 - 0.0003 wt %。
混凝土中的平均剂量：0.002 - 0.003 wt %。
每立方米混凝土的平均剂量：4.8克（~每立方码0.17盎司）。
重量%（每立方米的混凝土）。0.0002 %
平均压缩强度增加**：约28 - 34 %。
**性能随着剂量的增加而增加。
**早期强度增加在第 1-7 天略有延迟，当使用减水剂时，但之后会显着增加
了解氡：
氡气（Rn）是一种无臭、无色、无味的放射性惰性气体。 Rn 是一种影响全球室内空气质量的污染物。根据 EPA 政策导向估计，Rn 是非吸烟者肺癌的主要原因。
Rn大部分直接通过建筑物与地面接触的最低层的土壤进入建筑物。这通常源于坚固的地基或墙壁的裂缝、施工缝、悬挂地板的间隙、墙壁内和管道周围的空腔。
基于维度的解决方案
放射性氡粒子的大小各不相同。
气溶胶中沉积的氡颗粒尺寸范围为 50 至 300 nm（0.05 至 0.3 μm）。
未附着的氡气粒子的大小为 3–5 nm (0.003–0.005 μm)。
如何在氡气缓解/最小化工作中使用 QUANTCRETE
为了最大限度地减少 Rn 对建筑物的渗透，QuantCrete 显着降低了混凝土和砂浆的孔隙率和渗透性，从而减少了裂缝的形成。 QuantCrete 纳米粒子的尺寸范围与未附着的氡气粒子相同。
因此，QuantCrete纳米粒子用于增加混凝土的密度，在混凝土内形成致密结构，充当物理和化学屏障，防止氡气从地下混凝土地板扩散。
为了实现这一目标，QuantCrete 纳米粉末可用作预制板和基础混凝土生产中的重要成分，或与液体水泥混合以创建特别难以可视化和检测且水泥颗粒无法到达或渗透的结构。注入亚微米和纳米级的孔隙、裂缝和空腔，以形成更致密的密封，并减少 Rn 气体进入地面或通过地下/地下室墙壁进入建筑物的可能性。
这种基于纳米技术的方法提供了持久且可持续的长期缓解解决方案，以防止 Rn 气体从底层土壤进入建筑物。
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