ナノテクノロジーで構築
ナノテクノロジーは、建設資材の性能を、セメントやコンクリート システムの現在の能力を超えて、次のレベルに引き上げます。
NANOARC の建設資材補強部門は、Quantum Concrete (QuantCreteTM) の設計と製造を専門としています。 これらは、持続可能に開発された環境に優しいナノ添加剤であり、量子材料として知られる超高性能ナノ材料で作られています。
核となる問題
気孔率は、材料の強度を決定する上で非常に重要です。 骨では、気孔率の増加が骨のもろさ（骨粗しょう症）の原因です。 同じ概念がセラミックス、金属などにも当てはまります。
コンクリートの気孔は、熱、せん断力、または化学的劣化によって引き起こされる機械的歪みに耐える建築材料の強度と全体的な能力を決定します。 2.5 から 20 ナノメートル (nm) (または 0.0025 から 0.02 ミクロン) のサイズの細孔は、無害な細孔と見なされます。 サイズが 20 ～ 50 nm (0.02 ～ 0.05 ミクロン) の細孔は、害の少ない細孔です。 50 nm (0.05 ミクロン) を超える細孔は有害であり、コンクリートなどの建築材料の長期的な安定性を損ないます。
言うまでもなく、劣化因子に対するコンクリートの回復力を向上させるには、問題に取り組む特定の物理化学的機能を提供する 20 nm (0.02 ミクロン) 未満のサイズ範囲のナノ材料が実際に必要です。 このサブ 20 nm の粒子サイズ範囲は、ナノテクノロジーが量子材料として分類するものに対応します。 したがって、用語、量子コンクリート、または QuantCrete です。
QUANTCRETETMとは ?
QuantCrete は高性能ナノ添加剤であり、セメント代替の取り組みや、セメントとコンクリート システムの両方の特性向上に使用できます。
QuantCrete システムは、建設業界で既に知られている材料で化学的に構成されていますが、サブ 20 nm 範囲の粒子寸法を持つ超高性能の原子的に構築された量子材料であるという点で異なります。
QuantCrete 製品は、通常、建設資材システム内にごく少量添加されると、構造的完全性と優れた機能性をより少ないセメントで付与します。 QuantCrete システムにより、最終構造物は、せん断力、腐食、化学的攻撃による温度変動、電離放射線などの劣化要因に耐えることができます。
建設業界は現在、コンクリートの性能向上のためにシリカフュームに依存しています。 通常、シリカフュームのブレーン値は 15,000 ～ 30,000 cm2/g です。 QuantCrete ブレイン値は、セメントおよびコンクリート システムを大幅に強化するために、359,300 ～ 703,000 cm2/g の範囲です。 このような高いブレーン値では、当社のナノ添加剤は非常に反応性が高く、硬化の促進、セメント質、気孔率の最小化、腐食の抑制が可能であり、セメントとコンクリートの両方の二酸化炭素排出量をシームレスに削減できます。
QuantCrete 製品を通常 0.00007 ～ 0.0002 wt% の範囲で添加すると、従来のコンクリート、セメント系、およびその他の関連する建設材料システムが、優れた高性能システムに変換されます。
QuantCrete では、セメント、コンクリート、アスファルト、版築製品の性能を向上させる最も重要なナノ添加剤を提供しています。 自然が炭素を吸収してグラファイトをダイヤモンドに変えるように、私たちはあなたがよく知っているシンプルな素材を使用して、その性能を大幅に向上させます。
低炭素フットプリントの必要性
ポルトランド セメントの生産は、かなりの量の CO2 排出プロセスです。 ポルトランドセメント 1,000 kg が生産されるごとに、約 900 kg の CO2 が大気中に排出されます。 したがって、建設資材の性能に悪影響を与えたり、プロジェクトでの競争上の優位性を失ったりすることなく、セメント含有量を下げることが重要です。 QuantCrete は、その目標を達成するのに役立ちます。
私たちの試験データは、コンクリート混合物 1 立方メートルでわずか 2.4g の QuantCrete に置き換えることで、15% 少ないセメント含有量で高強度を達成し、維持できることをすでに示しています。 これは、建設システムの CO2 排出レベルの 15% の削減として直接測定され、適切な配合により、排出レベルをさらに下げることができます。 地球規模の気候をめぐる継続的な懸念により、建設プロセスでセメントの削減を考慮し、QuantCrete などのよりスマートな材料システムと性能のバランスを取ることが不可欠であると考えています。
このような少量の要件で、世界中のどこにでも QuantCrete を出荷できます。 したがって、指定された用途や使用分野にもよりますが、基本的に、1000 トンのコンクリート混合物ごとに、平均 1 kg の QuantCrete が必要になります。
QUANTCRETETM を使用してカーボンクレジットをオフセット
私たちは、建設業界のメンバーが、第三者の調達ではなく、建築材料の再設計と建設プロジェクトで使用する材料の二酸化炭素排出量の相殺を通じて、直接、独自の炭素クレジットを獲得する機会を提供します。
建設業界は現在、コンクリートの性能向上のためにシリカフュームに依存しています。 濃縮シリカフュームのブレーン値は通常、約 200,000 cm2/g です。 QuantCrete は、NANOARC 独自のナノ材料設計および製造プロセスを使用して開発され、シリカ フュームよりもはるかに高いブレーン値を達成し、研削プロセスの必要性を排除します。 当社のブレイン値は、セメントおよびコンクリート システムの大幅な強化のために 359,300 ～ 703,000 cm2/g の範囲です。
シリカフューム、スラグ、フライアッシュとは異なり、NANOARC の QuantCrete ナノ混和剤は無毒でシリカを含まず、エネルギー集約型で CO2 排出量の多い耐火プロセスの副産物ではありません。 QuantCrete 製品の高いブレーン値により、硬化の促進、効率的なセメント反応、作業性の向上、気孔率の低減、耐食性の向上、セメントとコンクリートの両方の二酸化炭素排出量のシームレスな削減を実現するために、非常に反応性が高くなります。 製品。
コンクリートへの二酸化炭素 ( CO2 ) の吸収 (炭酸塩化) は、材料構造の長期的な完全性に悪影響を及ぼします。 QuantCrete ナノ添加剤は、炭酸化の酸性効果を中和するように設計されているため、コンクリートの耐用年数を延ばします。
コンクリート 1 立方メートルあたりわずか 2.4g (1 立方ヤードあたり 0.07 オンス) の平均投与量で、圧縮強度と曲げ強度が約 100% 増加します。 20%達成できます。
このコンクリートの性能向上は、使用する QuantCrete 製品と投与量に応じて、約 10 ～ 17 % の減量で、より少ないセメント含有量で可能です。 これらのセメント使用量の削減により、コンクリート 1 立方メートルあたり約 0.22 ～ 0.37 のカーボン クレジットを相殺できます (1 カーボン クレジット = 1 トンの CO2)。
簡単に言えば、これはコンクリート 1 立方メートルあたり平均約 220 ～ 370 kg の CO2 の削減に相当し、すべてがより堅牢な建設資材システムの開発を可能にします。
現代のコンクリートの CO2 排出レベルは、1 立方メートルあたり 410 kg と推定されています。 そのため、QuantCrete ナノ添加剤は、コンクリートの CO2 排出量を約 100% 削減するのに役立ちます。 54 - 90%、投与量と使用する製品によって異なります。 ネット ゼロ エミッションのコンクリート システムを実現することに関心がある場合は、QuantCrete ナノ添加剤配合のブレンドをさまざまな分野の建設ニーズに採用できます。
QuantCrete ナノ添加剤は、耐久性、高性能、超低排出構造へのシンプルでシームレスな道を開きます。
パフォーマンス上のメリット
私たちが取り組むこと
基本的に、私たちは耐久性に取り組みます。 QuantCrete 製品が建材に与える耐久性は、メンテナンスと修理に伴う高いコストを軽減するように設計されています。
簡単に言えば、QuantCrete は長期的なコスト削減の手段として機能します。 補強の費用は、現在数百ポンド、ユーロ、またはドルで、将来の数十万から数百万のメンテナンス費用を節約できます。
建設システムにおける構造破壊の主な原因は、空隙率です。 気孔はクラックや構造的破壊の原因となり、腐食剤の浸透を可能にします。
建築材料では、毛穴は有害、害が少なく、無害であると評価されています。 これらの細孔は、現在市場で使用されている粒状の ZnO、セメント クリンカー、およびシリカ フューム製品の 10 ～ 100 分の 1 です。
現代の建設資材は、依然として気孔率による構造破壊を受けやすい。 形成された亀裂は、バクテリア、湿気、塩分などの分解剤の侵入場所であり、見栄えを悪くし、鉄筋を腐食させます。 従来の材料は、強風、揺れ、または地震による圧力下で曲げられたときに機械的歪みに耐えるために、曲げ強度も必要です。
QUANTCRETE がセメント、ポゾラン、コンクリート材料の課題を解決する方法
当社の QuantCrete ナノ材料セレクションは、指定された機能に応じて、表面積が大きく、原子的に構築された、天然に存在する鉱物混合化合物で構成されています。 機能的に、QuantCrete 製品は 2 つの主要なカテゴリに分類されます。
1) QUANTCRETE FILLER
2) QUANTCRETE FLEX
QUANTCRETE NANOFILLER:
粒度が 20 ナノメートル (0.02 ミクロン) 未満の高比表面積 (ブレーン) ナノ粉末は、粒状酸化亜鉛、シリカ フューム、セメント クリンカーよりも 1000 倍小さいです。 セメントとコンクリートの混合物に添加すると、ナノ粒子が細孔を埋めてコンクリートを緻密化し、ひび割れや構造破壊に対する耐性を強化します。 化学組成に応じて、材料は特に次のいくつかを提供します。
- 気孔率を大幅に低減
- 超高耐食性
- アルカリ反応性が低い
- 硫酸塩攻撃を軽減
- 土壌の安定性を高める
- 核放射線遮蔽
- 紫外線 (UV) 光の遮断
- 圧縮強度を高める
- 水分の浸透と見苦しい物質 (細菌、カビ、かびなど) の成長を防ぎます。
QUANTCRETE FLEX:
このユニークな製品は、ナノマテリアル市場で唯一のものであり、この種のものとしては初めてのものです。 これは、グラフェンと形態学的に類似しているが、化学的に異なる、原子レベルで薄い 2 次元 (2D) ナノシート材料で構成されています。 その原子の薄さにもかかわらず、この物質のサイズは数ミクロンです。 この構造は非常に高い表面積を提供し、材料の反応性と性能を大幅に向上させ、QuantCrete フィラー システムより優れた性能を発揮します。
QuantCrete Flex は、より優れた性能を提供し、QuantCrete フィラーの欠点を補うように設計されています。 小さな分子だけが浸透でき、フィラー材料が浸透できない亀裂や細孔の間を滑ります。 重量を増やさずにコンクリート構造を高密度化し、空気の浸透をさらに最小限に抑えます。
QuantCrete Flex は、より優れた性能を提供し、QuantCrete フィラーの欠点を補うように設計されています。これは、小分子のみが浸透でき、フィラー材料が通過できない亀裂と細孔の間をすり抜けます。 重量を増やすことなくコンクリート構造を緻密化し、空気の浸透をさらに最小限に抑えます。
セメントとコンクリートの混合物に加えられると、その役割は、曲げ強度（ねじれ/たわみ）という付加的な要素をもたらすことである。この材料が作り出す「たわみ」の部位は、コンクリートが引張ひずみに対してよりよく耐えられるようにするために指定されています。
地殻変動 - 地震
気象要素 - ハリケーン、強い高波/海流
気候や人為的な劣化など、時間の経過に伴う損傷
QUANTCRETETM の使用方法
QuantCrete ナノ粉末を製品 (例: コンクリート、セメント、マイクロセメント、モルタル、グラウト、粘土など) に乾燥段階で加え、完全に混合して QuantCrete ナノ粒子を分散させます。その後、水和して通常どおりに進めます。 あとは自然がやってくれます。
投与量
平均して、小さじ半分の QuantCrete が必要です。つまり、コンクリート 1 立方メートル (m3) あたり 2.4 グラム (または 1 立方ヤードあたり ~ 0.07 オンス) です。
建設の再定義
建設業界におけるナノテクノロジーは、視点にひねりを加えます。 おなじみのシナリオが大量の材料を使用することであるドメインでは、ナノテクノロジーは正反対です。 後者の世界では、使用量を減らすことでより多くのことを達成できます。 QuantCrete は、建設業界にまったく新しいエキサイティングな体験を生み出し、これまで達成できなかった建築の可能性への道を開きます。
現在、コンクリート混合物にわずか 0.0001 wt % の QuantCrete Filler を使用して 172 クーロンを達成していることをご存知ですか? 橋、水中浮きトンネル、耐腐食性下水路、および非常に困難な技術要求の高い構造物に最適なソリューションです。
QuantCrete では、従来の量ベースのアプローチとは対照的に、価値ベースのモデルを介して建設に従事するユニークな機会を提供します。 価値ベースのモデルでは、品質とパフォーマンスを向上させる量子材料を使用してより堅牢なインフラストラクチャをより少ない量で実現し、持続可能で収益性が高く、各建築の追求または建物の二酸化炭素排出量を最小限に抑えることができます。
QuantCrete が他に何を提供しなければならないのか、ナノマテリアルを理解する助けが必要なのだろうか?
基本的な使用方法に関する質問、またはより高度な製品開発手順で技術支援が必要な場合は、コンサルティング サービスをリクエストしてください。
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