Znanstveni članek
Ultravisokozmogljivi beton z bazaltnimi vlakni ter samočistilnimi in luminiscenčnimi površinami
Ultra-high-performance concrete with basalt fibres and self-cleaning, luminescent surfaces
Avtor(ji):
Andrej Ivanič, Ahmad Rizwan Mumtaz, Natalija Bede Odorčić, Núria Garro, Samo Lubej, Antonio Comite, Marcello Pagliero, Nikolina Škrilec, Gregor Kravanja
Ključne besede:
ultravisokozmogljivi beton (UHPC); bazaltna vlakna; metakaolin; metoda mokrega zgoščanja delcev; superhidrofobnost;
luminiscenca
UDK:
691.32:620.1:539.51
Povzetek:
Raziskava obravnava razvoj ultravisokozmogljivega betona (UHPC), zasnovanega na optimizirani cementni matriki z nizkim
vodovezivnim razmerjem, doseženim z metodo mokrega zgoščanja delcev. V mešanico je bil dodan 1 vol.% bazaltnih vlaken,
ki so bistveno izboljšala duktilnost materiala, zmanjšala njegovo krhkost ter učinkovito premoščala nastale razpoke. Analiza
SEM-EDS je potrdila homogeno razporeditev vlaken in njihovo dobro vez s hidratacijsko matrico. Razvita mešanica je dosegla
tlačno trdnost 138,5 MPa in upogibno trdnost 12,5 MPa, kar kljub delni nadomestitvi cementa z metakaolinom potrjuje zelo
visoko mehansko zmogljivost UHPC.
Za pridobitev dodatnih multifunkcionalnih lastnosti, kot sta izrazita vodoodbojnost in luminiscenčno emitiranje svetlobe, je bila
uporabljena dvoslojna biomimetična površinska obdelava na osnovi nanodelcev SiO2 in luminiscenčnega prahu. Preizkusi omočenja
so pokazali stabilno superhidrofobnost s kontaktnimi koti do 154,9°, luminiscenčni sloj pa je omogočil oddajanje vidne
zelene svetlobe pri približno 520 nm. Rezultati potrjujejo, da sinergija optimizirane UHPC-matrice, bazaltnih vlaken in funkcionalnih
površinskih slojev pomembno razširja uporabnost betona, zlasti pri trajnostno zasnovanih elementih, kjer sta nadzor
razpok in zaščita pred vodo ključnega pomena, hkrati pa je zagotovljena pasivna nočna vidljivost brez zunanjega vira energije.
