Simulering visar hur joner rör sig i cementens nanoporer
Kai Gong, biträdande professor i civil- och miljöteknik vid Rice University och postdoktorn Weiqiang Chen.
Cementpastan i betong innehåller ett komplext nätverk av porer på nanoskala. Dessa porers struktur och kemi har stor betydelse för hur snabbt vatten och joner kan tränga in i materialet, vilket i sin tur påverkar korrosionshastigheten på armeringen.
– Tidigare studier har använt experimentella metoder för att undersöka jontransport, men vi saknade en detaljerad bild av rörelsen på molekylnivå, säger Kai Gong, biträdande professor i civil- och miljöteknik vid Rice University, till universitetets egen nyhetssajt.
Tillsammans med postdoktorn Weiqiang Chen har han använt molekylärdynamiska simuleringar för att modellera hur vatten och joner rör sig i olika typer av porer vid varierande temperatur.
Studien visar att rörelsen bromsas kraftigt nära porväggarna men ökar mot porens mitt. Denna förståelse kan användas för att förutsäga jontransport och därmed konstruera cementblandningar som ger bättre beständighet mot inträngning av kloridjoner.
Detta är av särskilt intresse i marina miljöer och för infrastruktur som utsätts för avisningssalt. Förbättrad hållbarhet i betongkonstruktioner kan samtidigt bidra till att minska klimatavtrycket. Cement- och ståltillverkning står tillsammans för nästan hälften av byggsektorns globala utsläpp av växthusgaser.
Forskarnas metod för att analysera jontransport på atomnivå kan också få tillämpningar inom andra fält, exempelvis vattenrening, batteriteknik och hantering av kärnavfall, enligt Rice University.
Läs mer
Arkitektkontorets profil kräver tydlighet – och något unikt
Hur ser profilen på ditt arkitektkontor ut? Vad särskiljer det från konkurrenterna? Om du har luddiga svar på den frågan är det troligt att även din kund har svårt med samma fråga. Ariella Nisell vill se mer profilerade arkitektbyråer.
Ny handbok för bättre hållbarhetsarbete
Ett bredare uppdrag – och bättre kunskap i ekonomi. Det är nycklar för arkitekten att lyckas med hållbarhetsarbetet. Nu har forskaren Anna-Maria Blixt skrivit en bok som guide för arkitektens arbete.
Swerock bygger ny betongfabrik i Sundsvall
Swerock investerar i en ny betongfabrik i Sundsvall som ska ersätta två äldre anläggningar på samma område. Fabriken planeras stå klar senhösten 2026 och ska ge dubbelt så hög kapacitet som dagens produktion. Satsningen görs i Birsta, där bolaget redan har betongverksamhet, och blir en av de största och mest moderna betongfabrikerna i regionen, enligt Swerock.