Kendiliğinden ısınan beton sokakların donmasını önler

Parafin

06. Nisan 2024 20:50 Robert Klatt

Kendiliğinden ısınan beton, parafin sayesinde kışın donmayı önleyebilir. Malzeme tuz serpme ihtiyacını ortadan kaldırabilir.

Philadelphia (ABD). Kışın birçok bölgede yollar tuz kullanılarak buzdan arındırılıyor. Ancak bu sadece kısa bir süre için işe yarar ve sodyum ve klorür iyonlarının toprağa karışması nedeniyle çevreye zarar verir. Hebei Bilim ve teknoloji Üniversitesi’ndeki (HEBUST) araştırmacılar yakın zamanda sıradan asfalt için tuz serpme ihtiyacını ortadan kaldıran bir katkı maddesi geliştirdi.

Bilim adamı Drexel Üniversitesi artık kendi kendine eriyen bir yol yüzeyi geliştirdik. ‘deki yayına göre İnşaat Mühendisliğinde Malzeme Dergisi Bunu yapmak için betona parafin koyuyorlar. 5,5 santigrat derece sıcaklıkta eriyen ve ortam ısısını emen mumsu bir malzemedir. Bu, enerjinin neredeyse hiç kayıp olmadan sonsuz bir süre boyunca depolandığı bir faz değişimiyle sonuçlanır. Sıcaklık 5,5 santigrat derecenin altına düştüğünde parafin tekrar katılaşır ve daha önce emilen enerjiyi serbest bırakır.

Parafinli beton

Araştırmacılar parafini betona iki farklı şekilde soktular. Bunu yapmak için gözenekli agrega malzemesini sıvı parafine batırdılar ve ardından betona karıştırdılar. İkinci yöntemde ise parafin içeren mikrokapsüller doğrudan sıvı haldeki betona ilave ediliyordu.

Bilim adamları daha sonra farklı parafin katkıları içeren iki beton levha ve kontrol olarak geleneksel bir beton levha döktüler ve bunları üniversite binasına yerleştirdiler.

32 don olayı ve beş kar yağışı

Üç beton levhada 2021’in sonundan bu yana 32 don olayı ve beş kar yağışı yaşandı. Kameralar ve ısı sensörleri tarafından sürekli izleniyorlardı. Ölçüm sonuçları, birinci üretim yöntemindeki panelin, donma koşullarında on saatlik bir süre boyunca 6 ila 13 santigrat derecelik bir yüzey sıcaklığını koruduğunu göstermektedir. Bu, birkaç inç kar ve buzu eritmek için yeterlidir.

Parafin içeren mikrokapsüllere sahip beton, depolanan ısıyı daha hızlı bir şekilde serbest bıraktı, ancak karı ve buzu yalnızca yaklaşık beş saat boyunca temizleyebildi. Araştırmacılara göre bunun nedeni, gözenekli malzemedeki parafinin yalnızca 3,9 santigrat derecede erimesi, mikrokapsüllerin ise ısısını 5,5 santigrat derecede çevreye bırakması.

Daha fazla dayanıklılık

Çalışma aynı zamanda kendiliğinden ısınan beton levhaların daha dayanıklı olduğunu, çünkü donma hasarına maruz kalma olasılıklarının daha düşük olduğunu gösteriyor. Ancak yeni betonda tamamen tuzsuz yapamazsınız çünkü beş santimetreden fazla karı eritemiyor ve donma aşamaları arasında ısınması gerekiyor. Daha uzun bir süre soğuk kalırsa, çabuk geleneksel yöntemlerle çıkarılmalıdır.

İnşaat Mühendisliğinde Malzeme Dergisi, doi: /10.1061/JMCEE7.MTENG-17048