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| 纳米技术与道路和桥梁建设 |
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| 发布时间：2014-1-2 新闻类别：技术交流 点击次数：1512 |
纳米技术对公路，道路和桥梁的交通基础设施的影响才刚刚开始。纳米技术涉及在分子纳米物质的特性，工程和制造，提高现有产品，并提出可行的新的材料和工艺。
--本文来源于江苏德基交通科技有限公司http://www.jsdeg.com
纳米技术涵盖纳米级的，也就是说，的尺寸范围从约1纳米至100纳米（1到100米的十亿分）。一纳米是10万次，比人类头发的宽度较小。 这是一个分子域的设备和系统表现出较大规模的不可见的属性。 域，量子物理学，原子和分子团簇表现出发现的较大规模的完全不同的属性。 这些属性对路面和桥梁基础设施的应用。
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“纳米技术不应该只是在路面工程领域的实施，因为它是一种新技术，”国家Wynand雅各范德莫维斯泰恩，土木工程署，茨瓦尼理工大学，比勒陀利亚，在他的论文，自动Luminsecent Surfacings发展混凝土路面。 “[T]的纳米技术的应用应允许工程师提供更好的产品给客户端。 例如，这可能是更符合成本效益的产品，技术上更合适的产品或一个更安全的产品。“
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纳米技术可以专注于目前的材料，使用边际材料的能力，或新的应用纳米技术，使一个更安全的交通环境改善的一般属性（例如，强度，耐久性），斯泰恩说。
纳米材料与施工
纳米材料的大显著优势，为建造业自我清洁的迹象或Windows更耐用的混凝土。 “使用纳米材料在建筑的优势是巨大的，说：”佩德罗阿尔瓦雷斯，在休斯顿的赖斯大学部土木与环境工程的椅子。 “当你考虑到所有在美国的能源使用的41％是由商业和住宅楼宇消耗，单靠节能材料的潜在好处是巨大的。”
但在建筑材料的广泛使用时，这些材料都扔掉潜在的环境和健康风险。 这些问题在2010年7月ACS纳米，赖斯大学的工程研究人员发表的一项研究的结论。
“这里是有关意想不到的后果的合理关切，”阿尔瓦雷斯说。 “人造纳米材料在建筑行业的负责生命周期工程的时间之前，他们在与环境相关的浓度的介绍。”
事实上，在2010年的报告，在建造业纳米材料：其申请的审查和环境健康和安全考虑，阿尔瓦雷斯和共同作者Jaesang李，博士后研究人员在水稻，Shaily马亨德拉，在加州大学洛杉矶分校的助理教授，发现，纳米材料将可能有一个对建造业的影响比任何其他经济部门，生物医学和电子应用。
他们发现，纳米材料，可以加强钢铁和混凝土，保持粘到Windows上的污垢，杀灭细菌医院墙壁上，使材料耐火，大幅度提高太阳能电池板的效率，提高室内照明的效率，甚至使桥梁建筑物的“感觉”的裂缝，腐蚀和应力，终会导致结构失效。
混凝土信息
到目前为止，在纳米技术研究的大部分路面和桥梁基础设施的活动已在混凝土行业的地方。目前，研究的目的是优化混凝土强度和耐久性，使用纳米材料，在混凝土基体嵌入条件通过MEMS监测。 多年来，硅微粉掺合料颗粒微小尺寸，二氧化硅粒径较小的受益混凝土，是在混凝土固化反应的表面积越大。 纳米粒子的尺寸更小的，现在可能在性能上的几何增加，这就是研究的领域之一。
在具体的纳米技术的研究已经井井有条。 出席于2006年8月在美国佛罗里达大学的一个研讨会是由超过70人参加，与30多个演示文稿，并侧重于为纳米技术路线图基于混凝土材料研究的发展。 路线图的目标为导向，以明确界定的成果，将大大提高具体的技术和混凝土结构中的使用，包括房屋，桥梁，隧道和人行道。
混凝土纳米
纳米材料可以提高强度和耐在混凝土的渗透性，根据西里克•Ozyildirim，PE，博士，首席科学家，和卡罗琳Zegetosky，研究生研究助理，弗吉尼亚州交通发展研究中心（现为弗吉尼亚州交通创新和研究中心），在他们的论文提高强度和混凝土的渗透性的纳米材料的探索性调查。 “混凝土含有各种辅助胶凝材料（SCMS），如硅粉，粉煤灰和炉渣性能改进，”他们写道。 “纳米材料，在混凝土中的可能应用的新的SCM，小的粒径（小于100 nm）。 纳米材料是被动的，因为粒子的小尺寸和表面积大，和他们有很大的潜力，在改善混凝土性能，如抗压强度和渗透性。
在具体研究各种纳米材料，和他们相比，常规混凝土，混凝土常见的SCM。 “比其他的SCM使用纳米材料的潜在好处是高反应性和成本效益;此外，较小数额是必要的，从而导致在更短的的水泥替代，”他们写道。
在实验室制备含有纳米二氧化硅和纳米粘土的混凝土，比传统的硅灰，粉煤灰，矿渣或只有普通硅酸盐水泥混凝土含。样本的化验结果抗压强度和渗透性。 与提高抗压强度和渗透率选择混凝土的微观结构进行了分析，解释的改善。
“这项研究的结果表明，一些测试纳米材料在具体应用的潜力，”“纳米二氧化硅混凝土的微观结构，比传统的混凝土微观结构的密度和更均匀。 此外，纳米二氧化硅之间的测试纳米材料的抗压强度和渗透率的大的改进。 |
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