Uppskalning av lätta multifunktionella betong- och keramiska material

Motivation
Under de senaste decennierna har en trend mot användning av lätta material i byggande och infrastruktur såväl som för flyg-, bil- och försvarsindustrin observerats. Lätta hållbara komponenter är enklare att transportera, hantera och installera samt kräver mindre driftsenergi vilket minskar avsevärt deras ekologiska fotavtryck och de relativa kostnaderna. Bland andra material är betong och keramik det intressanta fokuset på grund av deras breda användningsområde och hållbarhet.

LightCoce projekt
LightCoce-projektet svarar på efterfrågan och nödvändigheten av innovationsprocessens acceleration inom området lättviktsmaterial och komponenter. Inom konsortiet erbjuds komplexa tjänster och utveckling av material och komponenter, karaktärisering, modellering, funktionalisering, certifiering, produktionsuppskalning och kvalitetskontroll samt marknadsrelaterade tjänster som LCA, LCC och innovationshantering. RISE-pilotlinjen tillåter design, utveckling och optimering av material, element och pilotproduktion av cellulära lättviktsbetong (CLC) eller lätta kompositelement.

För att upprätta ett effektivt samarbete och validera potentialen hos konsortiet, kommer RISE att arbeta med två testfall. Det första testfallet är utvecklingen av en lättviktig trafikljudbarriär som kan absorbera minst 40 % av trafikbuller (minska ljudreflektionen och minska bullerföroreningar på en annan sida av vägen), med 50 % mindre vikt jämfört med betongväggar tillgängliga på dagens marknad. Ljudabsorptionen kommer att uppnås genom att optimera porstrukturen av CLC. CLC kommer att kombineras med ett tunt skal av högpresterande betong (HPC) förstärkt med icke-korroderande textil för en strukturell förbättring och ytterligare ljudspridning. Det andra testfallet kommer att relateras till att omforma layouten av den bärande sandwichväggpanelen genom att göra den 40 % lättare med en minskad yttre skaltjocklek på grund av användning av järnfri textilarmering. Dessutom kommer ballasten delvis att ersättas av byggnadsavfall som ballast för att minska miljöpåverkan. Slutligen kommer den närvarande plastisoleringen (expanderad polystyren och polyuretan) att ersättas med icke-brandfarligt mineralet CLC.

Nya funktioner
Materialen som används för testfallen kommer också att ges nya funktioner som self-sensing och lättrengörande med tillsats av nanopartiklar. Multi-walled carbon nanotubes kommer att användas för att minska betongens elektriska motstånd och därför möjliggöra skador- och spänningsdetektering genom att övervaka resistivitetsförändringarna. Self-sensing kan användas i framtiden som ett sensorlöst verktyg för övervakning av konstruktionen, vilket sänker underhållskostnaderna. Titandioxid (TiO₂) kommer att användas i projektet för att skapa fotokatalytiska lättrengörande ytor som förblir snövit under åren och rengör luften från vägtrafikens föroreningar.

Öppen uppmaning för företag att utveckla nya lätta material och komponenter
I projektets sista etapp (hösten 2021) kommer betong- och keramiska pilotlinjerna att tillkännage en öppen uppmaning för marknadsaktörer inom området för lätta material att utveckla, funktionalisera eller skala upp sina produkter samt ge snabb tillgång till marknaden. Om ditt företag har en idé om utveckling av lätta material, kontakta oss gärna. LightCoce kan göra att dina idéer blir verklighet.