Le béton est l’un des matériaux de development les plus abondants et les in addition durables utilisés dans les infrastructures modernes, mais il présente une faiblesse – la glace – qui peut le faire s’effondrer et s’effondrer. Maintenant, inspirés par des organismes qui survivent dans des environnements inférieurs à zéro, des chercheurs du Colorado introduisent dans le béton des molécules de polymère dotées de capacités antigel. La méthode, qui teste si le nouveau béton peut arrêter les dommages causés par le gel et le dégel, apparaît dans la revue Mobile Reports Actual physical Science du 27 mai.



Le béton est un matériau poreux avec des pores capillaires qui permettent à l’eau de pénétrer dans le matériau. Pour les endroits qui connaissent de grandes versions de température, les routes et les bâtiments en béton passent par des « cycles de gel-dégel ». L’eau gèle et se dilate à l’intérieur du matériau, augmentant la pression à mesure que les cristaux de glace se développent, finissant par éclater la surface area du béton. Les molécules de polyéthylène glycol greffé-alcool polyvinylique (PEG-PVA) que les chercheurs ont identifiées semblent garder les cristaux de glace petits et les empêcher de fusionner en cristaux moreover gros.

« Nous sommes particulièrement enthousiastes parce que cela représente une rupture avec in addition de 70 ans de technologie de béton conventionnelle », a déclaré l’auteur principal Wil Srubar, qui dirige le Residing Supplies Laboratory de l’Université du Colorado Boulder. « À notre avis, c’est un bond en avant dans la bonne route et ouvre la porte à de nouvelles systems de mélange. »



Pendant additionally de 70 ans, le principal moyen d’atténuer les dommages causés par le gel-dégel était de placer de minuscules bulles d’air qui agissent comme des soupapes de surpression à l’intérieur du béton, appelées adjuvants entraînant l’air. Mais mettre de minuscules bulles d’air dans le béton non seulement réduit la résistance du matériau, mais le rend également moreover poreux, agissant comme une autoroute pour que in addition d’eau et d’autres substances nocives, comme les sels, y pénètrent. Au lieu de s’attaquer aux symptômes des expansions de glace, l’équipe a décidé de cibler la supply: la croissance des cristaux de glace.

Présentes dans des organismes qui survivent dans des environnements inférieurs à zéro, les protéines antigel se lient aux cristaux de glace pour inhiber leur croissance qui serait autrement mortelle pour les organismes. Inspirée par la protéine, l’équipe a introduit des molécules de polymère qui imitent les propriétés de la protéine dans le mélange de béton. Les molécules ont effectivement réduit la taille des cristaux de glace de 90%. Le nouveau mélange de béton a également résisté à 300 cycles de gel-dégel et a maintenu sa résistance.

Bien que le nouveau béton ait passé les tests regular de l’industrie, il reste des thoughts sur la véritable résilience à extensive terme du matériau dans une software réelle et sa viabilité économique. La prochaine étape pour l’équipe est d’optimiser leur méthode en identifiant de nouvelles molécules in addition rentables et en testant la compatibilité de la molécule avec différentes recettes de béton. « Faire du béton, c’est un peu comme faire un gâteau », explique Srubar, en espérant que les recettes de béton puissent bénéficier du nouvel additif.

« Au cours des 30 prochaines années, le monde construira une ville de New York tous les 35 jours, ce qui est stupéfiant », explique Srubar. « Ce que cela signifie, c’est que nous allons construire beaucoup de bâtiments et de routes, et nous allons utiliser beaucoup de béton. Parce qu’il a des impacts importants sur l’environnement, le béton que nous fabriquons fait vraiment doivent être aussi durables que doable et aussi durables que achievable. «