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The promising dimension in building and construction: nanoparticles, nanoscopic structures and interface phenomena, part 2
(Fortsetzung aus Heft 5(2007)4, S.86-100) Nanotechnologische Verfahren bieten vielfältige Möglichkeiten zur Aufklärung der komplexen, meist auf nano- und mikroskopischer Ebene ablaufenden chemisch-physikalischen Zusammenhänge mineralischer Bindemittel und daraus hergestellter Baustoffe. Daraus ergeben sich auch neue Möglichkeiten, steuernd in diese Prozesse einzugreifen, um die Leistungsfähigkeit weiter zu erhöhen. Zudem ist es möglich, konstruktiven Baustoffen neben ihrer eigentlichen tragenden und/oder schützenden Aufgabe weitere Funktionen zuzuweisen und sie so zu 'smart materials' zu machen. Voraussetzung dafür ist es, die physikalischen und chemischen Besonderheiten der Nanowelt zu kennen und zu beherrschen. Hochleistungsbetone, wie ultrahochfester Beton, werden heute schon mit mikroskaligem Silikastaub und anderen Feinststoffen hergestellt, die zu einer sehr dichten Kornpackung kombiniert werden. Eine weitere Leistungssteigerung ist unter anderem möglich, wenn Nanosilika mit gezielter Korngrößenverteilung verwendet wird. Damit und mit weiterentwickelten Herstelltechnologien sind sogar kalt hergestellte Hochleistungskeramiken aus mineralischen Bindemitteln denkbar. Nanoskaliges Titandioxid kann herkömmliche Baustoffe zu einem smart material machen. Als dünne, transparente Schicht aufgebracht werden die Oberflächen nicht nur selbstreinigend, sondern wirken auch als Katalysator für den Abbau von Schadstoffen. Es besteht noch ein erheblicher Forschungs- und Entwicklungsbedarf, um die Chancen und Möglichkeiten, die die Nanotechnologie für mineralische und andere Werkstoffe im Bauwesen bietet, zu erkennen und in praktische Lösungen umzusetzen. Gleichzeitig bietet sie aber auch die dazu erforderlichen verfahrenstechnische Möglichkeiten, die schon jetzt einen wesentlich tieferen Einblick in die Nanowelt der Baustoffe ermöglichen.
Nanotechnology procedures offer a variety of opportunities for further clarification of the complex chemical and physical relationships, which usually take place at nanoscopic and microscopic levels, of mineral binders and the building materials made from them. There are also new ways of intervening in and controlling these processes to increase performance still further. It is also to allocate additional functions to structural building materials in addition to their actual load-bearing and/or protective duties and in this way turn them into 'smart materials'. A basic requirement for this is to understand and have control over the special physical and chemical features of the 'nanoworld'. High performance concretes, such as ultra high strength concrete, are now produced with micro-scale silica fume and other ultrafine materials that are combined to make a very dense particle packing. A further increase in performance can be achieved if nanosihca with a carefully controlled particle size distribution is used. It is even conceivable that this method could be used to produce high performance ceramics under cold conditions from mineral binders by using sophisticated production techniques. Nano-scale titanium dioxide can turn 'conventional' building materials into 'smart' materials. If it is applied as a thin transparent layer it not only makes the surfaces self-cleaning but also acts as a catalyst for the degradation of pollutants. There is still considerable need for research and development in order to recognize the opportunities and alternatives that nanotechnology offers for mineral and other materials used in the building and construction industry and to convert them into practical solutions. At the same time nanotechnology can provide the necessary technical facilities that even now are providing a substantially deeper insight into the 'nanoworld' of building materials.
The promising dimension in building and construction: nanoparticles, nanoscopic structures and interface phenomena, part 2
(Fortsetzung aus Heft 5(2007)4, S.86-100) Nanotechnologische Verfahren bieten vielfältige Möglichkeiten zur Aufklärung der komplexen, meist auf nano- und mikroskopischer Ebene ablaufenden chemisch-physikalischen Zusammenhänge mineralischer Bindemittel und daraus hergestellter Baustoffe. Daraus ergeben sich auch neue Möglichkeiten, steuernd in diese Prozesse einzugreifen, um die Leistungsfähigkeit weiter zu erhöhen. Zudem ist es möglich, konstruktiven Baustoffen neben ihrer eigentlichen tragenden und/oder schützenden Aufgabe weitere Funktionen zuzuweisen und sie so zu 'smart materials' zu machen. Voraussetzung dafür ist es, die physikalischen und chemischen Besonderheiten der Nanowelt zu kennen und zu beherrschen. Hochleistungsbetone, wie ultrahochfester Beton, werden heute schon mit mikroskaligem Silikastaub und anderen Feinststoffen hergestellt, die zu einer sehr dichten Kornpackung kombiniert werden. Eine weitere Leistungssteigerung ist unter anderem möglich, wenn Nanosilika mit gezielter Korngrößenverteilung verwendet wird. Damit und mit weiterentwickelten Herstelltechnologien sind sogar kalt hergestellte Hochleistungskeramiken aus mineralischen Bindemitteln denkbar. Nanoskaliges Titandioxid kann herkömmliche Baustoffe zu einem smart material machen. Als dünne, transparente Schicht aufgebracht werden die Oberflächen nicht nur selbstreinigend, sondern wirken auch als Katalysator für den Abbau von Schadstoffen. Es besteht noch ein erheblicher Forschungs- und Entwicklungsbedarf, um die Chancen und Möglichkeiten, die die Nanotechnologie für mineralische und andere Werkstoffe im Bauwesen bietet, zu erkennen und in praktische Lösungen umzusetzen. Gleichzeitig bietet sie aber auch die dazu erforderlichen verfahrenstechnische Möglichkeiten, die schon jetzt einen wesentlich tieferen Einblick in die Nanowelt der Baustoffe ermöglichen.
Nanotechnology procedures offer a variety of opportunities for further clarification of the complex chemical and physical relationships, which usually take place at nanoscopic and microscopic levels, of mineral binders and the building materials made from them. There are also new ways of intervening in and controlling these processes to increase performance still further. It is also to allocate additional functions to structural building materials in addition to their actual load-bearing and/or protective duties and in this way turn them into 'smart materials'. A basic requirement for this is to understand and have control over the special physical and chemical features of the 'nanoworld'. High performance concretes, such as ultra high strength concrete, are now produced with micro-scale silica fume and other ultrafine materials that are combined to make a very dense particle packing. A further increase in performance can be achieved if nanosihca with a carefully controlled particle size distribution is used. It is even conceivable that this method could be used to produce high performance ceramics under cold conditions from mineral binders by using sophisticated production techniques. Nano-scale titanium dioxide can turn 'conventional' building materials into 'smart' materials. If it is applied as a thin transparent layer it not only makes the surfaces self-cleaning but also acts as a catalyst for the degradation of pollutants. There is still considerable need for research and development in order to recognize the opportunities and alternatives that nanotechnology offers for mineral and other materials used in the building and construction industry and to convert them into practical solutions. At the same time nanotechnology can provide the necessary technical facilities that even now are providing a substantially deeper insight into the 'nanoworld' of building materials.
The promising dimension in building and construction: nanoparticles, nanoscopic structures and interface phenomena, part 2
Die chancenreiche Dimension im Bauwesen: Nanopartikel, nanoskopische Strukturen und Grenzflächenphänomene, Teil 2
Schmidt, M. (author) / Stephan, D. (author) / Krelaus, R. (author) / Geisenhanslüke, C. (author)
Cement International ; 5 ; 72-85
2007
14 Seiten, 31 Bilder, 72 Quellen
Article (Journal)
German , English
Nanoscopic interface and surface phenomena - A new approach to optimizing concrete with additives
British Library Online Contents | 2008
|Functional polymers as nanoscopic building blocks
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|British Library Online Contents | 2013
|Nanoscopic Analysis of a Ag-Cu-Ti/Sapphire Brazed Interface
British Library Online Contents | 1999
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