Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     Siemens  n-tv 
Datenbankrecherche:

Fachgebiet (optional):

 

Basque Country University researcher studies atom to atom cement

09.02.2010
The PhD thesis by Mr Hegoi Manzano Moro at the University of the Basque Country (UPV/EHU), entitled Atomistic simulation studies of cement components, aimed to provide an answer to these questions and to understand the properties and characteristics of the components of the material.

Anzeige

When cement powder is mixed with water, a series of complex chemical reactions and physical changes takes place. The final result – cement paste – is a complex, multi-component material with a variable and porous composition. Cement is, moreover, a “live” material – throughout its life, even dozens of years after hardening, its structure continues evolving, undergoing physical and chemical changes.


Amongst the different components of the cement matrix, the most important is undoubtedly that known as C-S-H gel. C-S-H gel, acronym for calcium silicate hydrate, represents 70% of the matrix and is mainly responsible for the cohesion and mechanical properties of the material. Nevertheless, despite its importance, many aspects of the gel, including its exact composition, are still unknown.

Simulation at an atomic scale

The application of the atomistic simulation enabled Mr Manzano to understand the properties and characteristics of this gel. The atomistic simulation methods enable the properties and the behaviour of the materials to be studied at a level of the interactions amongst the atoms making them up. Knowledge of cement at an atomic scale will facilitate the design of modifications that will enhance performances and properties

After four years of research, Mr Manzano has found, amongst other things, that there is a clear relation between the mechanical properties of C-S-H gel and the internal structure of the nanoparticles that it is made of. C-S-H gel is made up of colloidal nanoparticles that aggregate in various ways in order to make the material. The manner in which these nanoparticles are ordered amongst each other is probable the factor that most influences the mechanical properties of the cement. The closer together they are and the less space between them there is, the more dense is the C-S-H gel and the better its mechanical properties. But this is not the only factor to be taken into account. The internal structure of each one of these particles also affects the total.

Each particle is formed by laminas of calcium oxide surrounded by chains of silicates of various lengths. We have shown that, the longer these silicate chains, the individual properties of each particle improve and, at the same time, the overall qualities of the C-S-H gel are improved. Based on these results, Mr Manzano concluded that the mechanical properties of the cement can be enhanced by 30% if, during its hydration, the formation of longer silicate chains and more compact C-S-H gels is boosted. An improvement of this magnitude would have great impact on the cement industry which, in 2008, produced almost 3,000 million tons of cement. An enhancement of 30% in the mechanical properties implies approximately 30% less cement in order to achieve the same resistance in a building. Thus, the production of cement is reduced and, as a consequence, emissions of CO2 to the atmosphere likewise.

Despite the research already carried out, there are still many aspects of cement to be studied, in order to achieve improvements in the material that will have an impact on a sector as important as construction.

Amaia Portugal | Quelle: alphagalileo
Weitere Informationen:
www.basqueresearch.com/berria_irakurri.asp?Berri_Kod=2552&hizk=I

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Datenspeicher mit Lachs-DNA und Nano-Silber
08.02.2012 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht All Foamed Up
07.02.2012 | Angewandte Chemie International Edition

Alle Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>


Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert


Wissenschaftler beobachten, wie Oxytocin zentrale Schaltstellen im Gehirn erreicht und das Verhalten beeinflusst

Kuschelhormon, Treuehormon, Angstlöser – häufig gebrauchte Schlagwörter für das Neuropeptid Oxytocin, das sich in den letzten Jahren als ein Stoff erwiesen hat, der unser Verhalten in zentralen Regionen des Gehirns positiv beeinflussen kann. Was jedoch bisher völlig unklar war: Wie gelangt dieser Botenstoff aus dem Hypothalamus in die Hirnbereiche, die ...

Im Focus: Datenspeicher mit Lachs-DNA und Nano-Silber


Ein neuartiger Biopolymer-Film aus Lachs-DNA mit Silber-Nanopartikeln speichert Informationen kostengünstig und umweltverträglich.

Entstanden ist das organische System in fächer- und länderübergreifender Zusammenarbeit von Wissenschaftlern des DFG-Centers for Functional Nanostructures (CFN) am KIT und des Institute of Photonics Technologies an der National Tsing Hua University in Taiwan. Der DNA-Datenspeicher eignet sich unter anderem für biotechnische Anwendungen, etwa als Bauteil in Biosensoren.

Das System ...

Im Focus: VLT liefert detailreichstes Infrarotbild des Carinanebels


Bildveröffentlichung der Europäischen Südsternwarte (Garching) - Mit dem Very Large Telescope (VLT) der ESO haben das bislang detailreichste Infrarotbild der Sternkinderstube des Carinanebels aufgenommen. Es zeigt vor dem spektakulären Hintergrund einer himmlischen Landschaft auf Gas, Staub und jungen Sterne zahlreiche nie gesehene Details und zählt zu den atemberaubendsten VLT-Bildern überhaupt.

Im Herzen der südlichen Milchstraße, im Sternbild Carina (Der Schiffskiel, [1]), befindet sich in einer Entfernung von etwa 7500 Lichtjahren die Sternkinderstube des Carinanebels. Diese ausgedehnte Wolke aus leuchtendem Gas und Staub ist von der Erde aus gesehen eine der nächstgelegenen Geburtsstätten massereicher Sterne.

Der Nebel beinhaltet einige der hellsten und ...

Im Focus: Automatisch Lücken im Funkspektrum erkennen


Auf der embedded world identifizieren Wissenschaftler der Fraunhofer ESK Lücken im Funkspektrum, um diese für zusätzliche Übertragungen zu nutzen.

Der in Halle 5, Stand 5-228, vorgestellte Prototyp zeigt das Funkspektrum in einem 3D-Spektrogramm, markiert die prognostizierten Lücken und prüft deren Eintreffen. Diese Methode, Cognitive Radio, verbessert die Übertragungsqualität in einem bereits vollen Funkspektrum ohne aufwändiges, statisches Koexistenzmanagement. Ziel ist eine höhere Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit von Funk für die Automatisierung.
...

Im Focus: Bronze-Matrjoschka: hocheffiziente Katalysatoren und Nanoröhrchen mit ungewöhnlicher Symmetrie


Eine Puppe in der Puppe und noch eine drumherum – so erklärt Thomas Fässler seine Moleküle: Er packt ein Atom in einem Käfig in noch ein weiteres Atomgerüst.

Mit ihrer großen Oberfläche könnten solche Strukturen als hocheffiziente Katalysatoren dienen. Wie bei dem russischen Holzspielzeug sitzt ganz innen drin ein einzelnes kleines Zinnatom, eingepackt in eine Hülle aus zwölf Kupferatomen, und diese ist nochmals umgeben von weiteren 20 Zinnatomen.

In der Arbeitsgruppe von Professor Fässler am Institut für Anorganische ...

Alle Focus-News des innovations-reports >>>

Anzeige

B2B Suche
Produkt / Dienstleistung
Firma / Organisation

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Aktuell

Zwerggalaxie hat großen Hunger

08.02.2012 | Physik Astronomie

Anti-Angst-Hormon Oxytocin wird gezielt an seine Wirkorte im Gehirn transportiert

08.02.2012 | Biowissenschaften Chemie

Obstacles No Barrier to Higher Speeds for Worms

08.02.2012 | Biowissenschaften Chemie

VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Veranstaltungen

»Jede Sekunde zählt« Erster Internationaler Kongress zu Rettungsdienstsystemen in Neu Delhi

08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Bauwerke gebrauchstauglich halten

08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

Wissenschaft im Dialog-Veranstaltungen im Wissenschaftsjahr 2012

08.02.2012 | Veranstaltungsnachrichten

FindAndHelp