Detailergebnis zu DOK-Nr. 64454
Potenzielle Anwendungen der Nanotechnologie in Fahrbahnbefestigungen (Orig. engl.: Potential applications of nanotechnology in pavement engineering)
| Autoren |
W.J. Steyn vdM |
|---|---|
| Sachgebiete |
11.0 Allgemeines (Merkblätter, Richtlinien, TV) |
Journal of Transportation Engineering 135 (2009) Nr. 10, S. 764-772, 3 B, 2 T, zahlr. Q
Als Ergebnis einer umfangreichen Literaturauswertung wird die Wirkung unterschiedlicher Nanomaterialien erläutert und hinsichtlich ihrer Anwendbarkeit in Verkehrsflächenbefestigungen diskutiert. So können beispielsweise durch den Einsatz von Mikrokapseln und die Verwendung von Flugasche als Betonzusatzstoffe Betonelemente mit Selbstheilungseffekten gegenüber Rissbildung hergestellt werden. Als eine bedeutsame Entwicklung werden Karbon-Nanoröhrchen vorgestellt. Sie werden als Faserbewehrung von Betonelementen genutzt, wodurch im Vergleich zu Stahlfasern die Zugabemasse reduziert wird und sich somit wirtschaftliche Vorteile ergeben. Karbon-Nanoröhrchen verbessern die Hydratationsraten und ermöglichen eine kraftschlüssige Einbindung der Fasern in die Betonmatrix, sodass die Druckfestigkeit und Wärmeleitfähigkeit erheblich verbessert werden können. Die zudem erhoffte Erhöhung des Elastizitätsmoduls konnte bisher nicht erreicht werden. Auch eine Verwendung der Karbon-Nanoröhrchen als Sensoren in Fahrbahnbefestigungen wurde bereits untersucht, benötigt aber noch erhebliche Entwicklungsarbeit. Durch die Zugabe von Titandioxid in den Beton werden eine Reihe von fotokatalytischen Reaktionen ausgelöst, die zu einer Minderung der Stickoxide führen und somit die Nachhaltigkeit derartiger Betondecken erheblich verbessern. Als Folge der nur begrenzt verfügbaren fossilen Bodenschätze wird eine drastische Erhöhung des Preises für Bitumenprodukte erwartet. Dies unterstreicht die Notwendigkeit alternativer und nachhaltiger Bindemittel, für deren Entwicklung die Nanotechnologie ebenfalls von großer Bedeutung ist. Beachtet werden sollte allerdings, dass die Auswirkungen der Nanopartikel auf die Umwelt bisher noch nicht ausreichend untersucht worden sind und ihr Einsatz daher sehr umsichtig erfolgen sollte.