Promotie L. Lu: zelfhelend (1)

25 september 2018 10:00 - Locatie: Aula, TU Delft - Door: webredactie

Novel routes to polymer-based self-healing systems for cementitious materials. Promotor 1: Prof.dr.ir. H.E.J.G. Schlangen (CiTG); Promotor 2: Prof.dr. N. Han (Shenzhen U.).

Cementgebonden materialen zijn de meest gebruikte bouwmaterialen op deze planeet. Vanwege de heterogene en quasi-brosse aard ervan zijn ze echter gedurende hun gehele levensduur gevoelig voor vele bronnen van schade. Hoewel door de mens gemaakte reparaties de levensduur van gewapende betonconstructies kunnen verlengen, leidt dit tot grote hoeveelheden renovatiewerkzaamheden, bijkomende kosten en verspilling van middelen.

Om de onderhoudsfrequentie te verlagen en de levensduur van de betonconstructie te verlengen, werd het zelfherstellende concept geïntroduceerd in cementgebonden materialen. Dit concept heeft in de afgelopen tien jaar al een groot toepassingspotentieel getoond. In dit concept worden zelfherstellende additieven eerst gemengd met verse mortel. Wanneer de scheuren op de additieven bereiken, worden de zelfherstellende additieven geactiveerd en reageren deze vervolgens op de omgevingsverandering.

De beschikbare zelfherstellende additieven voor cementgebonden materialen zijn echter niet in staat om voldoende om te gaan met alle uiteenlopende situaties. Het zelfherstellend vermogen dat het zelfgenezende middel met zich meebrengt, is niet erg duidelijk. De grootte van scheuren kan variëren van het micrometer- tot millimeterniveau in praktijksituaties. Desalniettemin ontbreken er nog steeds strategieën voor multi-schaal scheurherstel. Op basis van deze problemen werden in dit proefschrift twee verschillende soorten zelfherstellende additieven, micro-ingekapselde kleefmiddelen en water-zwellende rubberdeeltjes (water swelling rubber particles, WSRP's) ontworpen en vervaardigd, met name voor microschaal (< 500 μm) en meso-schaal (> 500 μm) scheuren in cementgebonden materialen. Het genezende effect en het potentieel van het gebruik van een op microcapsules gebaseerd zelfherstellend systeem werd geëvalueerd en voorspeld door middel van zowel experimentele als numerieke methoden. De waterafdichtende functie voor scheurtjes op mesoschaal door toepassing van WSRP's werd gekarakteriseerd en gevolgd met behulp van X-ray Computed Tomography (XCT) technologie en een waterpermeabiliteitopstelling. Er wordt aangenomen dat dit werk inzicht kan geven in de toekomstige implementatie van zelfhelende strategieën in praktische toepassingen van cementgebonden materialen.

Meer informatie?

Voor inzage in proefschriften van de promovendi kunt u kijken in de TU Delft Repository, de digitale vindplaats van openbare publicaties van de TU Delft. Proefschriften zullen binnen een paar weken na de desbetreffende promotie in de Repository te vinden zijn.