納米技術(shù)對(duì)公路，道路和橋梁的交通基礎(chǔ)設(shè)施的影響才剛剛開始。納米技術(shù)涉及在分子納米物質(zhì)的特性，工程和制造，提高現(xiàn)有產(chǎn)品，并提出可行的新的材料和工藝。
納米技術(shù)涵蓋納米級(jí)的，也就是說，的尺寸范圍從約1納米至100納米（1到100米的十億分）。一納米是10萬次，比人類頭發(fā)的寬度較小。 這是一個(gè)分子域的設(shè)備和系統(tǒng)表現(xiàn)出較大規(guī)模的不可見的屬性。 域，量子物理學(xué)，原子和分子團(tuán)簇表現(xiàn)出發(fā)現(xiàn)的較大規(guī)模的完全不同的屬性。 這些屬性對(duì)路面和橋梁基礎(chǔ)設(shè)施的應(yīng)用。
“納米技術(shù)不應(yīng)該只是在路面工程領(lǐng)域的實(shí)施，因?yàn)樗且环N新技術(shù)，”國家Wynand雅各范德莫維斯泰恩，土木工程署，茨瓦尼理工大學(xué)，比勒陀利亞，在他的論文，自動(dòng)Luminsecent Surfacings發(fā)展混凝土路面。 “[T]的納米技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)允許工程師提供更好的產(chǎn)品給客戶端。 例如，這可能是更符合成本效益的產(chǎn)品，技術(shù)上更合適的產(chǎn)品或一個(gè)更安全的產(chǎn)品�！�
納米技術(shù)可以專注于目前的材料，使用邊際材料的能力，或新的應(yīng)用納米技術(shù)，使一個(gè)更安全的交通環(huán)境改善的一般屬性（例如，強(qiáng)度，耐久性），斯泰恩說。
納米材料與施工
納米材料的大顯著優(yōu)勢(shì)，為建造業(yè)自我清潔的跡象或Windows更耐用的混凝土。 “使用納米材料在建筑的優(yōu)勢(shì)是巨大的，說：”佩德羅阿爾瓦雷斯，在休斯頓的賴斯大學(xué)部土木與環(huán)境工程的椅子。 “當(dāng)你考慮到所有在美國的能源使用的41％是由商業(yè)和住宅樓宇消耗，單靠節(jié)能材料的潛在好處是巨大的�！�
但在建筑材料的廣泛使用時(shí)，這些材料都扔掉潛在的環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)。 這些問題在2010年7月ACS納米，賴斯大學(xué)的工程研究人員發(fā)表的一項(xiàng)研究的結(jié)論。
“這里是有關(guān)意想不到的后果的合理關(guān)切，”阿爾瓦雷斯說。 “人造納米材料在建筑行業(yè)的負(fù)責(zé)生命周期工程的時(shí)間之前，他們?cè)谂c環(huán)境相關(guān)的濃度的介紹。”
事實(shí)上，在2010年的報(bào)告，在建造業(yè)納米材料：其申請(qǐng)的審查和環(huán)境健康和安全考慮，阿爾瓦雷斯和共同作者Jaesang李，博士后研究人員在水稻，Shaily馬亨德拉，在加州大學(xué)洛杉磯分校的助理教授，發(fā)現(xiàn)，納米材料將可能有一個(gè)對(duì)建造業(yè)的影響比任何其他經(jīng)濟(jì)部門，生物醫(yī)學(xué)和電子應(yīng)用。
他們發(fā)現(xiàn)，納米材料，可以加強(qiáng)鋼鐵和混凝土，保持粘到Windows上的污垢，殺滅細(xì)菌醫(yī)院墻壁上，使材料耐火，大幅度提高太陽能電池板的效率，提高室內(nèi)照明的效率，甚至使橋梁建筑物的“感覺”的裂縫，腐蝕和應(yīng)力，終會(huì)導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失效。
混凝土信息
到目前為止，在納米技術(shù)研究的大部分路面和橋梁基礎(chǔ)設(shè)施的活動(dòng)已在混凝土行業(yè)的地方。目前，研究的目的是優(yōu)化混凝土強(qiáng)度和耐久性，使用納米材料，在混凝土基體嵌入條件通過MEMS監(jiān)測(cè)。 多年來，硅微粉摻合料顆粒微小尺寸，二氧化硅粒徑較小的受益混凝土，是在混凝土固化反應(yīng)的表面積越大。 納米粒子的尺寸更小的，現(xiàn)在可能在性能上的幾何增加，這就是研究的領(lǐng)域之一。
在具體的納米技術(shù)的研究已經(jīng)井井有條。 出席于2006年8月在美國佛羅里達(dá)大學(xué)的一個(gè)研討會(huì)是由超過70人參加，與30多個(gè)演示文稿，并側(cè)重于為納米技術(shù)路線圖基于混凝土材料研究的發(fā)展。 路線圖的目標(biāo)為導(dǎo)向，以明確界定的成果，將大大提高具體的技術(shù)和混凝土結(jié)構(gòu)中的使用，包括房屋，橋梁，隧道和人行道。
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混凝土納米
納米材料可以提高強(qiáng)度和耐在混凝土的滲透性，根據(jù)西里克•Ozyildirim，PE，博士，首席科學(xué)家，和卡羅琳Zegetosky，研究生研究助理，弗吉尼亞州交通發(fā)展研究中心（現(xiàn)為弗吉尼亞州交通創(chuàng)新和研究中心），在他們的論文提高強(qiáng)度和混凝土的滲透性的納米材料的探索性調(diào)查。 “混凝土含有各種輔助膠凝材料（SCMS），如硅粉，粉煤灰和爐渣性能改進(jìn)，”他們寫道。 “納米材料，在混凝土中的可能應(yīng)用的新的SCM，小的粒徑（小于100 nm）。 納米材料是被動(dòng)的，因?yàn)榱Ｗ拥男〕叽绾捅砻娣e大，和他們有很大的潛力，在改善混凝土性能，如抗壓強(qiáng)度和滲透性。
在具體研究各種納米材料，和他們相比，常規(guī)混凝土，混凝土常見的SCM。 “比其他的SCM使用納米材料的潛在好處是高反應(yīng)性和成本效益;此外，較小數(shù)額是必要的，從而導(dǎo)致在更短的的水泥替代，”他們寫道。
在實(shí)驗(yàn)室制備含有納米二氧化硅和納米粘土的混凝土，比傳統(tǒng)的硅灰，粉煤灰，礦渣或只有普通硅酸鹽水泥混凝土含。樣本的化驗(yàn)結(jié)果抗壓強(qiáng)度和滲透性。 與提高抗壓強(qiáng)度和滲透率選擇混凝土的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，解釋的改善。
“這項(xiàng)研究的結(jié)果表明，一些測(cè)試納米材料在具體應(yīng)用的潛力，”“納米二氧化硅混凝土的微觀結(jié)構(gòu)，比傳統(tǒng)的混凝土微觀結(jié)構(gòu)的密度和更均勻。 此外，納米二氧化硅之間的測(cè)試納米材料的抗壓強(qiáng)度和滲透率的大的改進(jìn)。
