Trung tâm Công nghệ Xây dựng Tiên tiến và Vữa Hóa học (chủ tịch Hitomi Godomi) và Seiwa Renewal Works đang nỗ lực cải tiến phương pháp ICECRETE, một phương pháp đóng băng mặt đất sử dụng carbon dioxide hóa lỏng (CO2). Chúng tôi xác nhận rằng việc lắp đặt nối tiếp các ống lạnh làm đơn giản hóa việc xây dựng và giảm chi phí. Mục đích là để xác minh thêm tốc độ dòng khí CO2 hóa lỏng tối ưu và thiết lập một phương pháp xây dựng hiệu quả hơn.
Quang cảnh sân thí nghiệm trình diễn (do Chemical Grout cung cấp)
Một phương pháp xây dựng lắp đặt các "kênh IC", là các ống đông lạnh có khả năng dẫn nhiệt và khả năng hoạt động tuyệt vời, bên trong mặt đất mục tiêu, tuần hoàn CO2 hóa lỏng và làm mát nó bằng nhiệt hóa hơi tiềm ẩn. So với các phương pháp thông thường sử dụng chất chống đông (nước muối), nó có hiệu suất trao đổi nhiệt cao hơn, cho phép sử dụng thiết bị nhỏ hơn và đơn giản hóa việc xây dựng. Bởi vì nó sử dụng chất làm lạnh tự nhiên nên nó đang được phát triển như một phương pháp xây dựng góp phần đạt được SDG (Mục tiêu phát triển bền vững).
Ba bên bao gồm Chemical Grout sẽ tiến hành một thí nghiệm trình diễn sử dụng bể đất mô phỏng vào năm tài chính 2022, với mục đích nâng cao hơn nữa mức độ phức tạp của công trình xây dựng. Chúng tôi đã xác minh việc tối ưu hóa việc phân phối chất lỏng CO2 hóa lỏng, tự động hóa công việc, sử dụng AI, thiết bị cấp đông và rã đông cưỡng bức. Để tối ưu hóa việc phân phối chất lỏng, các thí nghiệm đã được tiến hành trong đó các ống lạnh được sắp xếp nối tiếp thay vì song song. Người ta nhận thấy rằng không có vấn đề gì với tốc độ hình thành hoặc phát triển của đất đóng băng ngay cả khi bảy ống đóng băng dài 2 mét được nối nối tiếp. Trong tương lai, chúng tôi sẽ tiến hành xác minh thời gian đóng băng tới hạn tùy theo điều kiện xây dựng.
Tốc độ dòng tuần hoàn tiêu chuẩn của CO2 hóa lỏng hiện là 2 lít mỗi phút, nhưng chúng tôi đã tiến hành xác minh bằng cách sử dụng ba mẫu có tốc độ dòng chảy thấp hơn. Người ta thấy rằng không có sự khác biệt đáng kể trong việc hình thành đất đóng băng. Trong thời gian tới, chúng tôi sẽ tiếp tục xác minh tốc độ dòng chảy tối ưu theo điều kiện xây dựng.
Khi xác minh nhiệt độ CO2 hóa lỏng và lượng đất đóng băng được tạo ra, người ta đã xác nhận mối tương quan nhất định giữa nhiệt độ bề mặt tường và độ dày của đất đóng băng. Chúng tôi cũng sử dụng các cảm biến để đo mức độ khô trong quá trình lưu thông CO2 và ghi lại hành vi của công nhân nhằm dự đoán khả năng tự động hóa công việc trong tương lai. Người ta xác nhận rằng hệ thống có đủ hiệu suất để rã đông cưỡng bức sau khi xây dựng xong.
Kết quả của cuộc khảo sát này sẽ được chia sẻ với ``Hiệp hội ICECRETE phương pháp xây dựng đóng băng mặt đất mới'' (do Yuichi Tatsuwada chủ trì) và các công ty thành viên sẽ sử dụng chúng trong công việc xây dựng trong tương lai. Vữa hóa học đã được áp dụng tại chỗ, chẳng hạn như trong đường ống nối tiếp, điều này sẽ giúp rút ngắn thời gian xây dựng.
