Российские учёные разработали технологию, которая позволяет почти в два раза повысить прочность одного из основных стройматериалов

По мнению разработчиков из Российского государственного университета нефти и газа (национального исследовательского университета) имени И.М. Губкина, технология будет востребована для строительства как гражданских зданий, так и сооружений стратегического назначения – от взлётных полос до военных объектов и нефтегазового сектора, где требуются особо прочные материалы.

Максимум прочности бетона, который до сих пор позволяли получить современные технологии, – это материал марки М1000. Он обладает экстремально высокой прочностью на сжатие – около 1000 кг/см2 – и используется для строительства стратегически важных объектов: мостов, небоскрёбов, дамб, шахт и других.

Доцент кафедры разработки и эксплуатации нефтяных месторождений Губкинского университета Алексей Деньгаев поясняет:

Чтобы получить ещё большую прочность, надо добиться ещё более однородной структуры бетона и очень низкого водоцементного соотношения – отношения воды к массе цемента в бетонной смеси.

При традиционных методах часть цемента во время приготовления бетонной смеси не вступала в реакцию с водой, образуя микропустоты с веществом, не создающим прочных связей в структуре камня. Учёные предложили технологию управляемых кавитационных полей, которые создаются при воздействии ультразвука на бетонную смесь. По словам разработчиков метод, образно говоря, позволяет «растрясти» состав на молекулярном уровне, изменив структуру вещества.

На первом этапе из воды удаляется растворённый кислород – это снижает пористость будущего бетона и соответственно увеличивает его прочность. После этого воздействуют на саму бетонную смесь: ультразвук создаёт микропузырьки, которые схлопываются и порождают микроударные волны. Они разрушают микрокомки цемента, активируют воду, меняя её кислотно-щелочной баланс. В итоге бетон твердеет быстрее и становится плотнее.

Лабораторные эксперименты подтвердили, что ультразвуковое воздействие позволяет улучшить ключевые характеристики бетона. Прочность на сжатие выросла в 1,7 раза, на изгиб – почти вдвое. Кроме того, обработка уменьшила водоотделение, сделав смесь более однородной и пластичной, а также ускорила застывание и набор прочности. Опытно-промышленные испытания в реальных условиях показали, что благодаря новой технологии удельная себестоимость производства бетонной смеси снижается на 5,2%.

По оценке исследователей, технология не требует кардинальной перестройки существующих производственных линий и может быть реализована в мобильной установке под условия любой строительной площадки.

Бетон как никакой другой строительный материал привлекает внимание российских учёных, которые не устают предлагать всё новые технологические решения для совершенствования «хлеба стройки». Например, в июле сего года специалисты Петербургского государственного университета путей сообщения Императора Александра I (ПГУПС) сообщили о разработке нового самоуплотняющегося бетона с высокой водонепроницаемостью и устойчивостью к агрессивным химическим средам. Материал предназначен для строительства объектов, которые работают в сложных условиях, – мостов, гидротехнических сооружений и промышленных объектов.

Главная особенность разработки заключается в том, что бетон самостоятельно уплотняется под собственным весом. Это позволяет отказаться от вибрационного уплотнения при укладке, ускоряя строительные работы и обеспечивая более качественное заполнение конструкций без образования пустот.

Об этом и других инновационных решениях, связанных с бетоном, можно прочитать в нашей статье «Новое слово в стройиндустрии».

Искренне Ваш,
За-Строй.РФ

Подписывайтесь на За-Строй.РФ в МАХ 

При полном и/или частичном копировании данного материала, для последующего размещения его на стороннем ресурсе, обратная, индексируемая ссылка на источник обязательна!