Предложена модификация бетона, многократное повышающая прочность на изгиб
  1. Производитель бетона
  2. Новости бетонной отрасли
  3. Предложена модификация бетона, многократное повышающая прочность на изгиб

Предложена модификация бетона, многократное повышающая прочность на изгиб

Исследователи из Констанцского университета (Германия) предложили структурную модификацию бетона, обеспечивающую многократное повышение прочности материала на изгиб. Идейным вдохновителем для разработки новой технологии послужила природа — а точнее, морской еж и строение его игл.

В качестве основы для инновации был взят гидросиликат кальция (calcium silicate hydrate, C-S-H) — базовый компонент в составе гидратированного цемента. Как сообщает издание Science Advances, опубликовавшее подробности исследования, наделить материал большей гибкостью и трещиноустойчивостью ученым удалось путем изменения структуры C-S-H. Высокоупорядоченные плоские силикатные частицы оказались «волшебным» ингредиентом, позволяющим преодолеть досадный недостаток бетона: низкий коэффициент изгиба, диктующий необходимость применения армирующих стержней при возведении крупных конструкций.


Группа исследователей под руководством профессора Гельмута Кёльфена (Helmut Cölfen) обратила внимание на необычное строение шипов, покрывающих тело морского ежа. Иглы этих животных состоят из множества упорядоченных мелких, но прочных фрагментов, «прослоенных» вспомогательной субстанцией. Особая структура придает иголкам, которые могут быть до 30 см в длину, полезное свойство. В случае удара либо при других повышенных нагрузках на отдельных, непосредственно задействованных фрагментах могут образовываться трещины — однако это происходит строго локально, и соседние участки-«чешуйки» остаются совершенно невредимыми, на них повреждение не распространяется.

В целях улучшения качественных характеристик самого популярного в мире стройматериала ученые использовали гидрат силиката кальция в форме наночастиц. Чтобы избежать бесконтрольного инерционного «слипания» элементов в более крупные агломерации, разработчики подобрали специальный активный полимер, стабилизирующий наночастицы в нужном состоянии. Это позволило достичь высокой степени упорядоченности полученных мезокристаллов C-S-H.


Далее при помощи фокусируемого ионного луча из мезокристаллов были сформированы пластины длиной в несколько десятков микрометров. Проверка прочности затвердевшего вещества на изгиб продемонстрировала впечатляющий результат: 150 МПа. Как подчеркивают ученые из Констанцского университета, комментируя перспективы инновации для современного строительства, ни один из известных на сегодняшний день материалов на основе гидросиликата кальция не может похвалиться таким показателем.

Источник: beton24.ru

+7 (495) 504-19-22
Круглосуточно
+7 (926) 340-07-50
Круглосуточно