Самовосстанавливающийся бетон – стройматериал будущего

Самовосстанавливающийся бетон – стройматериал будущего

Бетон стабильно удерживает статус самого распространённого строительного материала. По различным оценкам, ежегодно в мире производится около 10 миллиардов тонн бетонной смеси. Однако популярный строительный материал, будучи в застывшем виде, имеет свойство деформироваться (трескаться) по истечении определённого времени. Поэтому очевидной видится тема: самовосстанавливающийся бетон, связанная с исследованиями, направленными на получение новых видов традиционного стройматериала.

Самовосстанавливающийся бетон – это реально

Учёные многих стран уже продолжительное время рассматривают методы производства самовосстанавливающегося бетона. И вот совсем недавно появились первые обнадёживающие результаты.

Согласно этим результатам научных  исследований, эксплуатационные свойства популярного стройматериала обещают подняться на совершенно иной уровень.

Подробнее о бетонных инновациях

На базе Бингемтонского университета штата Нью-Йорк, при содействии учёных университета Рутгерса, разработана новая смесь — самовосстанавливающийся бетон.

Новый стройматериал, так называемый грибковый бетон, может навсегда освободить общество (и строительную индустрию в частности) от проблем восстановления трещин, неизбежно образующихся на старых строительных конструкциях.

Эффект самовосстановления бетона
Результат действия грибка Trichoderma reesei: 1,3 — состояние на момент образования трещины; 2,4 — состояние, спустя 100 дней после активации грибка Trichoderma reesei

Группа исследователей, занимающихся изучением новых свойств бетона, выявили интересный момент. Учёные взяли гриб Trichoderma reesei и подмешали в классическую цементную смесь.

Затем произвели из раствора строительную конструкцию и спустя некоторое время, искусственным путём создали на теле конструкции трещины.

Их удивлению не было предела, когда обнаружилось, что с появлением первой трещины, спящий до этого момента грибок Trichoderma reesei неожиданно активизировался.

По мере проникновения воды и кислорода внутрь трещин, споры грибов начинают прорастать. В процессе роста образуется карбонат кальция, который непроизвольно заполняет и накрепко мурует трещины.

Правда, исследования самовосстанавливающегося бетона пока что находятся на ранней стадии. Остаются нераскрытыми множество вопросов и в частности на тот счёт, выживет ли грибок Trichoderma reesei в суровых условиях эксплуатации бетонных строений.

Дальнейшие погружения в раствор

Капсульная технология восстановления
Капсульная технология восстановления: 1, 2 — металлическая решётка; 3 — место размещения полимерной капсулы с активным веществом — целебным агентом

Тем временем другая группа — ученые Университета Кардиффа, основанного в Уэльсе, протестировали три технологии целевого исцеления:

  1. Полимерную память формы.
  2. Закачку органических и неорганических материалов в структуру бетона.
  3. Использование целебных агентов и бактерий через микрокапсулы.

Ученые факультета гражданского строительства университета «Виктории», что в Британской Колумбии (Канада), объявили о запуске экспериментов с различными волокнами, такими как зольная пыль и древесная целлюлоза.

Древесная целлюлоза и зольная пыль
Древесная целлюлоза и зольная пыль — компоненты инновационного цементного раствора, способные привести к эффекту самовосстановления

По мнению учёных мужей, зольная пыль и древесная целлюлоза могут способствовать созданию уникальной формулы самовосстановления бетона.

Развитие свойств самовосстановления бетона — это не единственное направление исследований по строительному материалу.

Там же в Канаде, на базе того же университета «Виктории», разработали экологически чистый пластично-цементный композит.

Пластично-цементный композит
Образец инновационного стройматериала пластично-цементного композита, армированного полимерными волокнами. Перспективный вариант обеспечения строительства в сейсмически опасных районах

Этот стройматериал армирован волокнами на основе полимера. Опытная симуляция экстремальных ситуаций показала, что пластично-цементный композит способен выдерживать землетрясения мощностью до 9,1 балла по шкале Рихтера.

От современных исследований к древнему Риму

Исследователи Массачусетского технологического института уже несколько лет к ряду изучают строение атомов бетона и пытаются экспериментировать.

Их не покидает надежда создать стройматериал повышенной долговечности с минимальным вредным воздействием на окружающую среду.

Разработана уникальная компьютерная модель, при помощи которой будет определяться долговечность бетонной структуры.

Инновация профессора Ричарда Римана

Между тем профессор Ричард Риман из университета «Рутгерса», уделяющий высокое внимание инженерным и материаловедческим исследованиям, в 2017 году создал экологически чистый легкий бетон.

Бетон Ричарда Римана
Уникальный стройматериал, созданный профессором Ричардом Риманом. Структура, способная сохранять углерод

Материал обладает свойствами гидротермального жидкофазного уплотнения. По словам профессора, тем самым снижается углеродный след цемента и бетона до 70%, а в конечном итоге, не исключается поглощение углекислого газа.

Секреты древнеримских технологий

Отмечено: всё больше учёных обращаются к технологиям Древнего Рима. Секретов в этом направлении масса. Древние римляне строили бетонные сооружения настолько сильные и мощные, что их строения остаются стоять до сего дня.

Некоторые исследования древнего материала указывают на тот факт, что с возрастом структура древнеримского бетона становится только сильнее.

Сила древнего бетона исходит от небольших кристаллов структуры стройматериала, которые образуются, если вулканический пепел смешивается с морской водой. Есть повод задуматься.

О технологичных стройматериалах Древнего Рима 


Добавить комментарий

Внимание: Спам не пройдёт. Работает фильтрация комментариев. *