ООО Ю-СС - Строительные смеси для эксплуатации и защиты

8 495 6456656
8 800 1006650

Топпинги и ремонтные смеси уходят в прошлое? Нанокристаллы увеличивают прочность бетона

Группа исследователей из американского Purdue University разработала нанокристаллы из целлюлозы, которые предназначены для увеличения прочности бетона. Инновационная добавка производится из воспроизводимого сырья и значительно улучшает эксплуатационные характеристики строительного материала.

Исследования ученых показали, что основной фактор, отрицательно влияющий на долговечность и прочность бетонных конструкций – мелкие поры и другие внутренние дефекты. Они появляются в процессе замеса раствора как результат того, что часть цемента не гидратизируется после контакта с водой. Для увеличения прочности состава приходится использовать топпинги для бетона и подобные им добавки. 

Нанокристаллы из целлюлозы значительно увеличивают процент гидратации безусадочных бетонных смесей и других составов. Таким образом удается исключить вероятность появления внутренних дефектов, а также улучшить структуру материала. Для получения нанокристаллов используются отходы сельскохозяйственной, биоэнергетической и бумажной промышленности. Из полученной целлюлозы выделяют микрофибриллы. Это элементы, придающие устойчивость и прочность растениям. Из них и получают нанокристаллы. 

Инновационные добавки увеличивают прочность бетона на 30%, чего не могут сделать топпинги. Такое покрытие можно отнести к новому классу биоматериалов, которые будут активно использоваться в строительстве зданий, обустройстве наливных и полимерных полов, в возведении других конструкций.

Свойства инновационного нанобетона были досконально изучены, для чего использовались различные аналитические методики. Оказалось, что в процессе гидратации материала с включениями нанокристаллов заметно увеличивается количество выделяемой смесью теплоты. Это объясняется тем, что экзотермическая реакция отвердения бетона протекает более эффективно, процесс гидратации смеси значительно улучшается.

Ученые исследовали структуру материала и точно определили места расположения целлюлозных нанокристаллов в матрице. Исследователи подробно рассмотрели процесс их взаимодействия с частичками цемента в затвердевшем и жидком бетонном растворе. В итоге были полностью изучены свойства нового материала, определены технические условия эксплуатации и ремонта бетона с нанокристаллами.

К разработкам американских ученых проявили интерес несколько строительных компаний, которые занимаются целлюлозными наноматериалами. Готовятся комплексные эксплуатационные испытания инновационного бетона и его производных: безусадочных составов, ремонтных смесей и промышленных полов. В относительно скором времени смеси с целлюлозными добавками могут появиться на строительном рынке.