В Мичиганском Университете разработана формула нового бетона, который способен самостоятельно заживлять трещины. Для этого не требуется вмешательства человека – только вода и углекислый газ

Самовосставновление возможно благодаря тому, что материал способен сгибаться и образовывать лишь мелкие трещины, а не широкие проломы, как это происходит с традиционным бетоном.

«Это как будто вы слегка поцарапали руку, и царапина скоро сама заживет. Но если у вас большая рана, возможно, потребуется даже наложить швы.

Мы создали материал, на котором образуются именно мелкие царапины, которые заживают сами. Даже если вы превысите нагрузку на него, трещины все равно будут мелкими,» - рассказывает Виктор Ли, профессор Университета.

«К нашему удивлению, мы обнаружили, что под нагрузкой после самовосстановления материал обладает такой же прочностью, какой он обладал в своем первоначальном состоянии,» - утверждает он. - «Материал может быть поврежден, но будет продолжать выдерживать нагрузку.

Инженеры установили, что трещины не должны превышать 150 микрометров в ширину, а для полной регенерации – 50 микрометров. Чтобы добиться этого, Ли и его коллеги улучшили гибкий композитный цемент, над формулой которого работали 15 лет.

Обладая большей гибкостью, чем традиционный бетон, композитный цемент ведет себя больше как металл или стекло. Традиционный бетон считается керамикой: хрупкий и твердый, он разрушается от обычных перегрузок.

Композитный цемент, напротив, сгибается, не ломаясь, и укреплен специальными волокнами, которые придают ему прочность. Он сохраняет форму и безопасен для использования при относительном растяжении, достигающем 5%, в то время как традиционный бетон крошится при относительном растяжении в 0,01 %.

Средняя ширина трещин в новом бетоне равняется 60 микрометрам, это примерно половина ширины человеческого волоса. Технология заключается в том, что сухой цемент на потрескавшейся поверхности способен реагировать с водой и углекислым газом, чтобы образовывать на трещинах «шрамы» при помощи карбоната кальция. Карбонат кальция – прочное соединение, в природе содержащееся в морских ракушках.

В настоящее время бетонные сооружения укрепляются стальной арматурой, чтобы уменьшить трещины, насколько это возможно. Но при этом они недостаточно малы, чтобы самостоятельно заживляться, и открывают воде и солям доступ к металлу, приводя к коррозии, которая еще больше ослабляет структуру.

Новый самовосстанавливающийся бетон не требует использования арматуры, чтобы сохранять ширину трещин минимальной, а значит, препятствует коррозии.

В настоящий момент сотрудники Мичиганского Университета находятся в поисках производителей, которые помогут продвинуть их технологию на рынок.


Комментарии (0)