Фото:
Watco/Flickr
Сотрудники Военного учебного центра Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) создали ударопрочный бетон. Почти половину цемента в нем разработчики заменили отходами производства. Новый состав оказался устойчивее традиционных образцов бетона в шесть-девять раз. Разработку предлагают использовать в защитных сооруженях военного и гражданского назначения, несущих конструкций атомных станций и в Арктике. Статья об этом опубликована в журнале Inorganic Materials: Applied Research.
Особенность нового бетона в том, что его прочность возрастает по мере увеличения ударной силы, которая на него действует. При ударе в бетонной плите возникает «эффект резины»: она сжимается и частично пружинит, не растрескиваясь. По словам авторов работы, новая конструкция обладает «динамической вязкостью» — она поглощает удар. Такого эффекта удалось добиться за счет армирования бетона — добавки в его состав волокон металла или приморского базальта.
Ударопрочный бетон может выдерживать не только попадание снарядов, но и воздействие цунами. Он также обладает сейсмоустойчивостью и может применяться при создании фундаментов зданий в районах с частыми землетрясениями. При заливке смесь самоуплотняется, ее можно использовать при возведении сложных форм, в том числе при строительстве подземных сооружений.
«Баланс компонентов мы выверили с точностью до половины процента. Мы хотели максимально отсрочить момент появления первой трещины в материале, поскольку после этого остановить процесс разрушения бетона невозможно. Во всем мире сейчас существует тренд на разработку антитеррористических форм режимных сооружений, которые помогут обезопасить конструкции в случае, например, падения на них самолета или попадания снаряда. Мы подошли к этому вопросу с позиций разработки особого ударопрочного материала. Кстати, на следующем этапе мы планируем разработать бетон, способный защищать людей от радиоактивного излучения», — рассказал ведущий автор работы, профессор ВУЦ ДВФУ подполковник Роман Федюк.
По словам исследователя, технологическая схема для производства нового материала уже существует и специалисты ведут переговоры по его запуску в массовое производство. При этом не потребуется никаких существенных вложений в модернизацию установок предприятия.
Экономически производство ударопрочного бетона может быть выгоднее, чем по ГОСТу. Все из-за того, что в составе нового бетона меньше цемента — его заменили различными отходами — золой рисовой шелухи, отсевом дробления известняка и кварцевого песка. При значительных объемах производства выгода может быть весьма существенной — до десятков миллионов рублей.
