Ученые из ДГТУ решили проблему растрескивания бетонных конструкций под влиянием природных факторов. Специалисты разработали композиционный материал из цементной матрицы с равномерным распределением по всему объему дискретных волокон различного размера и состава. Фиброволокна создают сопротивление, меняют характер напряженного состояния бетона, но не вступают в химическую реакцию с материалом.

«В настоящее время в строительной сфере особо актуальна проблема изменения состава и управления свойствами бетона, создания бетона с более качественными характеристиками. Это связано с тем, что при всех преимуществах используемые бетон и железобетон имеют ряд недостатков. Наиболее серьезным недостатком при достаточно большой массе считается низкая трещиностойкость, которая является причиной разрушения конструкций. Разрушение бетона в железобетонных конструкциях является наиболее опасным, поскольку оно может привести к внезапному и прогрессирующему разрушению всего здания или сооружения», - рассказал об актуальности работы один из разработчиков, д. т. н., профессор Алексей Бескопыльный.

Ученые комбинировали в бетоне волокна разных видов: стальные, полипропиленовые, базальтовые. Волокно нового композита, представляет собой небольшую стальную скобу, изогнутые края которой сопротивляются растяжению и препятствуют локальному разрушению бетона. Полипропилен с облегченной структурой способен заполнять пустоты, улучшая свойства материала без утяжеления. Базальтовое волокно – природный и экологичный материал. Также ученые выявили порядок введения волокна в цементную матрицу. Это необходимо сделать перед добавлением крупного заполнителя. Тогда волокна равномерно распределятся по всему объему.

При производстве бетона нужно соблюдать пропорции дополнительных компонентов, в том числе важен размер самих волокон. Небольшой размер фиброволокон повышает прочность материала, а при достаточно большом количестве и правильном распределении они могут предотвращать разрушение.

Увеличение прочности на сжатие и прочности при изгибе в фибробетоне, изготовленном с использованием различных волокон, может составить до 80%. К тому же ученые заменили щебень на керамзит, обладающий высокой пористостью, что сделало бетон легче и увеличило его теплоизоляционные свойства.

Подробнее о результатах исследования можно прочесть, пройдя по ссылке.

Источник: ДГТУ 

Фото: авторов исследования Improving the Structural Characteristics of Heavy Concrete by Combined Disperse Reinforcement by Levon R. Mailyan, Alexey N. Beskopylny, Besarion Meskhi, Aleksandr V. Shilov, Sergey A. Stel’makh, Evgenii M. Shcherban, Alla S. Smolyanichenko and Diana El’shaeva