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: ДГТУ