Главная / Бетон, который ремонтирует себя сам

Бетон, который ремонтирует себя сам

Опубликовано Мир науки и техники в 18 Август, 2014 - 15:00.

Бетон, который ремонтирует себя сам

Бетон - один из наиболее распространенных в мире строительных материалов. Несмотря на такие полезные свойства, как прочность, плотность и твердость, он имеет и существенные недостатки. Самый большой недостаток - образование микротрещин, которые вода и грязь со временем превращают в зияющие разломы. Чтобы этого не произошло, трещины нуждаются в постоянном уходе и ремонте. Кроме того для продления срока службы строительного материала используются такие технологии, как дренаж фундамента (подробнее - lenoblaststroy). Но было бы чудесно, если бы бетон мог "лечить" себя сам. Ученый Чан-Мун Чунг из Университета Йонсей (Южная Корея) в статье, опубликованной в журнале Applіed Materіals & Іnterfaces, утверждает, что это вполне возможно.

Идея бетона, который ремонтирует себя сам, - не новая. В 2009 году команда ученых из Нидерландов продемонстрировала, что в бетонную смесь можно добавить специальный вид бактерий, которые вырабатывают химикаты, способные заполнять микротрещины. Эти бактерии действительно поддерживают жизнеспособность бетона, однако, лишь до тех пор, пока они живы. Как правило, через год такая колония бактерий гибнет.

Подход Доктора Чунга основывается не на биологии, а на химии. С помощью лабораторных тестов он определил, что смесь метакрил-оксипропила и изобутилового эфира под действием солнечного света способна превращаться в водостойкие полимеры, которые эффективно заполняют трещины в бетоне. Самой большой трудностью было добавить эти соединения в бетонную смесь так, чтобы они смешивались лишь тогда, когда на бетоне будут появляться трещины. Ученые нашли выход – они поместили эти химикаты в миниатюрные капсулы из мочевины и формальдегида. Они надежно сохраняют свое содержимое, и лишь тогда разрушаются, когда трескается окружающий их бетон.

Чтобы создать такие капсулы, команде Чунга пришлось смешать водный раствор, мочевину, хлорид аммония и производный от бензола углеводород резорцин. К этой смеси со временем добавили метакрилоксипропил, изобутиловый эфир и формальдегид и в течение полчаса выдерживали при температуре 55 С. Как следствие, формальдегид и мочевина образовали оболочку капсул, внутри которых содержались два химиката, способных "лечить" бетон.

Чтобы продемонстрировать результаты, Чунг смешал полученные капсулы с редким полимером, покрыл этой смесью бетонные блоки и дал ей застыть. Разломив эти блоки, он оставил их на четыре часа на солнечном свете. Как ученый и надеялся, застывшая полимерная пленка укрыла трещины, а имеющиеся в ней капсулы раскололись и высвободили свое содержимое. Под действием солнечного света метакрилоксипропил и изобутиловый эфир образовали водостойкий пласт, который спустя некоторое время заполнил трещины в бетоне.

Погрузив бетонные блоки в воду, через 24 часа Чан-Мунг Чун взвесил их, чтобы определить, сколько жидкости они вобрали. Результаты были такими: чистый бетон вобрал 11,3 грамма воды, бетон, покрытый полимерной пленкой, - 3,9 грамма, а бетон, покрытый полимерной пленкой с капсулами, - лишь 0,4 грамма. Как и ожидалось, бетон "вылечил" себя сам.

Рекомендуем прочитать также: Ультракрепкий иранский бетон сможет противостоять американским бомбам

Теги: , , , ,

Читайте нас тут


Наш RSS В Контакте [info]

Фото обзоры

Рейтинг@Mail.ru