Наночастицы углерода. В Петербурге создали бетон с суперспособностями
Привычный и знакомый всем строительный материал бетон, оказывается, имеет больший потенциал, чем принято считать. Уникальный состав разработали изобретатели из Санкт-Петербурга.
Легкие бетоны
Бетон – очень старый материал, можно даже сказать древний: впервые его стали использовать еще 4 тысячи лет назад. Конечно, в те далекие времена бетонные смеси разительно отличались от сегодняшних. Современные составы шагнули далеко вперед и дают возможность использовать этот материал в самых разных сферах. Тем не менее строители считают его далеким от совершенства.
В частности, бетон называют непластичным, склонным к появлению трещин, особенно при сильных нагрузках, неустойчивым к низким температурам. К тому же у него слабые изоляционные качества. А ухудшение состояния этого стройматериала в железобетонных конструкциях чревато разрушением всего здания. Поэтому состав смесей постоянно пытаются улучшить. Одна из таких разработок родилась в Петербурге, в одном из научно-технических центров.
«Мы разработали бетонную смесь, которая включает в себя углеродные наночастицы. Их роль в составе особенно важна, потому что они служат катализаторами, направленными на кристаллизацию цементного камня. При изготовлении цемент начинает твердеть не общей кашей, а «ниточками». Получается некий фибробетон», – рассказал «АиФ» руководитель центра, профессор Андрей Пономарев.
Изготовленная таким способом сухая смесь делает бетон примерно в 1,8 раза легче обычного за счет того, что у него меньше плотность. Но несмотря на свою легкость, бетон обладает высокой прочностью, хорошей водонепроницаемостью и морозостойкостью. Изобретатели признают, что их бетон в полтора раза дороже обычного, но результат того стоит, потому что построенное из него сооружение способно выдерживать нагрузки вдвое-втрое выше, чем выполненное из простого бетона. Экономия также достигается за счет логистики: легкий материал проще доставить до места назначения в больших объемах.
От Твери и до Арктики
Легкий бетон петербургских разработчиков уже начали использовать при строительстве. Первым серьезным объектом с их применением стал мост через Волгу в городе Кимры Тверской области. Потом были мосты через Вятку в Кировской области, опять Волгу, но уже в Твери. Самым знаковым проектом стал Большой Москворецкий мост в российской столице, дорожная плита для которого полностью была выполнена на основе петербургских разработок.
«Мост был построен в 1937 году и с тех пор ни разу капитально не ремонтировался. За эти годы на основных конструкциях сооружения появились многочисленные дефекты, специалисты зафиксировали снижение его реальной грузоподъемности. После реконструкции срок службы моста был продлен еще на 100 лет», – сообщили в пресс-службе мэра и правительства Москвы.
Из легкого бетона уже даже возводят дома во Франции: лицензию у петербуржцев приобрел местный строительный концерн. Но изобретатели считают, что их бетон не должен ограничиваться гражданским строительством.
«Перспективы использования этого материала колоссальны. Во-первых, он может быть востребован при строительстве объектов в Арктике. Это суровый регион, металл там не выживает, другие материалы тоже. А легкий бетон – хороший теплоизолятор, он медленно отдает тепло, его выгодно там использовать. К тому же он не разрушается в воде, поэтому из него можно делать понтоны и другие плавучие сооружения. Кроме того, в процессе использования обнаружились и другие уникальные свойства этой смеси: легкие бетоны не пропускают метан, а значит, их можно использовать в качестве резервуаров газовых хранилищ и для консервации скважин, оставшихся после добычи нефти и газа», – рассказал глава Санкт-Петербургской региональной организации Всероссийского общества изобретателей и рационализаторов Андрей Коляда.
Эксперименты с одной из таких старых шахт могут начаться уже этой весной: сейчас вопрос прорабатывается с Минприроды. Если благодаря «петербургским» бетонам удастся законсервировать метановый выброс, для этого материала откроются новые перспективы и с точки зрения экологии.