Ученые Пермского Политеха создали российский полимербетон, который по прочности на 15−20% превосходит зарубежные варианты и полностью состоит из доступных отечественных материалов.
Этот материал можно применять в строительстве и промышленности, что позволит уменьшить зависимость от импортных компонентов.
Современные конструкции — от мостов до промышленных объектов — подвергаются постоянным нагрузкам, вибрациям, воздействию влаги и химических веществ. Обычный цементный бетон в таких условиях быстро теряет прочность и трескается, что приводит к необходимости ремонта и авариям.
Полимербетоны на основе эпоксидной смолы рассматриваются как альтернатива. Они обладают высокой прочностью и стойкостью к агрессивной среде, однако в России до сих пор не существовало системных разработок таких материалов, и промышленность зависела от импортных решений.
Исследователи объясняют, что основная сложность заключается в подборе состава. В отличие от обычного бетона, где применяются проверенные рецептуры, полимербетоны часто создаются без точного расчета, что затрудняет предсказание их свойств.
Специалисты ПНИПУ предложили свою формулу материала на основе эпоксидной смолы с комплексом наполнителей: белой сажи, аэросила, оксида железа, рубленого стекловолокна, кварцевого песка и влагоотталкивающих компонентов. Все ингредиенты выбраны как отечественные аналоги зарубежных.
Как сообщила доктор технических наук, профессор кафедры «Механика композиционных материалов и конструкций» ПНИПУ Галина Шайдурова, исследователи провели испытания нескольких вариантов состава: «Мы изготовили несколько версий смеси с различным соотношением наполнителей, варьируя концентрацию. Для каждого варианта фиксировали внешний вид, удобство укладки, а затем оценивали прочность. В итоге выяснили, что оптимальным является соотношение 40% смолы и 60% наполнителей».
После этого образцы подвергли испытаниям на сжатие с использованием гидравлического пресса, чтобы смоделировать реальные нагрузки — например, в фундаменте или под тяжелым оборудованием.
«Испытания показали, что разработанный российский полимербетон достигает прочности до 106 МПа, тогда как обычный цементный бетон выдерживает около 20−40 МПа. При этом зарубежные аналоги имеют прочность в среднем 80−90 МПа», — отметила Шайдурова.
Кроме высокой прочности, материал отличается стойкостью к влаге, температурным колебаниям и химическим воздействиям. Это делает его пригодным для строительства дорог, мостов, железнодорожных путей, а также для установки тяжелого промышленного оборудования.
По словам разработчиков, новый полимербетон не только повысит надежность инфраструктуры, но и сократит затраты на ремонт. Использование отечественного сырья делает его более доступным по цене по сравнению с импортными аналогами и открывает перспективы для импортозамещения в строительной отрасли и промышленности.
Фото: hi-tech.mail.ru