В последнее время мы постоянно слышим о различных видах сверхпрочных бетонных материалов, однако одним из ключевых моментов для того, чтобы бетон служил дольше, является защита от проникновения в него влаги. В этом может помочь новый проникающий герметик, который, как сообщается, на 75% повышает водоотталкивающие свойства бетона.

Образцы бетона, обработанные усиленным герметиком (слева) и обычным его аналогом (справа) - оптимальный состав содержал 0,06 процента оксида графена по весу и 0,15 процента монтмориллонитовой наноглины.Вашингтонский государственный университет

 

Бетон может показаться прочным, непроницаемым материалом, но его пористая структура позволяет небольшому количеству воды просачиваться внутрь. При минусовых температурах, когда вода замерзает и превращается в лед, в бетоне образуются трещины, так как он расширяется. Бетон может еще больше разрушиться под воздействием агрессивной дорожной соли, которая попадает внутрь вместе с водой.

Чтобы этого не происходило, на бетон часто наносят химикаты для герметизации поверхности, но они, как правило, не приносят желаемого результата. В поисках более эффективной альтернативы ученые из Университета штата Вашингтон создали водный раствор, содержащий наночастицы оксида графена и монтмориллонитовой наноглины, который был добавлен в коммерческий герметик для бетона на основе калий-метилсиликоната.

Когда улучшенный герметик был нанесен на образцы бетона, было обнаружено, что он уплотняет их внутреннюю микроструктуру. В результате они оказались на 75% более водонепроницаемыми, чем контрольные образцы, обработанные обычным герметиком, и на 44% более устойчивыми к воздействию соли.

 Аспирант Жипенг Ли готовит наномодифицированный герметик для бетона..Вашингтонский государственный университет

 

Усовершенствованный герметик также не пропускал внутрь бетона водяной пар и другие потенциально разрушительные газы. Кроме того, такой материал можно наносить на свежезалитый бетон, что способствует его быстрому и качественному застыванию.

В ближайшие два года планируется провести испытания данной технологии на автострадах, чтобы выяснить, насколько она устойчива к износу, вызванному движением транспорта, непогодой и другими факторами.

Статья об исследовании, которым руководит профессор Сяньмин Ши, была недавно опубликована в журнале "Материалы в гражданском строительстве".

Источники: Университет штата Вашингтон
https://news.wsu.edu/press-release/2022/02/16/nano-engineered-sealer-leads-to-more-durable-concrete/
https://ascelibrary.org/doi/10.1061/%28ASCE%29MT.1943-5533.0004148