Ученые из ДГТУ разработали прочный материал, основанный на смеси керамзита и бетона. В сравнении с существующими аналогами, данный композит отличается повышенной прочностью на 30% и уменьшенным на 26% водопоглощением, что делает его перспективным для изготовления плавучих платформ, используемых в нефтедобыче и гидротехнических исследованиях.
Данные результаты опубликованы в Journal of Composites Science. Представители Донского государственного технического университета отметили, что плавучие платформы должны выдерживать значительные нагрузки, не погружаясь под воду из-за собственного веса или чрезмерного впитывания влаги материалом.
Сейчас при создании подобных платформ применяют коррозионно-стойкие металлы, легкие полимерные материалы или композиты. Долговечность таких платформ напрямую связана с устойчивостью материалов к постоянному воздействию воды, перепадам температур и механическим нагрузкам.
Обычный бетон для этих целей мало подходит из-за своей высокой плотности и неспособности сохранять плавучесть, пояснили специалисты ДГТУ. В университете создали новый композит на основе бетона и керамзита, который демонстрирует на 38% большую прочность при изгибе и на 25% — при сжатии по сравнению с существующими материалами.
Кроме того, материал уменьшает водопоглощение до 25% по сравнению с аналогами, добавил заведующий кафедрой «Строительство уникальных зданий и сооружений» Сергей Стельмах. Он рассказал, что технология включает предварительную обработку керамзита цементной пастой и армирование базальтовой фиброй, что послужит основой для создания керамзитобетонов с высокими прочностными характеристиками, предназначенных для плавучих платформ в суровых условиях Крайнего Севера и Арктики.
Дополнительная обработка помогает снизить впитывание влаги, несмотря на пористую структуру керамзита, уточнил ученый. Для дальнейшей адаптации материала к арктическим условиям специалисты ДГТУ планируют изучить его морозостойкость и устойчивость к воздействию соленой воды.
Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.