Ваш регион: Санкт-Петербург 08:30 Мск 26.03.2017
Информационно-аналитический сервис
строительного сообщества
Публикации
10.04.2015

Нанокристаллы целлюлозы. Теперь и в бетоне

И опять ЕСТП Блог возвращается к такой теме, как прочность самого популярного строительного материала современности - бетона. Согласно информации, размещенной на научном портале phys.org, недавно ученые изобрели очередной инновационный способ укрепления бетона.

Теперь для этого предлагается использовать нанокристаллы целлюлозы, которые добываются из отходов целлюлозно-бумажной промышленности и некоторых сельскохозяйственных структур. Размер такого нанокристалла сравним с 1/1000 доли одной песчинки. Собственно, для извлечения этих нанокристаллов нужны целлюлозные микрофибриллы, из которых состоят клеточные стенки растений. Именно они придают деревьям одновременно прочность и эластичность, которые позволяют использовать древесину как стройматериал, способный в ряде случаев даже конкурировать с бетоном (например, при строительстве индивидуальных жилых домов).

Ученые из американского университета Пердью в конце марта наглядно продемонстрировали, что новая смесь бетона с присадкой из целлюлозных нанокристаллов получилась на 30% прочнее обычного бетона, используемого в строительстве (об этом говорится в официальном релизе, опубликованном в февральском выпуске журнала Cement and Concrete Composites).

В чем же секрет бетона с такими нанокристаллами? До сегодняшнего дня одним из ключевых факторов, ограничивающих прочность и долговечность бетона, является неравномерное смачивание водой всех частиц цемента во время смешения. Впоследствии, после того как раствор высохнет, участки с недостатком влаги приводят к появлению в бетоне всевозможных трещин, дефектов и неровностей.

Многие производители и изобретатели пытались увеличить прочность другими способами - например, используя технологию Sensing skin, суть которой заключается в максимально оперативном выявлении таких дефектов; применяя супер-прочный материал кевлар или внедряя в бетон бактерии, которые заполняли бы появившиеся полости. Но команда университета Пердью решила "лечить" именно первопричину и предотвратить саму возможность появления трещин.

Нанокристаллы целлюлозы способны справиться именно с проблемой недостаточной гидратации смеси. Согласно исследованиям, они увеличат пластичность бетона путем более равномерного поступления влаги в смесь.

nanocrystal.jpg

Особенно ценно в открытии то, что сама новая присадка экологична и при этом в сырье для ее производства нет недостатка. Более того, ее выработка может даже помочь в таком важном деле, как переработка промышленных отходов. То есть, может считаться "зеленой" технологией.

Ученые полагают, что скоро технологии с использованием нанокристаллов могут привести к появлению целого класса биоматериалов, которые будут применяться не только в строительстве зданий, но и, к примеру, при производстве авто-компонентов.

Однако, как всегда встает вопрос о том, не опасны ли нанокристаллы целлюлозы для здоровья людей (как это произошло с минеральной ватой или с пропитками, замедляющими горение утеплителей. Ряд исследований на эту тему уже проведен. И первоначальные результаты не выявили токсичного воздействия нанокристаллов на человека. Однако ученые все же настаивают на том, что исследование этого аспекта требует куда большего внимания, и в этом с ними спорить сложно.

Рис.1. Фотография нанокристаллов целлюлозы, сделанная трансмиссионным электронным микроскопом. Источник: phys.org

Если же говорить об использовании нанокристаллов целлюлозы при изготовлении бетона, то в планах у разработчиков дальнейшие и более масштабные тесты нового продукта. А далее - выход на производство в коммерческих масштабах.

  0
  3713
Темы
Актуально
Сто раз проверь, один отрежь. Выбираем земельный участок для строительства дома
21.03 Сто раз проверь, один отрежь. Выбираем земельный участок для строительства дома
Вот несколько советов, которые помогут максимально беспроблемно пройти процесс от выбора земли до ее покупки.
 
  2371
Декор из стеклянных банок - делаем оригинальные вещи из самых обычных
20.03 Декор из стеклянных банок - делаем оригинальные вещи из самых обычных
С помощью обычных стеклянных банок можно создать уникальный и экстравагантный декор для дома. В копилку идей для вашего дома!
 
  2575