Учёные из Донского государственного технического университета (ДГТУ) создали прочный композит, выполненный на основе смеси керамзита и бетона. В сравнении с существующими материалами, разработка демонстрирует на 30% повышенную прочность и поглощает на 26% меньше воды. Благодаря этим характеристикам новый материал подходит для изготовления плавучих платформ, используемых в нефтедобыче и гидротехнических экспедициях.
Полученные данные были опубликованы в журнале Journal of Composites Science. Как пояснили специалисты ДГТУ, плавучие платформы должны иметь высокую грузоподъёмность и при этом не терять плавучести из-за увеличения веса или насыщения водой.
В настоящее время для создания подобного рода сооружений применяются коррозионно-стойкие металлы, лёгкие полимерные материалы или композиты. Долговечность таких платформ зависит от устойчивости материалов к постоянному контакту с водой, перепадам температур и механическим нагрузкам.
Обычный бетон применять для таких конструкций нецелесообразно из-за его большой плотности, которая препятствует удержанию на воде, отметили в ДГТУ. Вместо этого исследователи разработали композитный материал, состоящий из бетона и керамзита, который обладает на 38% большей прочностью при изгибе и на 25% более высоким сопротивлением сжатию по сравнению с аналогами.
Кроме того, новый материал впитывает воды на 25% меньше, чем существующие варианты, сообщил заведующий кафедрой «Строительство уникальных зданий и сооружений» ДГТУ Сергей Стельмах. По его словам, использование технологических приёмов, таких как предварительное смазывание керамзита цементной пастой и армирование базальтовым волокном, станет основой для создания высокопрочных керамзитобетонов, предназначенных для строительства плавучих объектов в условиях Крайнего Севера и Арктики.
Дополнительная обработка уменьшает водопоглощение материала, что особенно важно из-за пористой структуры керамзита, — отметил учёный. Чтобы адаптировать керамзитобетон для суровых арктических условий, специалисты ДГТУ планируют провести исследования по его морозостойкости и устойчивости к воздействию солёной воды.
Проект выполнен при поддержке Российского научного фонда.