Ученые из Массачусетского технологического института установили, что изменения в наноструктуре бетона являются причиной, так называемой деформации ползучести материала (способности деформироваться при длительном действии постоянной нагрузки). Новые результаты помогут создать бетон, который будет служить тысячи лет.
Эта же группа исследователей ранее установила, что основными «кирпичиками», из которых состоит популярный строительный материал, являются гранулы гидросиликата кальция нанометровых размеров. Теперь ученые выяснили, что деформация ползучести вызывается перестройкой данных структур и их смещением друг относительно друга.
Кроме этого они объяснили, почему добавление в раствор кварцевой пыли приводит к формированию более плотного и прочного бетона. Дело в том, что частицы кварца заполняют пустые пространства между гранулами, осложняя перестройку и относительное движение наноструктур.
Расчеты исследователей показывают, что добавление различных наполнителей в бетонный раствор и специальная его обработка позволяют многократно увеличить жизнь бетона. Например, структуры, расчетное время жизни которых 100 лет, могут прослужить до 16 тысяч лет. Столь значительный скачок объясняется тем, что долговечность бетона экспоненциально зависит от скорости ползучести. Поэтому небольшое уменьшение этой скорости приводит к значительному росту долговечности.
Ученые отмечают, что использование их открытия поможет создавать более долговечные бетонные конструкции. Это, в свою очередь, позволит сократить количество вредных выбросов в атмосферу, которые являются результатом деятельности цементной промышленности.
