В Томске повысили прочность цементного камня почти на треть

МОСКВА, 20 авг – РИА Новости. Прочность цементного камня можно увеличить на 30 процентов с помощью комплексной химической добавки и ультразвуковой обработки воды, выяснили ученые ТГАСУ в составе исследовательского коллектива. Полученные данные открывают перспективы для создания более долговечных и надежных строительных материалов. Результаты исследования опубликованы в "Вестнике Томского государственного архитектурно-строительного университета".

Для повышения прочности строительных материалов на основе цемента обычно используют химические добавки — наноразмерные частицы, такие как нанокремнезем, нанооксид алюминия, углеродные нанотрубки и графен. Они заполняют микропоры, ускоряют затвердевание и снижают усадочные деформации. Однако у этих добавок есть ограничения: не все из них хорошо сочетаются друг с другом или с конкретным типом цемента, а наночастицы склонны к агрегации — без специальной обработки они оседают "комками", и эффект от добавки снижается, объяснили авторы исследования.

Ученые Томского государственного архитектурно‑строительного университета (ТГАСУ) совместно с индустриальными партнерами провели эксперимент на цементах двух марок — ЦЕМ I 52,5Н и ЦЕМ II/А 42,5Б. Они ввели в цементную смесь комплексную добавку из нанодисперсного оксида кремния и микродисперсного карбоната кальция, а воду для затворения обработали ультразвуком.

"Установлено возрастание гидравлической активности цемента, причем эффект усиливается с повышением его марки. А ультразвуковая обработка жидкости затворения активирует воду по отношению к цементу. Наиболее значимый эффект достигнут при совместном модифицировании цемента и воды: прочность цементного камня увеличивается на 15–30 процентов", — рассказал профессор кафедры физики, химии и теоретической механики ТГАСУ Николай Горленко.

По словам ученых, полученные данные открывают перспективы для оптимизации составов цементных композиций и повышения эксплуатационных свойств строительных материалов. В перспективе это позволит создавать более долговечные бетонные конструкции, снижать расход цемента и сокращать энергозатраты на производство.

В дальнейшем ученые планируют подобрать оптимальные составы и концентрации химических добавок для строительных материалов на основе цемента, а также изучить, как на их свойства влияют другие физические факторы — магнитное и электромагнитное поля, вибрация, сообщили в пресс‑службе вуза.

Работа направлена на решение задач национального проекта по обеспечению технологического лидерства "Новые материалы и химия" и выполнена при финансовой поддержке программы "Приоритет‑2030".