science >> Wetenschap >  >> Chemie

Beton met verbeterd slagvastheid voor verdedigingsconstructies

Krediet:FEFU

Ingenieurs van het Military Studies Centre aan de Far Eastern Federal University (MSC FEFU) ontwikkelden beton met een verbeterd slagvastheid en gemaakt van tot 40 procent afval van de sintel van rijstkaf, kalksteenafval en kiezelhoudend zand. Het nieuwe beton is zes tot negen keer beter bestand tegen craquelé dan de typen die onder de GOST-normen zijn geproduceerd. De resultaten zijn gepubliceerd in Anorganische materialen:toegepast onderzoek .

Het nieuwe beton is geschikt voor de bouw van militaire en civiele beschermingsconstructies, dragende constructies van kerncentrales, of voor gebouwen in het noordpoolgebied.

Het uithoudingsvermogen van het nieuwe type beton neemt toe met de impact die het beïnvloedt. Een plaat van het materiaal vertoont het zogenaamde 'rubbereffect':het trekt samen en wordt veerkrachtig, maar kraakt niet. Volgens de ingenieurs de constructie absorbeert impact dankzij zijn dynamische viscositeit. Dit effect wordt veroorzaakt door de wapening van beton, in dit geval, door er metaal- of toetssteenvezels aan toe te voegen.

Slagvast beton is niet alleen bestand tegen granaatinslagen, maar ook tsunami-golven. Bovendien, het heeft seismische stabiliteit. Tijdens het gietproces, de betonnen zelfafdichtingen, wat betekent dat het kan worden gebruikt om complexe structuren te creëren, inclusief ondergrondse constructies.

"We hebben de componenten uitgebalanceerd met een nauwkeurigheid van 0,5 procent. Het was belangrijk voor ons dat het beton zo lang mogelijk standhoudt tot de eerste scheur, want nadat een betonconstructie scheurt, de verslechtering ervan is slechts een kwestie van tijd. Vandaag, de hele wereld werkt aan antiterroristische veiligheidsfaciliteiten die andere structuren zouden beschermen tegen een granaatinslag of een vliegtuigongeluk. We hebben dit vraagstuk vanuit onze eigen invalshoek benaderd en een slagvast materiaal ontwikkeld. In de volgende fase van ons werk, we willen stralingsbestendig beton maken, " zei luitenant-kolonel Roman Fediuk, een professor aan het Military Studies Center van de Far Eastern Federal University.

Volgens hem, er is al een technologisch schema voor de vervaardiging van het nieuwe beton ontwikkeld, en de onderhandelingen over de uitvoering ervan zijn aan de gang. De regeling vereist geen omvangrijke investeringen of modernisering van voorzieningen.

De vervaardiging van het slagvaste beton kan nog kosteneffectiever zijn dan op GOST gebaseerde typen, omdat het minder cement en meer afvalproducten bevat.

MSC FEFU heeft een aparte wetenschappelijke school die werkt aan de ontwikkeling van composietmaterialen voor speciale faciliteiten, evenals civiele bouw. Het werk van de ingenieurs is gebaseerd op het principe van natuurlijkheid:ze willen dat hun beton zo stabiel is als natuursteen. Dit principe wordt gepromoot door een tak van wetenschap die geonics of geomimetica wordt genoemd. De basis van dit veld werd gelegd door professor Valery Lesovik van de Shukhov Belgorod State Technological University, een corresponderend lid van de Russische Academie van Architectuur en Bouwwetenschappen.

Eerder dit jaar presenteerden FEFU-ingenieurs samen met hun collega's van de Kazan State University of Architecture and Engineering een nieuw type beton met verhoogde initiële sterkte dat het betonstortproces drie tot vier keer zou versnellen. Dit type beton barst of lekt niet, is bestand tegen lage temperaturen, en kan worden gebruikt voor de bouw in het Verre Oosten en in de omstandigheden van het uiterste noorden.