Исследователи Донского государственного технического университета создали прочный композит, в котором сочетаются керамзит и цементная матрица. В сравнении с существующими материалами новый состав демонстрирует порядка 30 % прироста прочности и снижает водопоглощение примерно на 26 %, что делает его пригодным для изготовления плавучих платформ для нефтедобычи и научно-исследовательских гидротехнических экспедиций.
Результаты работы опубликованы в журнале Journal of Composites Science. В ДГТУ подчеркнули, что плавучие конструкции должны выдерживать большие нагрузки и при этом сохранять плавучесть, не теряя её из?за собственного веса или впитывания воды материалом.
На сегодняшний день для таких сооружений применяют коррозионно-устойчивые металлы, лёгкие полимеры или композитные материалы. Срок службы плавучих платформ во многом зависит от устойчивости материалов к постоянному воздействию воды, перепадам температур и высоким нагрузкам.
При этом обычный бетон из?за высокой плотности и, как следствие, неспособности держаться на поверхности воды для этих целей не подходит, отмечают учёные ДГТУ. Разработанный ими керамзитобетонный композит оказался на 38 % прочнее при изгибе и на 25 % прочнее при сжатии по сравнению с аналогами.
Кроме того, материал поглощает до 25 % меньше воды, чем существующие решения, — добавил заведующий кафедрой «Строительство уникальных зданий и сооружений» ДГТУ Сергей Стельмах. По его словам, технологические приёмы, такие как предварительная обработка керамзита цементной пастой и армирование базальтовой фиброй, лягут в основу создания высокопрочных керамзитобетонов для плавучих платформ в условиях Крайнего Севера и Арктики.
Дополнительная обработка снижает водопоглощение, компенсируя высокую пористость керамзита, — уточнил учёный. Для адаптации материала к арктическим условиям специалисты планируют исследовать его морозостойкость и устойчивость к агрессивному воздействию солёной воды.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.