Исследователи из Дальневосточного федерального университета и Российского университета дружбы народов придумали новый состав бетона, содержащий специальные наночастицы. Заливать его можно во влажном климате и при отрицательных температурах, а срок службы составляет около 50 лет. Статья с результатами работы была опубликована в журнале Construction and Building Materials.

Заливать бетон при отрицательных температурах крайне сложно. В составе этого строительного материала содержится вода, которая может замерзнуть, в результате чего образуются камни, сильно снижающие прочность изделия. Заливка при температуре ниже 5°C делается исключительно с применением специальной методики, нарушение которой сильно снижает эксплуатационные характеристики строения.

Теперь российские ученые придумали такой состав бетона, который не требует применения особых методов даже при заливке в отрицательных температурах. Он поможет сохранить прочность и долговечность бетонных конструкций, возводимых на холоде, без удорожания технологического процесса.

Добиться этого исследователям удалось с помощью внедрения в состав гиперпластификаторов и наночастиц диоксида кремния, которые увеличивают прочность материала. Также новая бетонная смесь содержит меньше цемента. Его заменили на отходы энергетических производств и отсевы дробления песка, что делает бетон более экологичным. Измерив технологические свойства нового состава, исследователи пришли к выводу, что они соответствуют цементу высоких марок, но применение разработки российских ученых оказывается более выгодным.

Чтобы рассчитать необходимые пропорции, ученые провели ряд экспериментов, данные которых затем уточнили с помощью математических моделей. Благодаря выверенному составу смеси авторам удалось повысить морозостойкость бетона и решить проблему его повышенной текучести, которая в условиях низких температур становится причиной комкования бетона и снижения прочности после отвердения. Также ученые снизили количество воды в смеси на 40%, что позволило увеличить прочность и плотность материала.

На следующем этапе исследований ученые планируют разработать бетонную смесь для заливки в условиях отрицательных температур до -15 °C.