Ученые из Массачусетского технологического института установили, что причиной так называемой деформации ползучести бетона (способности деформироваться при длительном действии постоянной нагрузки) являются изменения в наноструктуре данного материала. Об этом сообщается в пресс-релизе университета, а статья ученых вышла в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Новые результаты помогут создать бетон, который будет служить тысячи лет.
Ранее эта же группа исследователей уже 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 ученым удалось объяснить, 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.