В вузе создают электропроводящий бетон для строительных конструкций

Создать электропроводящий, саморазогревающийся бетон было давней мечтой строителей. Если сделать из такого бетона элементы строительных конструкций или заложить его под асфальт пешеходных дорожек, под верхнее покрытие автодорожных развязок, мостов, то при подключении к электропитанию бетонный элемент нагреется, и лед и снег растают. Такие антиобледенительные элементы могут решить проблемы нарастания сосулек на высотных зданиях, которые при падении могут травмировать пешеходов.

Источник: shutterstock.com

Эксперименты с токопроводящим бетоном с включением в него молотого графита в качестве электропроводящего компонента проводились еще в 80-е годы прошлого века, но здесь существует дилемма: такое решение требует введения его в концентрации более 20 % по причине круглой формы его частичек, уменьшающих прочность бетона более чем на порядок. Если же использовать углеродные структуры вытянутой формы, то углеволокно не совмещается с бетоном, а нанотрубки, кажущиеся идеальным проводящим наполнителем, пока еще слишком дороги для применения в строительстве, бетон с нанотрубками исследуется во многих научных лабораториях как перспективный материал будущего.

Волокно в бетоне
Волокно в бетоне

В позапрошлом году ученые из Университета Небраски-Линкольна, США, разработали проводящий бетонный состав на основе угольного кокса и стальной стружки, имеющий приемлемую стоимость, однако стальная стружка в условиях влажного климата России быстро коррозирует и электропроводные свойства бетона исчезают.

В Университете ИТМО в научной лаборатории нелинейно-оптических молекулярных кристаллов и микролазеров под руководством профессора Игоря Денисюка, профессора Майи Успенской и доцента Марии Фокиной разработана электропроводящая бетонная композиция, основанная на углеродном волокне пятимикронной толщины с химически обработанной поверхностью.

Команда разработчиков
Команда разработчиков

Лабораторные образцы модифицированного электропроводящего бетона при умеренном содержании модификатора, повышающего цену не более чем на 30 %, имеют прочностные характеристики на уровне обычного бетона М-400 и электропроводность 15 Ом на квадрат. Они обеспечивают выделение электрической мощности 4 Вт/куб. дюйм при температуре 80 градусов Цельсия. Данные характеристики достаточны для практического применения и обеспечивают антиоблединительные свойства конструкций. В настоящее время совместно с Политехническим университетом проводятся исследования эксплуатационных характеристик разработанного материала. В работу активно включаются студенты обоих вузов.

Более подробно результат разработки описан в научной статье.

 

 

Архив по годам:
Пресс-служба