В Инженерной школе Дальневосточного федерального университета (ИШ ДВФУ) разработали технологию создания более прочной композитной арматуры. Об этом «Стройгазете» сообщили в департаменте внешних коммуникаций ДВФУ, уточнив, что для улучшения физико-механических свойств строительного материала изобретатели предложили добавлять углеродные нанотрубки из мха.

Как уточнили в университете, авторы разработки — директор ИШ ДВФУ Александр Беккер и научный сотрудник международного научно-образовательного центра «R&D центр «Арктика» Андрей Уманский — уже получили на свое изобретение патент.

По словам Александра Беккера, идея укрепления структуру композитной арматуры с помощью нанотехнологий родилась в связи с тем, что бетонные изделия с такой арматурой имеют высокую деформативность и большую ширину раскрытия трещин по сравнению с образцами из стали.

Как рассказал инженер, основой новой арматуры служит множество высокопрочных непрерывных волокон. Их объединяют в стержень полимерной матрицей, которая скрепляет волокна и защищает их от агрессивного воздействия окружающей среды. В эпоксидную смолу матрицы изобретатели добавили углеродные нанотрубки. Они на микроуровне выполняют функцию армирующего материала и благодаря своим свойствам являются центрами направленной кристаллизации.

«Углеродные нанотрубки обладают высокими механическими характеристиками и могут применяться как эффективное средство повышения физико-механических свойств композитов. Это объясняется тем, что свободные химические связи нанотрубок обеспечивают лучшее сцепление компонентов и, как следствие, повышают прочность материала», — объяснил Александр Беккер.

Интересная особенность технологии заключается в способе получения нанотрубок. Они производятся из мха сфагнума бурого (Sphagnum fuscum), собранного на болотах нижнего Приамурья. Этот мох активно используется в строительстве благодаря своей низкой теплопроводности и устойчивости к разложению. Как оказалось, у него есть и другие уникальные свойства. После механической, термической и химической переработки природного сырья, получают углеродные нанотрубки диаметром 10-20 нанометров, которые ученые и предлагают использовать для укрепления арматуры.

По данным разработчиков технологии, новая арматура с нанотрубками отличается повышенным значением сопротивления на растяжение (на 75-97 % по сравнению с обычной) и более высоким модулем упругости при сжатии/растяжении — на 7-15 %.