Российские ученые разработали новый способ упрочнения бетона в 1,5-2 раза
При строительстве ряда специальных объектов требуются бетоны особой прочности. К таким объектам относятся космодромы, взлетные аэродромные полосы, атомные и гидроэлектростанции, мосты, фундаменты для нефтяных вышек, объекты радиозащиты и специального назначения.
В лаборатории №24 Института металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) впервые в мире изготовлена аморфная стеклометаллическая фибра, добавление которой в бетон в небольших количествах существенно повышает его прочность. Аморфная фибра представляет собой нарезанные кусочки очень тонкого, но прочного стеклометаллического провода диаметром от 0,05 до 0,1 мм. Прочность такого микропровода превышает прочность стали и достигает 3000 МПа.
Уникальная технология получения аморфных микропроводов состоит из ряда сложных процессов. Сначала в плавильных печах отливаются тонкие стержни (прекурсоры) из специального ферромагнитного железо-кобальтого сплава. Затем эти стержни помещают в стеклянные трубки и плавно пропускают через нагревательный индуктор.
Когда стеклянную трубку с металлическим стержнем внутри проводят через индуктор с высокой температурой, стекло и стержень расплавляются и образуется расплавленный металл в стеклянной оболочке, который равномерно вытягивается в провод и наматывается на барабан. При этом, чтобы провод не рвался и сохранял одинаковый диаметр по всей длине, используются специальные программы, которые в режиме On-line управляют всеми технологическими процессами: нагревом, плавлением, вытягиванием, охлаждением, намоткой и пр.
Полученный таким образом многокилометровый стеклометаллический аморфный микропровод обладает рядом уникальных характеристик. Он прочный, сверхупругий, коррозионностойкий, радиозащитный. За счет стеклянной оболочки у такого провода хорошая адгезия с бетоном.
Нарезанные и равномерно замешанные в бетон кусочки аморфного микропровода длиной 5-10 мм создают в нем высокопрочные соединения и тем самым производят микроармирование бетона по всему объему. Прочная металлическая фибра принимает на себя нагрузки бетона и значительно увеличивает его прочность. Испытания показали, что прочность бетона за счет использования аморфной стеклометаллической фибры может быть увеличена в 1,5-2 раза.
Данная разработка российских ученых еще раз показала актуальность применения в народном хозяйстве новых материалов и технологий.
Подробнее о применении аморфных микропроводов можно посмотреть по ссылке: https://amorphous-wires.ru
