Учёные НИУ МГСУ разрабатывают технологию, которая позволит сделать дорожно-строительные материалы, в частности полимерно-битумные вяжущие и асфальтобетоны на их основе, на 150% долговечнее и на 20% дешевле благодаря новым функциональным наноматериалам.
Функциональные наноматериалы, или наномодифицированные дисперсные системы, — такие материалы, в которых нананомодификатор состоит из фрагментов размером от 1 до 100 нм. Дело в том, что объёмном материале количество поверхностных атомов по сравнению с основным объёмом очень мало. Когда количество поверхностных атомов превышает количество атомов в объёме, как это происходит в функциональных наноматериалах, свойства могут сильно измениться.
Функциональные наноматериалы — это ключевой элемент нанотехнологий, их уникальные свойства помогают в создании новых устройств и материалов. Сегодня разработаны различные методики получения наноматериалов, позволяющие регулировать свойства конечного продукта. Функциональные наноматериалы используются в самых различных отраслях, например, в медицине применяются функциональные материалы антибактериальной и антивирусной активностью.
Разработка учёных НИУ МГСУ — термодинамически устойчивые системы «Углеводородный пластификатор-углеродный первичный наноматериал». Он используется в качестве модифицирующего и структуростабилизирующего компонента для полимерно-битумных вяжущих.
«Применение функциональных наноматериалов в составе полимерно-битумного вяжущего позволяет улучшить эксплуатационные характеристики, такие как сдвиговая устойчивость (до 21%), усталостная устойчивость (до 47%) и долговечность (на 150%) с одновременным снижением содержания СБС полимера на 15-20% (самый дорогостоящий компонент в составе полимерно-битумного вяжущего)», — говорит учёный НИиИЦ «Строй-Тест» НИУ МГСУ Светлана Обухова.
В исследовании были изучены краткосрочные и долгосрочные процессы старения, протекающие в наномодифицированных полимерно-битумных вяжущих, высокотемпературные и низкотемпературные характеристики, такие как сдвиговая вязкость, устойчивость к пластической деформации, или ползучесть и усталостное растрескивание, были изучены релаксационные процессы в наномодифицированных полимерно-битумных вяжущих (параметр долговечности).
По словам учёных, функциональные наноматериалы в перспективе могут быть также использованы в различных битумопроизводных материалах, таких как мастики, эмульсии, пропитки и другие.
