Сотрудники Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х.М. Бербекова (КБГУ) разработали способ модификации бетона, позволяющий контролировать его текучесть без увеличения количества воды. Для этого были установлены ключевые параметры и определена оптимальная концентрация олигомерных добавок на основе сульфированной меламиноформальдегидной смолы, необходимых для бетона. Такой состав особенно эффективен при возведении сложных объектов: высотных зданий, мостов и архитектурных конструкций с плотным армированием. Результаты исследования были опубликованы в журнале Polymer Science, Series D.
В ходе экспериментов было установлено, что добавление сульфированной меламиноформальдегидной смолы позволяет регулировать структуру полимерных связей при длине макромолекул до 5 тыс. единиц и концентрации до 10 массовых процентов. Это обеспечивает контроль над текучестью бетонного раствора, что способствует его равномерному распределению в конструкциях, повышает прочность и улучшает водоотталкивающие характеристики. Механизм действия добавок основан на молекулярном уровне контроля взаимодействия между частицами цемента и воды.
«Олигомерные добавки, оптимальный состав и концентрация которых были определены, выступают в роли связующего звена между компонентами бетона. В отсутствие этих добавок испарение определенного количества воды может приводить к образованию трещин и пустот. С помощью олигомеров мы “фиксируем” воду, тем самым улучшая характеристики бетона. Помимо этого, добавки позволяют управлять консистенцией бетонной смеси и регулировать ее вязкость. Добавки на основе сульфированной меламиноформальдегидной смолы были известны и ранее, однако уникальность нашей разработки заключается в подборе необходимых параметров,― сообщил корреспонденту портала «Научная Россия» заведующий кафедрой органической химии и высокомолекулярных соединений КБГУ, доктор химических наук, профессор Юсуф Ахматович Малкандуев.
Ученый отмечает, что использование суперпластификаторов позволяет учитывать и оптимизировать экологические и экономические аспекты при строительстве, и их выбор должен соответствовать особенностям конкретного проекта. Сотрудники КБГУ использовали методы целенаправленного синтеза олигомеров с заданными параметрами, что обеспечило создание новой базы сырья для производства современных суперпластификаторов.
По словам Ю.А. Малкандуева, создание подобных материалов приобретает особое значение в современных экономических реалиях, поскольку России необходимы новые материалы, разработанные внутри страны. Он также подчеркнул, что в настоящее время существует потребность в отечественных разработках, касающихся создания полимерных оболочек для лекарств, которые разрушаются в конкретной среде для более целенаправленного воздействия на организм, а также гидрогелей, предназначенных для использования в медицине, сельском хозяйстве и экологии.
Материал создан при содействии Министерства науки и высшего образования Российской Федерации
Фото: antonytrivet / ru.123rf.com