Они провели эксперименты, чтобы понять, как материал поведет себя в аварийных ситуациях, например, если внезапно обрушится одна из опор здания.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Structures.

Что сделали исследователи:

• Взяли бетонные образцы разной прочности.
• Нагружали их шесть месяцев (примерно 60% от максимальной нагрузки, которую они могут выдержать).
• Затем резко увеличивали нагрузку, имитируя динамические удары.

Что показали эксперименты:

• После долгой статической нагрузки прочность бетона выросла на 7–10%.
• При резких ударах прочность увеличилась еще сильнее — на 20–32%.
• Но чем прочнее становился бетон, тем хуже он сопротивлялся деформациям — то есть ломался почти без предупреждения.

Почему так происходит

Когда бетон долго находится под давлением, его внутренняя структура уплотняется. Напряжения распределяются равномернее, и материал становится крепче. Но за это приходится платить: он теряет гибкость и трескается при внезапных ударах.

Как это поможет в строительстве

Ученые создали математическую модель, которая предсказывает поведение бетона в реальных условиях. С ее помощью можно проектировать здания, устойчивые к обрушениям.

В будущем мы применим эту модель для анализа конструкций с учетом их срока службы, — говорит руководитель исследования Сергей Савин.

Ранее ученые разработали более прочный и экологичный бетон.

Фото: Общий вид бетонных образцов по результатам испытаний: квазистатические (а); динамические и статико-динамические (б) испытания. Источник: Сергей Савин.