Не бетон, а стальная резина: новый материал для небоскребов будущего
Группа ученых из Университета Цинхуа создала новый строительный материал — гибкий сверхпрочный армированный цементный композит, FHPRC.
Он сочетает в себе прочность высококачественного бетона с пластичностью инженерных композитов, что открывает новые возможности в строительстве.
Результаты опубликованы в издании Engineering.
Что в нем особенного
- Выдерживает давление до 160 МПа и растяжение до 36 МПа.
- Может деформироваться на 1% без разрушения, а трещины не превышают 0,1 мм.
- Сохраняет жесткость даже после предельных нагрузок.
Чтобы проверить свойства материала, ученые изготовили 30 пластин и провели серию испытаний на изгиб.
Оказалось, что добавление углеродного фиброполотна (CFRP) и стальных волокон увеличивает прочность конструкции на 163,5%, а максимальный прогиб — в 3,3 раза по сравнению с обычным бетоном.
Кроме экспериментов, исследователи разработали компьютерную модель, которая точно предсказывает поведение FHPRC под нагрузкой.
Погрешность расчетов сократилась на 90% по сравнению с традиционными методами.
Где это пригодится
- Сверхвысокие здания.
- Мосты и большепролетные конструкции.
- Ультратонкие оболочки и купола.
Хотя влияние наноматериалов в этом исследовании не изучали, работа закладывает основу для будущих разработок в строительстве.
Этот материал решает две ключевые проблемы:
- Хрупкость бетона — даже прочные марки трескаются при изгибе, а FHPRC выдерживает деформации без потери свойств.
- Долговечность конструкций — микротрещины не расширяются, значит, меньше коррозии и ремонтов.
Для индустрии это значит:
- Меньше расход бетона за счет повышенной прочности.
- Возможность создавать сложные формы без риска разрушения.
- Снижение затрат на обслуживание зданий.
Ранее ученые разработали формулу для превращения цемента в металл.