Самовідновлювані бетони - це особливий клас бетонів, що має здатність до самозаліковування тріщин завдяки наявності в його складі спеціальних компонентів. Їхня унікальна особливість полягає в тому, що при утворенні мікротріщин у бетоні активується механізм самовідновлення - запускаються хімічні реакції, завдяки яким тріщини поступово закриваються.
Принцип роботи самовідновлюваних бетонів
Здатність до самовідновлення таких бетонів забезпечують спеціальні добавки. Найбільш поширені мінеральні добавки, що містять активні хімічні речовини, а також різні волокна та мікрокапсули з полімерами або олігомерами. З появою тріщин ці речовини вивільняються і запускають реакцію затвердіння, у результаті якої тріщина закривається твердим матеріалом, відновлюючи цілісність конструкції.
Основні переваги самовідновлюваних бетонів
Головна перевага таких бетонів - підвищення довговічності та надійності бетонних та залізобетонних конструкцій. Завдяки здатності до самозаліковування знижується ризик руйнування конструкцій від розтріскування, корозії арматури та інших ушкоджень.
Крім того, застосування бетонів, що самовідновлюються, веде до скорочення витрат на ремонт і відновлення будівель і споруд з бетону. Немає необхідності в дорогих та трудомістких методах ремонту бетонних поверхонь.
Області застосування самовідновлюваних бетонів
Завдяки своїм унікальним властивостям такі бетони широко використовуються при будівництві відповідальних інженерних споруд - мостів, тунелів, гідроелектростанцій, а також об'єктів атомної енергетики. Їх активно застосовують при зведенні висотних будівель та промислових споруд, що піддаються агресивному хімічному та механічному впливу.
Перспективи та напрямки розвитку технології самовідновлюваних бетонів
В даний час ведуться активні дослідження в галузі вдосконалення бетонів, що самовідновлюються.
Зокрема, розробляються інноваційні добавки на основі наночастинок різних сполук, які дозволяють на молекулярному рівні прискорити процес структурування бетону в зоні тріщиноутворення. Випробовуються комплексні модифікатори з поліпшеними каталітичними властивостями активації реакцій самозалікування тріщин.
Також активно ведуться роботи з інтегрування в бетони, що самовідновлюються, сенсорних систем моніторингу технічного стану конструкцій. Це дозволить оперативно виявляти зони пошкоджень та активувати механізм саморемонту.
Велика увага приділяється підвищенню ремонтопридатності таких бетонів за рахунок можливості багаторазового лікування дефектів при циклічних навантаженнях. Для цього оптимізується склад та структура бетонів, розробляються нові типи мікрокапсул для тривалого вивільнення полімерних сполучних.
Важливим напрямком є також розширення температурного діапазону експлуатації та поліпшення морозо- та корозійної стійкості бетонів, що самовідновлюються, для застосування в суворих кліматичних умовах.
Загалом, подальші дослідження сфокусовані на створенні високотехнологічних мультифункціональних бетонів нового покоління з широким спектром експлуатаційних властивостей.
Висновок
Технологія самовідновлюваних бетонів - один з найбільш перспективних напрямків, що швидко розвиваються, в сучасному бетонобудуванні і будіндустрії в цілому. Використання таких бетонів дозволяє суттєво підвищити довговічність та надійність будівель та інженерних конструкцій, а також скоротити витрати на їх експлуатацію та ремонт. Впровадження бетонів, що самовідновлюються, - важливий крок на шляху до створення по-справжньому "розумних" та екологічних матеріалів і технологій у будівельній галузі.