Легкий пористый бетон с гранулами пеностекла из битого стекла ценят за теплоизоляцию. Однако у этого материала есть скрытый недостаток: на фасадах со временем появляются трещины. Причина процесса — щелочно-силикатная реакция. Влага проникает в стену, щелочи из цемента реагируют с кремнием из пеностекла. Образуется гель, который разбухает и разрушает бетон изнутри. Особенно быстро процесс идет в холодном и влажном климате, например в северо-западной части России.
Существующие решения — специальный цемент, добавки или гидроизоляция — либо дороги, либо ненадежны, а обычное опудривание гранул тальком или графитом не помогает химической защите.
Для решения этой проблемы ученые Пермского Политеха разработали новый состав пеностекла. В пресс-службе ПНИПУ рассказали, что ключевым компонентом стал метакаолин — разновидность алюмосиликатной глины в виде тончайшего порошка. В отличие от традиционных опудривателей, он не просто предотвращает слипание гранул, но и связывает щелочи цемента, блокируя разрушительную реакцию.
Ученые изготовили три партии гранул: без добавок, с диоксидом кремния и с метакаолином. Результаты показали, что прочность бетона с метакаолином составила 3,3 МПа против 2,6 МПа у обычного образца, то есть выросла на 27%. Водопоглощение бетона снизилось с 13,7% до 11,9%, что снижает риск набухания геля. Пеностекло стало плотнее, но сохранило легкость и теплоизоляцию.
Разработка решает технологическую проблему слипания гранул и проблему долговечности зданий. Для строительного бизнеса это возможность выпускать более качественные блоки без роста себестоимости, а для жителей — дома без трещин через 10-15 лет после постройки.
Ранее в Перми создали прочный полимербетон из доступных компонентов.
