Томские ученые работают над новой строительной технологией

Молодые ученые ТГАСУ разрабатывают способ сделать цемент прочнее, долговечнее и экологичнее. В качестве добавки они предложили использовать природный полимер хитозан, который входит в состав панцирей насекомых, речных раков и крабов.

Испытания новой технологии проходят в лаборатории ТГАСУ. Исследования стали возможны благодаря программе "Приоритет-2030" национального проекта "Молодежь и дети".

Прочность модифицированного цемента проверяют с помощью кинетического пистолета. Боек отскакивает от серой глыбы — так специалисты оценивают характеристики строительного материала.

Сначала испытания проводят на контрольном образце.

«Значения, которые мы получаем, колеблются в зоне от 38 до 48 мегапаскалей»,

– рассказал Николай Караченцев, лаборант.

Затем исследователи испытывают блок с хитозановой добавкой. Его показатель достигает 61 мегапаскаля.

«Отталкиваясь от наших контрольных анализов на различных временных промежутках формирования кристаллической решетки цемента, у нас получается средняя прибавка порядка 30 процентов»,

– отметил Николай Караченцев.

Хитозан, по словам ученых, не просто заполняет пустоты в материале, а становится частью его структуры. При формировании блоков до 30 процентов цементного песка остается незадействованным. Модификация с использованием новой добавки позволяет решить эту проблему.

«При внесении хитозана он постепенно поглощает воду, так ее и испускает. При этом испускании воды, которая выходит из хитозана, она связывается с незадействованным цементным песком и, соответственно, упрочняет его. Что у нас и показано согласно нашим данным и исследованиям»,

– объяснила Элина Колесникова, младший научный сотрудник НОЦ "Строительная химия" ТГАСУ.

Еще одно свойство нового материала — меньшая восприимчивость к внешней влаге. Это может расширить перспективы его применения в условиях арктического климата.

Получение самой добавки, как отмечают исследователи, не требует сложного процесса.

Получить добавку достаточно просто. Субстанция, чем-то напоминающая манную крупу, — это хитозан. Добавляем терефталевый альдегид, который является связующим мостиком между молекулами хитозана. И спустя полтора-два часа на центрифуге получаем гранулы. Это и есть искомая добавка

Исследования продолжаются. Горизонт планирования у томских ученых составляет от трех до пяти лет. За это время они рассчитывают отработать технологию, найти индустриальных партнеров и запустить малотоннажное производство.