Ученые нашли «рецепт» прочности геополимеров ‒ перспективных строительных материалов

Дата публикации: 24-07-2026 20:49:54

Геополимеры ‒ материалы, которые в перспективе могут стать альтернативой бетону. Их преимущество ‒ больший срок сохранения пластичности смеси с последующим быстрым затвердеванием. Такой контролируемый процесс схватывания уменьшает риск деформаций и трещин и позволяет создавать объекты сложной геометрической формы. По прочности они сопоставимы с традиционным бетоном. А их производство значительно более экологично (в то время как производство бетона, по некоторым оценкам, ответственно за выделение 5-8% от всех выбросов углекислого газа в атмосферу).
Тем не менее, в строительстве геополимеры до сих пор широко не используются, поскольку процесс их затвердевания недостаточно изучен. Например, не хватает знаний о том, как на структуру и качество конечного материала влияют свойства исходных компонентов.
Исследователи из филиала НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ - ИХС определили, что скорость затвердевания геополимера и прочность получаемого материала зависят в первую очередь от формы частиц сырья.
Авторы сформировали образцы геополимеров из трех вариантов частиц размерами от 0,1 до 17 микрометров: в виде пластин, трубок и сфер. Оказалось, что частицы в форме трубок обеспечивают самую быструю полимеризацию: в этом случае раствор становился более плотным ‒ подобным гелю ‒ всего за 40 минут. Для сравнения, у частиц в форме сфер этот процесс занял 110 минут, а у пластин ‒ 120 минут.
Кроме того, геополимеры на основе трубчатых частиц также оказались и самыми прочными. Они выдержали давление 85 мегапаскалей, что в полтора раза выше, чем у самого распространенного строительного бетона. Образцы на основе пластинчатых частиц не разрушились при давлении 56 мегапаскалей, а сферических ‒ выдержали только 47. Различия в прочности связаны со структурой геополимеров: трубчатые частицы «укладываются» упорядоченным образом, помогая материалу выдерживать большие нагрузки.
Таким образом, изменяя форму частиц сырья, можно точно управлять скоростью затвердевания раствора, а также прочностью и структурой конечного геополимера. Это важно для получения материалов с предсказуемым и настраиваемым «поведением».
«В дальнейшем мы планируем расширить наши исследования: создать долговечные и прочные геополимерные матрицы для захоронения радиоактивных отходов и получения строительных материалов для арктической зоны. Кроме того, мы будем работать над технологией получения геополимерных изделий с высокой прочностью и химической устойчивостью с использованием 3D-печати. Все исследования мы планируем проводить исключительно с использованием алюмосиликатного сырья отечественных месторождений. Это позволит нам в дальнейшем сформулировать предложения по вовлечению российского природного минерального сырья в получение новых материалов с заданными свойствами», ‒ комментирует Ольга Голубева, руководитель проекта, заведующая лабораторией химии силикатных сорбентов филиала НИЦ «Курчатовский институт» - ПИЯФ - ИХС.
Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Ceramics International.

Основное содержимое страницы с новостью.

Схожие новости

#	Наименование новости	Тональность	Информативность	Дата публикации
1	Ученые нашли «рецепт» прочного и экологичного аналога строительного бетона	0	6.29	22-07-2026
2	Образцы строительных материалов на основе имитации лунного грунта провели шесть ...	5	7	09-07-2026
3	Ученые НГУ нашли способ применять геополимеры в строительстве	0	10.38	20-08-2026
4	Донские ученые нашли рецепт прочного бетона из отходов	0	8.3	03-08-2026
5	Ученые НГУ создают научно-технологическую основу для внедрения геополимерных материалов в строительную практику	0	11.19	19-08-2026
6	3D-printable concrete alternative hardens in three days, not four weeks	0	7.7	25-11-2025
7	Ученые ЮФУ создали нейросеть для подбора прочного бетона из отходов	0	8.79	04-08-2026
8	Бетон для будущего. Ученые создали программу для 3D-печати из отходов	0	7.24	03-08-2026
9	Нанотрубки помогут повысить прочность неорганических аналогов полимеров	0	0	15-10-2025

Классификация: Наука. Схожих патентов: 0. Схожих новостей: 9. Тональность: 0. Информативность: 8.02. Источник: www.pnpi.spb.ru.