Ученые МАДИ и МГСУ предложили концепцию стройматериалов с управляемыми свойствами

Ученые Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета и Московского государственного строительного университета предложили подход к созданию строительных материалов с программируемыми свойствами. Авторы назвали их «адаптенами» и проверили принцип на смеси мелкого песка с известью для дорожного строительства.

Концепция предполагает разделение производства материала и его активации. Сначала создается полуфабрикат, который может храниться в метастабильном состоянии, сохраняя заданные качества. Затем внешнее воздействие — например, вода, изменение температуры или механическое давление — запускает процессы, меняющие структуру и свойства материала.

Исследователи рассматривают этот подход как способ управлять характеристиками строительных композитов на разных этапах их жизненного цикла. В отличие от улучшения отдельного показателя, например прочности или водостойкости, концепция охватывает хранение, подготовку к применению и последующую активацию материала.

В эксперименте добавление 5% извести в мелкий песок приводило к образованию на его частицах наноразмерных кристаллитов гидроксида кальция Ca(OH)₂. По данным исследователей, при контакте с водой они запускали ионообменные и пуццолановые реакции в приповерхностном слое, способствующие уплотнению и набору прочности.

Испытания на приборе стандартного уплотнения СоюзДорНИИ показали, что обычный мелкий песок достигал максимальной плотности 1,679 г/см³ после шести часов выдержки при оптимальной влажности. Для грунтоизвестковой смеси показатель составил 1,702 г/см³ после двух часов. Таким образом, в условиях испытаний время выдержки сократилось втрое, а максимальная плотность выросла.

Для отрасли переработки потенциальное значение разработки связано с использованием промышленных отходов в строительных материалах. Авторы указывают, что предложенный подход может помочь вовлекать их во вторичный оборот и снижать стоимость строительства. При этом в представленном описании не уточняются виды отходов, допустимая доля вторичного сырья и результаты испытаний композитов с такими добавками. Поэтому говорить о подтвержденном расширении спроса на вторсырье пока рано.

В дальнейшем исследователи планируют распространить подход на асфальтобетонные смеси, геополимеры, цементные бетоны и другие композиты. Возможность сократить технологические паузы и использовать вторичное сырье делает концепцию интересной для строительной переработки, однако результаты испытаний песчано-известковой смеси пока не подтверждают ее эффективность для всех этих материалов.