Beton gjort stærkere og mere holdbart med harpiks

Tekniske konstruktioner lavet af beton, stål eller andre materialer er udsat for vibrationer og belastninger. På grund af dette opstår der små revner, som vokser og til sidst fører til ødelæggelse. Dette fænomen kaldes "træthedsfejl."

Samtidig opstår korrosion af materialet under påvirkning af miljøet. Det er kombinationen af ​​disse faktorer - træthed og korrosionsfejl - der bestemmer konstruktionens levetid. For at øge det, er materialer forstærket med forskellige forbindelser.

En professor ved RUDN Universitet har foreslået at bruge epoxyharpiks til dette og sammenlignet, hvordan slid og et miljø med forskellig surhedsgrad ville påvirke det i dette tilfælde. Artiklen er publiceret i tidsskriftet Polymers .

"Nogle forskere mener, at træthedssvigt er hovedårsagen til ødelæggelse. Nogle gange kan miljøet dog forårsage mere skade. For eksempel for betonkonstruktioner, der er installeret i vand. Med andre ord er kombinationen af ​​korrosion og træthed farligere end hvert af disse fænomener separat," sagde Kazem Reza Kashyzadeh, professor ved RUDN Department of Transport.

Han forberedte flere prøver af almindelig og epoxyforstærket beton og udførte udmattelsestest i forskellige miljøer:luft, vand, havvand, sure og alkaliske miljøer. Prøverne blev først anbragt i mediet i en måned, hvorefter deres trykstyrke blev målt og derefter testet i en højcyklus testmaskine. Prøverne blev udsat for eksperimentet med en frekvens på tre gange i sekundet indtil fejl.

Beton med epoxyharpiks klarede sig bedre end andre prøver med den korrosive påvirkning fra miljøet og cykliske belastninger. For eksempel var belastningsgrænsen for almindelig beton i vand omkring 10 tons, og for armeret beton - omkring 18. Det vil sige, at udmattelsesstyrken steg med 80%. Trykstyrken af ​​armeret beton umiddelbart efter eksponering for et aggressivt miljø var 12 % højere.

"Statiske test har vist, at trykstyrken af ​​beton med polymer er ca. 12 % højere end for konventionel beton i luft. I alle andre aggressive miljøer er den statiske styrke af almindelig beton også mindre. Udmattelsesstyrken af ​​beton med epoxyharpiks stiger markant i alle miljøer, i nogle tilfælde op til 200 %," sagde Kazem Reza Kashyzadeh, professor ved RUDN Department of Transport.

Flere oplysninger: Kazem Reza Kashyzadeh, Effekten af ​​ætsende miljø på højcyklustræthedsadfærden af ​​armeret beton med epoxyharpiks:Eksperimentel undersøgelse, Polymerer (2023). DOI:10.3390/polym15193939

Leveret af RUDN University