Nghiên cứu do nhóm chuyên gia tại Đại học Nghiên cứu Bách khoa Quốc gia Perm thực hiện. Theo thông tin được các nguồn Nga công bố, điểm khác biệt lớn nhất của loại bê tông này nằm ở chất kết dính.
Thay vì dùng xi măng như bê tông truyền thống, nhóm nghiên cứu sử dụng nhựa epoxy làm nền, kết hợp với cát thạch anh, sợi thủy tinh cắt nhỏ, oxit sắt, silica trắng, aerosil dạng bột mịn và thành phần chống ẩm.
Cách tiếp cận này tạo ra một loại bê tông polymer có cấu trúc đặc hơn, khả năng chịu lực cao hơn và chống chịu tốt hơn trong môi trường khắc nghiệt. Trong khi bê tông xi măng thông thường thường có cường độ chịu nén khoảng 20-40 MPa, vật liệu mới của Nga đạt tới 106 MPa trong thử nghiệm. Con số này cũng cao hơn mức 80-90 MPa thường được nêu đối với một số mẫu bê tông polymer tương tự ở nước ngoài.
Theo nhóm nghiên cứu, tỷ lệ phối trộn tối ưu được xác định là 40% nhựa và 60% chất độn. Các chuyên gia đã thử nhiều biến thể hỗn hợp khác nhau, sau đó đánh giá độ dễ thi công, độ đồng nhất, hình dạng mẫu và khả năng chịu nén. Sau khi trộn, vật liệu được đổ vào khuôn kim loại chuyên dụng và để đóng rắn trong điều kiện nhiệt độ phòng trong 7 ngày.
Trong quá trình đóng rắn, các chất độn bám vào nền polymer, tạo thành một khối vật liệu có khả năng chịu tải cao. Mẫu sau đó được đưa vào máy ép thủy lực để kiểm tra cường độ. Kết quả cho thấy bê tông polymer mới chịu được áp lực lớn trước khi bị phá hủy, mở ra triển vọng sử dụng trong những công trình đòi hỏi độ bền cao.
Giới nghiên cứu Nga cho rằng loại vật liệu này có thể phù hợp với các kết cấu thường xuyên chịu tải trọng động, rung động, độ ẩm hoặc tác động hóa chất. Đây là những điều kiện mà bê tông truyền thống dễ xuống cấp, nứt vỡ hoặc cần bảo trì thường xuyên. Các ứng dụng được nhắc đến gồm móng công trình, mặt đường, cầu, đường ray, bệ máy và những khu vực lắp đặt thiết bị công nghiệp nặng.
Trong ngành xây dựng, cường độ nén là một trong những chỉ số quan trọng để đánh giá khả năng chịu tải của vật liệu. Với các công trình dân dụng thông thường, bê tông xi măng truyền thống vẫn đáp ứng được phần lớn yêu cầu. Tuy nhiên, ở những nơi chịu áp lực lớn hoặc hoạt động trong môi trường ăn mòn, vật liệu bền hơn có thể giúp kéo dài tuổi thọ công trình và giảm chi phí sửa chữa.
Một điểm khiến công trình này được chú ý là bối cảnh thay thế nhập khẩu của Nga. Loại bê tông polymer này được phát triển từ nguyên liệu có sẵn trong nước, qua đó giảm phụ thuộc vào các giải pháp vật liệu từ bên ngoài. Nghiên cứu được thực hiện trong khuôn khổ chương trình Priority-2030, nhằm thúc đẩy vai trò của các trường đại học trong phát triển khoa học và công nghệ quốc gia.
Dù vậy, vật liệu này hiện vẫn cần thêm thời gian để chứng minh hiệu quả ngoài phòng thí nghiệm. Để có thể ứng dụng rộng rãi, bê tông polymer mới sẽ cần trải qua các bài kiểm tra thực địa, đánh giá độ bền dài hạn, khả năng chống lão hóa, chi phí sản xuất và tính phù hợp với các tiêu chuẩn xây dựng.
Nếu vượt qua được các bước này, bê tông polymer của Đại học Bách khoa Perm có thể trở thành một trong những vật liệu đáng chú ý trong lĩnh vực hạ tầng công nghiệp.
Theo Gazeta