Мезокристаллический гидросиликат кальция: биотехнологический подход к созданию эластичных материалов для бетона

Гидрат силиката кальция (C—S—H) является связующим компонентом бетона — наиболее широко используемого синтетического материала в мире. Основной недостаток бетона заключается в отсутствии эластичности и низкой прочности при изгибе, что значительно ограничивает его потенциал, делая необходимым применение стальной арматуры. Хотя свойства C—S—H могут быть значительно улучшены путем создания органических гибридов, потенциал этого подхода нельзя раскрыть полностью из-за неупорядоченной нанопластинчатой структуры C—S—H. Авторы статьи предложили биотехнологический подход к созданию мезокристалла из высокоупорядоченных нанопластинок C—S—H, промежутки между которыми заполнены полимерным связующим, подобно тому, как позвоночник морского ежа состоит из высокоупорядоченных наночастиц в биоминеральном мезокристалле. Разработанный материал обладает прочностью при изгибе, характерной для перламутра, и превосходит по данному показателю все известные на данный момент материалы на основе C—S—H. Этот наноуровневый подход в будущем может принести значительную пользу строительным технологиям, поскольку таким способом можно существенно увеличить ударную вязкость и эластичность хрупких цементирующих материалов.

Автор: А. Пике, Л. Николо, З. Буркхард, Й. Билл, И. Злотников, К. Лаббе, А. Нона, Х. Кёльфен

Рубрика: Новые материалы

Ключевые слова: бетон, гидрат силиката кальция, эластичность, прочность при изгибе, мезокристалл, высокоупорядоченные нанопластинки, полимерное связующее.