Герметик на основе наноматериалов, разработанный учеными Университета штата Вашингтон, отталкивает воду лучше промышленного аналога и гораздо меньше повреждается от воздействия солей. Эта разработка может поспособствовать решению проблемы старения мостов и тротуаров в северных штатах США.

Большая часть инфраструктуры страны была построена с 1950-х по 1970-е годы. Срок службы конструкций подходит к концу, ситуация также усугубляется проявлениями холодного климата и увеличением использования солей-антиобледенителей, которые негативно воздействуют на бетон. Герметики, представленные на рынке, обеспечивают определенный уровень защиты, но влага все равно проникает в материал.

«Бетон, хотя и кажется твердой породой, по сути, является губкой, это заметно, когда вы смотрите на него под микроскопом», — сказал Сяньмин Ши, профессор кафедры гражданского и экологического строительства, который руководил работой.

Бетон без наногерметика и с добавлением наноматериалов

В процессе эксперимента исследователи добавили в коммерческий герметик на основе силиконов два наноматериала: оксид графена и наноклей монтмориллонита (глинистого материала с сорбционными свойствами). Наноматериалы уплотнили микроструктуру бетона, что затруднило проникновение жидкой воды. Они образовали барьер не только против проникновения водяного пара и других газов, но и против воздействия противогололедных солей.

«Герметик WSU (Washington State University) создан на водной основе, а не на базе какого-либо органического растворителя, что означает, что он более экологичен и безопасен для работников», — добавил Ши.

Исследователи продолжают изучать то, как герметики на основе наноматериалов могут помочь защитить бетон от микробного повреждения или истирания, ежедневного износа. Они планируют провести пилотные демонстрации в ближайшие два года, развернув эксперимент в кампусе WSU или в городе Пуллман.