Композитные материалы нового века

Новые строительные материалы 2023 продолжают развитие линии бетона, композитных материалов, лакокрасочных и отделочных материалов. Очень интересны разработки композитных стройматериалов-2023 и изделий из органических отходов, например – экологически чистые электродные материалы, которые можно производить из обычной сосновой коры, а также быстротвердеющие бетоны на базе серного расплава.

Композитные материалы нового века

 Композитные материалы нового века разрабатываются для стройки в самых сложных условиях, включая арктические. Мало того, новые технологии будут способствовать экологической очистке северных местностей, в которых за годы работы предприятий появились проблемы накопления отходов технической серы. Между тем сера (а точнее, отходы технической серы) – ценнейший термопластичный материал и, как выяснилось, перспективная база для производства бетонов.

Электроды для суперконденсаторов

В Красноярском научном центре СО РАН разработаны новые углеродосодержащие материалы для современных энергонакопителей. Основа нового материала – обыкновенная сосновая кора, а точнее – отходы коры, их измельчили, добавили препараты с хлоридом цинка, а затем сформовали при высокой температуре. Электроды, которые можно делать из такого композита, имеют хорошие энергетические параметры, высокую пористость и способность накапливать электрический заряд, и могут применяться в суперконденсаторах – самых современных энергонакапливающих устройствах, дающих возможность накапливать и переносить электрический заряд.

Для того, чтобы преобразовать древесную органику в нужную структуру, сибирские ученые применяют недорогие и несложные методы карбонизации, а также экологически чистые реагенты-модификаторы. Таким образом, и электродный материал получится экологически чистым. Информация о работе опубликована в журнале Wood Science and Technology.

Серобетон и сероасфальт

Изделия из серобетона можно отливать на обычном асфальтобетонном заводе при минимальной модернизации. Отличия технологии и состава смесей некритичны, и новые бетоны и асфальты, согласно прогнозам специалистов, потребуют затрат не дороже обычных. Если новую технологию бетона на серной базе внедрить и использовать, можно получить не только экономический, но и экологический эффект.

Известно, что современный бетон создается на базе портландемента, таковы технологии и рецепты многих стран мира. Для набора прочности бетону на цементном вяжущем требуется 28 суток – по сути, немалое время, но есть еще нюанс: цементным составам нужно большое количество чистой воды. Составы на базе серного расплава набирают прочность значительно быстрее. Заливать блоки и собирать конструкции из серобетона можно на земле, под водой, в море и даже в болоте, что особо ценно для реалий северной стройки.

Сера в твердом виде хрупка, но отлично подходит для получения композита. Прочность и долговечность обеспечат модификаторы и инертные заполнители. Эффективный модификатор на базе скипидарных смол предложен специалистами института химии Уральского отделения РАН, возможно также применение скипидаросодержащих отходов деревопереработки. Серополимерная матрица получается стабильной. Делать из техногенных отходов современные стройматериалы – один из новых путей развития, при этом решаются и экологические вопросы: для композита используются накопления технической серы, сегодня в немалом количестве хранящейся в Российской Арктике.

В расплав серы можно добавлять и другие техногенные отходы – золу, песчаные и щебеночные отсевы. При добавке асфальтовых компонентов можно будет получать и серо-асфальт. Что касается технологии, то замес серобетона включает вместо раствора вода-цемент расплав серы, а добавление инертных заполнителей – песка, щебня и др. производится аналогично. Важно, что смеси на базе серного расплава можно готовить на морозе, тогда как замес бетона на цементном вяжущем требует соблюдения оптимальных условий тепло-влажность, а попросту – обычный бетон на холоде гибнет. Серный бетон – отличная перспектива для Арктики, и возможно, при условии развития технологии, придет и время использовать новые бетоны на обычных частных стройках – мечтать не вредно! В настоящее время новая технология бетона на серном композите, разработанная учеными, заявлена в качестве приоритетной для северных регионов.