Функциональную матричную систему как самостоятельный продукт, а не как вяжущий компонент в составе бетонных смесей впервые в России запатентовали специалисты Белгородского государственного национального исследовательского университета (НИУ «БелГУ»), 29 июля сообщает пресс-служба вуза.

Разработанная в Белгородском госуниверситете функциональная матричная система обладает высочайшими технологическими и эксплуатационными характеристиками, и на мировом рынке подобного коммерческого продукта нет. При этом ее уже успешно внедрили в промышленное производство теплотехнических композиционных материалов.

Продукт, изобретенный командой ученых под руководством профессора кафедры общей химии Института фармации, химии и биологии НИУ «БелГУ» кандидата химических наук Михаила Трубицына, представляет собой сухую смесь, которую можно использовать в производстве широкого круга огнеупорных материалов.

С ее использованием можно изготавливать огнеупорные бетоны, неформованные огнеупоры, огнеупорные растворы, мертели для заполнения швов в огнеупорных изделиях, а также огнеупорные композиционные материалы нового поколения, обладающие высокими качествами.

При этом для обеспечения высоких характеристик огнеупорного низкоцементного композита, рассказал Трубицын, необходимо добавить только 25–35% матричной системы, но именно она обеспечит удобоукладываемость и термомеханические свойства литьевых масс.

Такая добавка консолидирует все фракции бетона в единое целое, и готовый материал в заданных формах становится монолитным. А благодаря свойствам непрерывности матрицы, бетон приобретает антикоррозийные свойства.

Запатентованная функциональная матричная система представляет собой порошкообразную композицию из тонкомолотого кальцинированного глинозема, особо чистого высокоглиноземистого цемента и реактивного глинозема в виде бимодального активированного тонкодисперсного альфа-оксида алюминия, а также сухого дефлокулянта на основе поликарбоксилатных эфиров.

Разработанный состав композиции оптимизирован по соотношению составляющих его веществ, что обеспечивает стабильно высокие реотехнологические характеристики (предельное напряжение сдвига, формоустойчивость, пластическая прочность, подвижность) матричной смеси при минимальном содержании воды.

«При использовании в составе низкоцементных огнеупорных бетонов запатентованной матричной системы получают более плотные и более прочные теплотехнические композиционные материалы (на 20% и 25% соответственно), с рабочей температурой эксплуатации не ниже 1580 °С», — рассказал Трубицын, добавив, что применение функциональной матричной системы на 10% увеличивает порог начала деформации под нагрузкой.

Испытания разработанного продукта в рамках масштабного проекта по созданию импортозамещающего производства компонентов матричных систем и теплотехнических материалов нового поколения на их основе были проведены совместно с лабораторией старооскольского ЗАО «ПКФ „НК“.

Данное предприятие уже успешно применяет эту разработку. На основе матричной системы белгородских ученых ЗАО «ПКФ „НК“ производит 1000 тонн низкоцементных огнеупорных бетонных масс нового поколения в год.