Анизотропный бетон

Современные строительные конструкции предъявляют повышенные требования к качеству бетона. Особенно остро эта проблема встает при сооружении крупных гидроузлов, где нужна повышенная прочность бетона и на сжатие и особенно на растяжение.
Одна из причин недостаточной прочности бетоне— это его изотропность: он обладает совершенно одинаковыми свойствами во всем объеме, независимо от выбранного направления. Очевидно, что, устранив этот недостаток, можно повысить прочность бетона. Но для этого нужно создать анизотропный бетон, иначе говоря, материал с направленной структурой, обладающий повышенной прочностью в определенных направлениях.
Идея использовать для этого ориентирующие действия магнитного поля основывается на физических свойствах цемента. Система цемент — вода ферромагнитна. Это значит, что образующиеся в процессе схватывания кристаллы должны вести себя как магнитики: они будут располагаться хаотически в отсутствие магнитного поля (при этом образуется обычный изотропный бетон), а в постоянном магнитном поле они выстроятся, как по команде.
И второе: магнитное поле не только ориентирует зародышевые образования, но и задает направление росту кристалла в процессе кристаллизации.
Проведенные опыты полностью подтвердили эти предположения. Кубики цементного теста помещали между полюсами постоянного электромагнита. Контрольные кубики изготовлялись из той же марки цемента, что и опытные, в полностью идентичных условиях.
Оказалось, что бетонные блоки, прошедшие через магнитную обработку, обладают ярко выраженной анизотропией. В них есть некоторые особые направления, вдоль которых прочность бетонных блоков в несколько раз больше, чем в контрольных образцах.
Известно, что бетон набирает прочность не сразу, а спустя некоторое время после приготовления. Обнаружено, что магнитное поле значительно ускоряет этот процесс созревания. Блоки из цементного теста, которые затвердевали в магнитном поле, уже через три дня приобретали такую же прочность, как контрольные образцы, возраст которых равнялся 28 дням.
Особенно эффективно проявляется действие магнитного поля, если в цементное тесто добавить совсем небольшие количества мелко измельченного металлического порошка. Добавление его практически не сказывается на свойствах контрольных образцов, а в блоках, выдерживаемых во время созревания в магнитном поле, такой порошок увеличивает магнитную восприимчивость всего образца и значительно усиливает ориентирующее воздействие магнитного поля.
М. ХАНИН, К. ШАЛЬНЕВ, И. ШАЛОБАЕВ. Изменение прочностных свойств цементного камня под действием постоянного магнитного поля. «Доклады Академии наук СССР, техническая физика», том 224, № 6, 1975. (Наука и жизнь. №3, 1976г.)

---