Как недавно продемонстрировали американские исследователи из университета Пердью, целлюлозные нанокристаллы, полученные из промышленных побочных продуктов, способны увеличить прочность бетона.

Целлюлозные нанокристаллы получены из побочных продуктов от бумажной, биоэнергетической и сельскохозяйственной промышленности. Они извлекаются из структур, известных как микрофибриллы целлюлозы, которые придают растениям и деревьям высокую прочность, малый вес и устойчивость. Эти же уникальные свойства имеют и целлюлозные нанокристаллы, которые увеличивают прочность бетона на разрыв на 30%, и, по сути, могут быть использованы для создания нового класса биоматериалов с широкими возможностями применения, как в гражданском строительстве, так и в автомобильной промышленности.

Бетон с включениями целлюлозных нанокристаллов был изучен с использованием нескольких методов анализа и визуализации. Поскольку химические реакции в отвердении бетона являются экзотермическими, ученые выявили увеличение количества выделяемой теплоты, что указывает на улучшение гидратации бетона. Исследователи также выдвинули гипотезу о точном местоположении нанокристаллов в цементной матрице и узнали, как они взаимодействуют с частицами цемента в свежем и затвердевшем бетонном растворе. Ученые обнаружили, что нанокристаллы образуют маленькие «входы» для лучшего проникновения воды в бетон.