Геополимер поможет в борьбе с огнём
Чешские пожарные в настоящее время тестируют новый огнеупорный материал, на который возлагаются большие надежды. Геополимер, новый композитный материал с высокой прочностью, выдерживающий температуру вплоть до 1000 °C, разработан в Техническом университете города Либерец.
Шансы на спасение жизни и имущества возрастут
Технический университет Либереца (TUL) на севере Чехии известен не только своей многопрофильной образовательной, но и научно-исследовательской деятельностью, результатом которой является ряд прорывных технологий и патентов. Недавно ученые университета также разработали новый жаропрочный материал, который может продлить срок службы зданий из металлоконструкций при пожаре. Это значительно увеличивает шансы на спасение жизни и имущества, как и на безопасность самих пожарных.
Новый геополимерный композит уже стоит, например, на страже против пожара стальных балок резервуара для хранения газа в Праге-Саталице. Пока в пилотном режиме.
Новый геополимер выстоит и при температуре 1000 °C
Глава исследовательской группы Петр Лауда показывает репортеру «Чешского Радио» образец материала в виде прямоугольной рамки с волнистой линией внутри. Слои инновационного жароупорного материала созданы с помощью 3D-печати.
— Вы можете здесь убедиться, насколько хорошо слои сливаются воедино, поэтому структура получается очень однородной. При этом она частично пористая, но мы способны на это повлиять так, как нам понадобится. В отличие от бетона, который при пожаре способен выдерживать без разрушения температуру до 600°C, что соответствует температуре горения древесины, наш геополимер выстоит и при температуре 1000 °C,
— представляет новый композитный материал Петр Лауда, руководитель исследовательской группы кафедры материалов факультета машиностроения Либерецкого университета.
– Мы проводим с материалом различные опыты. Абракадабра – в этот образец геополимера добавим немного алюминиевого порошка, и он начнет пениться. Таким образом мы лишим его некоторых механических свойств, но зато взамен получим физическиe, прежде всего способность изолировать, и так дойдем до примерно уровня полистерена. Только полистерен, как общеизвестно, не выдержит 800°C, тогда как наш полимер с такой температурой справляется.
Геополимерный слой можно наносить почти на любой материал
Геополимерный слой, повышающий устойчивость несущих конструкций здания при пожаре, можно наносить на любой материал, кроме полимерного. Например, в случае наличия OSB-плит время прогорания увеличивается с 17 минут как минимум в пять раз, до часа или полутора часов. Конечно, продолжительность также зависит от толщины стены.
«Исследователи обработали специальный контейнер новым композитным материалом, который обладает очень высокой прочностью, чтобы увеличить срок службы стальной конструкции. Каждый новый пожарный должен пройти обучение в этом контейнере, они разбрызгивают воду по его стенам», — объяснил Петр Лауда.
— Mы консультировались с пожарными. Когда они входят в объятое огнем деревянное строение, то способны со своей стороны быстро оценить обстановку и предугадать, сколько какая опора еще может выдержать, прежде чем рухнет. Тогда как у металлоконструкций это предвидеть трудно: стальная конструкция продержится до 400 °C, потом под термическим воздействием начнет терять свои механические свойства. Пожарные в таких случаях не знают, в какой момент температура приблизится к критический отметке. Нанесение геополимера помогает увеличить этот период и выиграть время.
Применение такого рода геополимера в случае пожара предпочтительно для целого ряда объектов, где важно свести потери к минимуму. Позже, выполнив свою функцию, материал начинает отслаиваться. Основу геополимера составляет горная осадочная порода, образовавшаяся в результате отложения слоев глинистого камня на дне доисторического моря.
— Источником получения сырья для нас является фабрика České lupkové závody в городе Нове-Страшеци на западе Чехии. Это, по сути, дыра в земле, где добывают алюмосиликат, который потом еще преобразуется. В итоге мы получаем вещество, которое способны распылять, отливать по мере необходимости и т. п.,
— говорит Петр Лауда.
В настоящее время геополимер также тестируется пожарными в специальном учебном контейнере в Распенаве Либерецкой области.
