Швейцарские учёные создали «умную» сталь которая чинит бетон
20.02.2026
Швейцарские учёные разработали революционную технологию для ремонта мостов — «умную» сталь с эффектом памяти формы. Она сжимается при нагревании, закрывает трещины в бетоне и удваивает прочность конструкции.
Как это работает?
В основе технологии — гибридная система армирования от специалистов Empa (Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий):
Испытания: от теории к практике
Учёные проверили систему на пяти полноразмерных бетонных плитах (длиной 5 метров) — они имитировали консольные перекрытия мостов. Плиты намеренно повредили, чтобы смоделировать реальные трещины. Одну плиту оставили нетронутой. Другие укрепили, только сверхпрочным железобетоном, железобетоном + «умной» сталью.
Инженеры отслеживали деформацию:
Результат: гибридная система не просто укрепила плиты — она восстановила их, удвоив несущую способность.
«Вы закрепляете стержни, нагреваете их, и они сами делают всё остальное», — объясняет Анджела Секейра Лемуш, научный сотрудник Лаборатории исследований в области строительной инженерии.
Почему это важно?
Многие мосты в Швейцарии построены до 1980‐х годов — их срок службы подходит к концу. Традиционные методы ремонта (с углеродным волокном и стальной арматурой) не всегда эффективны. Новая технология проще в монтаже, эффективнее при повседневных нагрузках (например, дорожном движении) и подходит для сильно повреждённых конструкций.
Где ещё пригодится?
Потенциал «умной» стали выходит за рамки мостов. Её можно применять для укрепления:
Экономический аспект
Сейчас материал Fe‐SMA относительно дорогой, поэтому учёные предлагают использовать его точечно — для критически повреждённой инфраструктуры. Но есть перспектива:
«Если мы сможем укрепить настоящий мост с помощью нашей системы, интерес промышленности резко возрастёт, — говорит Секейра Лемуш. — С ростом спроса снизятся затраты на материалы. Тогда технология кардинально изменит подход к ремонту».
Кто создал технологию?
Проект финансировался Innosuisse (Швейцарским агентством инноваций) и разрабатывался совместно с Университетом прикладных наук Восточной Швейцарии и Швейцарской ассоциацией цементной промышленности.
Как это работает?
В основе технологии — гибридная система армирования от специалистов Empa (Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий):
- Сверхпрочный бетон (UHPFRC) — плотный, водонепроницаемый, с обычной арматурной сталью для несущей способности. Его можно наносить прямо на плиты перекрытия.
- «Умная» сталь (Fe‐SMA) — стержни из сплава с памятью формы на основе железа. При нагреве до 200 C они сжимаются и стремятся вернуться к первоначальной форме.
Испытания: от теории к практике
Учёные проверили систему на пяти полноразмерных бетонных плитах (длиной 5 метров) — они имитировали консольные перекрытия мостов. Плиты намеренно повредили, чтобы смоделировать реальные трещины. Одну плиту оставили нетронутой. Другие укрепили, только сверхпрочным железобетоном, железобетоном + «умной» сталью.
Инженеры отслеживали деформацию:
- цифровые камеры фиксировали трещины на поверхности;
- оптоволоконные датчики вдоль стержней анализировали отражённый свет (по принципу телекоммуникационных кабелей), показывая, как деформируются стержни.
Результат: гибридная система не просто укрепила плиты — она восстановила их, удвоив несущую способность.
«Вы закрепляете стержни, нагреваете их, и они сами делают всё остальное», — объясняет Анджела Секейра Лемуш, научный сотрудник Лаборатории исследований в области строительной инженерии.
Почему это важно?
Многие мосты в Швейцарии построены до 1980‐х годов — их срок службы подходит к концу. Традиционные методы ремонта (с углеродным волокном и стальной арматурой) не всегда эффективны. Новая технология проще в монтаже, эффективнее при повседневных нагрузках (например, дорожном движении) и подходит для сильно повреждённых конструкций.
Где ещё пригодится?
Потенциал «умной» стали выходит за рамки мостов. Её можно применять для укрепления:
- балконов;
- плоских крыш;
- других бетонных конструкций, где нужны компактные решения.
Экономический аспект
Сейчас материал Fe‐SMA относительно дорогой, поэтому учёные предлагают использовать его точечно — для критически повреждённой инфраструктуры. Но есть перспектива:
«Если мы сможем укрепить настоящий мост с помощью нашей системы, интерес промышленности резко возрастёт, — говорит Секейра Лемуш. — С ростом спроса снизятся затраты на материалы. Тогда технология кардинально изменит подход к ремонту».
Кто создал технологию?
Проект финансировался Innosuisse (Швейцарским агентством инноваций) и разрабатывался совместно с Университетом прикладных наук Восточной Швейцарии и Швейцарской ассоциацией цементной промышленности.