Air adalah musuh utama beton. Meskipun beton memiliki daya tahan terhadap hentakan konstan dari mobil dan truk, namun air dapat memecahnya, pooling di permukaan dan infiltrasi celah-celah terkecil dari beton dapat menambah siklus pembekuan dan pencairan, sehingga tidak aneh bila perlu sering perbaikan .
Untuk menjaga berjalannya proses alami, peneliti Konstantin Sobolev menciptakan beton kedap air. Sehingga ketika dituangkan air di atasnya, manik-manik cair pada kontak permukaan membentuk bola hampir sempurna yang segera hilang dari permukaan keras.
Selain kedap air, profesor teknik sipil ini telah membuat beton komposit berkinerja tinggi lainnya. Tidak seperti beton biasa, komposit Sobolev dirancang lentur, menjadikannya lebih kuat dan mampu mengatasi polusi udara. Yang penting, bahannya sendiri dirancang untuk bertahan dengan “kontrol retak” tingkat tinggi hingga bisa berfungsi selama 120 tahun. Selama ini, perbaikan besar-besaran selama masa operasional rata-rata jalan berada di kisaran 40- atau 50-tahun. Sementara deck jembatan harus diganti setelah 30 tahun.
Sobolev membuat komposit ini di lab di Fakultas Teknik dan Sains Terapan dengan nano-aditif yang merubah beton pada tingkat molekuler ketika trotoar mengeras, sehingga permukaan menjadi tajam pada tingkat mikroskopis. Hal ini menyebabkan air menjadi manik dan bergulir, seperti tetesan mengalir di permukaan daun. Dalam metode kontrol air lainnya, sekumpulan gelembung kecil yang mengandung minyak, udara dan siloxane dicampur ke seluruh materi. Ketika retak terjadi, maka gelembung pecah terbuka, melepaskan minyak dan menjauhkan air dari menjenuhkan beton.
Metode ini tidak benar-benar menjadikan beton anti air. Tapi Sobolev menggabungkannya dengan strategi penguatan serat untuk menghilangkan sumber retakan besar dan mengatasi kerapuhan dalam beton berkekuatan tinggi. Serat polivinil alkohol super-kuat atau serat polyethylene densitas tinggi selebar rambut, dicampur ke dalam beton dan membentuk ikatan dengan itu. Ketika retak mulai terjadi, serat mencegahnya dari pembukaan lebih lanjut dan membentuk retakan yang lebih besar.
Bahkan, Sobolev tidak mencoba untuk menghilangkan retak. Dia ingin mengarahkan proses dengan cara yang lebih aman, sehingga microcracking terjadi merata. Ini seperti menyebar beban sehingga retak kecil tetap kecil sementara fitur superhydrophobic material membentuk penghalang air.
Komposit kedap air Sobolev ini menarik banyak perhatian karena tulisan yang muncul di tahun 2014 pada majalah teknologi online Gizmodo. Tapi dia juga mengembangkan beton tembus yang memungkinkan air agar lolos tepat melaluinya dan meresap ke dalam tanah di bawahnya. strategi pencegahan es yang juga memiliki potensi besar untuk digunakan dalam infrastruktur hijau di daerah perkotaan yang semakin tertarik pada solusi hijau dalam manajemen air hujan sementara mengganti infrastruktur lama yang ada saat ini. Sebagai peluang bisnis dapat memasok beton pracetak untuk bangunan dan jalan raya.
Sekarang Sobolev telah mengusulkan untuk meningkatkan beton Spancrete yang dapat tembus dengan menghadirkan ide yang akan membuatnya lebih hijau. Tempat parkir adalah penggunaan yang sempurna untuk beton yang dapat tembus. Lalu, bagaimana jika komposit beton bisa juga membantu mengendalikan polusi udara yang disebabkan oleh kendaraan?. Dengan katalis berbasis titanium dioksida yang ditambahkan ke campuran beton maka sinar matahari membuat trotoar mengeras mengaktifkan katalis dan kemudian memecah kontaminan organik dari kendaraan.
