Нанобетон - строительный материал нового поколения

26 Августа 2015

Немного истории


2


Первые результаты по разработке и практическому применению нанобетона были получены в 1993 году исследователем Андреем Пономаревым из Санкт-Петербурга. К работе подключились коллеги из других городов, и сегодня этим материалом занимаются ученые из питерского НТЦ «Прикладные технологии», новочеркасских НПО «Полимерстрой» и ООО «Нанотроника», а также «Наноцентр» МЭИ (Москва).

В Кемеровской области, например, при производстве нанобетонов стали использовать то, что находится в изобилии буквально под рукой, точнее, под ногами, - уголь. Углеродную добавку назвали Kemerit; ее успешно применяют в материалах для возведения жилья, дорог и мостов.

Вообще совершенствование нанобетона развивается в двух направлениях: применение его в строительстве новых объектов и для восстановления разрушающихся сооружений.

Конечно, исследованием этого стройматериала занимаются и ученые в других странах. Но отечественный нанобетон, в отличие от зарубежных аналогов, способен, например, «вылечивать», казалось бы, погибающие железобетонные конструкции. При нанесении на такую конструкцию нанобетон заполняет не только ее микротрещины, но и микропоры, при этом полимеризируясь. А если проржавела арматура, этот замечательный материал вступает в реакцию с коррозирующим слоем и, замещая его, обеспечивает сцепление бетона с арматурой. Таким образом, прочность конструкции восстанавливается. К тому же российские нанобетоны значительно дешевле зарубежных.

Состав нанобетонов

Термин «нанобетон» является собирательным, он включает в себя целый ряд специализированных бетонов. При их изготовлении применяются в различных комбинациях наноматериалы, изменяющие структуру, плотность и другие свойства бетонов.

В состав традиционного бетона входят вяжущее вещество, заполнитель и вода, а также пластифицирующие добавки, улучшающие свойства стройматериала.

При производстве нанобнтонов вместо обычных пластификаторов применяют наноинициаторы, изменяющие (армирующие) структуру бетона на молекулярном уровне. Вследствие этого снижается потребность в дополнительных армирующих материалах.

Наноинициаторы — это полые полимерные углеродные трубки диаметром в несколько микрон и с толщиной стенок в несколько атомов. Но их прочность — более 100 гигапаскалей. К тому же наноинициаторы устойчивы к действию щелочей и кислот.

В качестве наноинициаторов используют также оксид кремния и диоксид титана.

Свойства нанобетонов


1


Прочность нанобетона в полтора раза выше, чем обычного. Высока и долговечность этого материала.

Его морозоустойчивость выше на 50%: ему не страшны температуры до минус 150-180 ºС. Нанобетоны могут выдерживать нагрев до 800ºС.

Под воздействием солнечных лучей наночастицы диоксида титана становятся фотокатализатором, который преобразует пары воды и атмосферный кислород в атомарный кислород, обладающий бактерицидным действием.

Измененная структура нанобетона резко уменьшает потребность в воде вяжущей составляющей, что в 6 раз уменьшает массу бетонной конструкции и вероятность возникновения трещин. 

Сфера применения

Свехлегкие нанопенобетоны применяются в основном в индивидуальном строительстве и при устройстве перегородок в различных помещениях.

Наноструктурированные бетоны, средние по плотности, обладают высокой прочностью и великолепными эксплуатационными качествами. Их используют при возведении мостов, в дорожном строительстве и при укладке аэродромных покрытий. Этот современный материал применялся, например, в Сочи при подготовке трасс к зимней Олимпиаде-2014. Новое бесшовное долговечное дорожное полотно обладает не только прочной основой, но и гораздо более безопасно при землетрясениях.

Разработаны и сверхпрочные наноструктурированные бетоны, применяющиеся для сооружения несущих элементов зданий, лифтовых шахт.

Сегодня проектировщики рассматривают возможность применения нанобетонов при возведении зданий в сейсмически активных зонах, а также для укрепления домов, уже имеющихся в этих зонах. Предлагается наращивать опоры, сечения, использовать вдавливаемые сваи в фундаменте, существенно повышая его надежность.

Вероятно, нанобетоны будут применяться и при строительстве подземных объектов в современных мегаполисах.  


 


Читать еще
Три степени защиты дома
По способу управления и виду приводы стрелы шлагбаумы бывают радиоуправляемые, с кнопочным управлением, управляемые поворотом ключа; автоматические, полуавтоматические и ручные.
527 0
Как выбрать краску для фасада дома?
Казалось бы — чего проще? У каждого есть свой любимый цвет... Но краска для фасада должна отвечать целому ряду требований.
5324 0
Газонная георешетка на даче
Экологически подкованные дачники делают ставку на георешетку для стоянки автомобиля, а также укрепления берега пруда или оврага.
5792 0
Пиролизные котлы: их преимущества и недостатки

Еще не так давно казалось, что дрова вскоре окончательно выйдут из обихода, уступив свое место жидкому топливу и газу. Оно и понятно: при традиционных  методах сжигания твердого топлива эффективность его намного ниже, чем жидкого и газообразного. Но с появлением пиролизных, или газогенераторных,  котлов стало ясно: дрова еще послужат людям.

455 0
ТЕМА МЕСЯЦА: МАЛОЭТАЖНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО. Сравнение материалов отделки фасада
Керамика или металл? Камень или штукатурка? Может быть, профнастил или и вовсе дерево? Сегодня рынок предлагает множество вариантов материалов отделки фасада дома. Но как не ошибиться и выбрать долговечный, надежный и отвечающий всем требованиям материал?
3563 0



Возврат к списку

Наши партнёры