Анализ современных тенденций внедрения новых строительных технологий и материалов в экономически развитых странах мира позволяет утверждать, что основой динамичного внедрения в практику на ближайшие 10-20 лет станут материалы и технологии, полученные на основе достижений и разработок в области нанотехнологий. Нанотехнологии – предвестники новой научно-технической революции. Они обещают кардинально изменить к лучшему жизнь человечества и уже сейчас позволяет коренным образом совершенствовать процессы во многих отраслях экономики.
Об экономичности нанотехнологий в производстве строительных материалов
На основе обобщения результатов исследований оценивается экономичность использования нанотехнологий производства строительных материалов с применением углеродных нанотрубок и структурированной воды.
Золотой нановек
Необходимо создать эффективную систему исследования нанотехнологий. Это ключевое направление для экономики, национальной безопасности, поддержания высоких темпов экономического роста. Утверждена стратегия развития наноиндустрии.
Нанонаука (НН) и нанотехнология (НТ) в настоящее время — наиболее бурно развивающиеся сферы человеческой деятельности. На основании теоретических предпосылок НН сейчас в мире инструментами НТ производят цемент, керамику, металлические сплавы, пластмассы, лакокрасочные и многие другие материалы с уникальными свойствами.
Элементы нанотехнологии в производстве бетонов на основе минеральных вяжущих веществ
Рассматриваются возможные нанотехнологические приемы, позволяющие на атомно-молекулярном уровне управлять процессами структурообразования цементного камня и бетона с целью получения высококачественной продукции с заведомо заданными эксплуатационными свойствами.
Нанотехнологии в производстве фосфогипсобетона
Сегодня технологии производства и применения вяжущих и бетонов в обычном, обиходном понимании переходит в другой вид - наукоемкую технологию. Базой для такого перехода являются научные достижения в строительном материаловедении...
Исследования и технология цемента и материалов на его основе на наноуровне
Уникальность структурных характеристик, энергетики, чувствительности, динамики и химии наноструктур является неизведанной и представляет экспериментальный и концептуальный уровень для нового поля приложения нанонауки. Разработка соответствующих методов контроля свойств и реакций наноструктур может привести к созданию новых устройств и технологий.
Бетон ультравысоких технологий
Бетон - один из древнейших строительных материалов - является наиболее применяемым строительным материалом современности. Исследования и разработки ученых, в том числе в области нанотехнологии, дают основания полагать, что бетон не уступит своих лидирующих позиций и в ближайшем будущем.
Нанотехнологии на службе бетона
Техника производства бетона непрерывно развивается, и сам бетон становится все более и более усовершенствованным, причем особое внимание в настоящее время в этом смысле уделяется нанотехнологиям.
Нанотехнологии в строительной химии (Германия)
27-28 сентября 2007 г. в университете г. Зиген, Германия, была проведена очередная ежегодная конференция по строительной химии, на которой детально обсуждались проблемы нанотехнологий в строительной химии, а также исследования и разработки в области строительной химии.
Органоминеральные добавки на основе нанокомпозитов для получения высокопрочных и долговечных строительных материалов на основе портландцемента
Наиболее эффективным способом повышения качества строительных материалов на основе портландцемента является использование в технологии их приготовления различных добавок, активно влияющих на формирование структуры и свойств цементной матрицы в процессе гидратации и твердения цемента.
Яковлев Григорий Иванович
доктор технических наук, профессор
Разработал способы модификации пенобетона. Добавив в обычный пенобетон всего одну тысячную процента наноматериала, он получил материал нового поколения, который обладает значительно большей прочностью и долговечностью, хотя внешне ничем не отличается от пенобетона, полученного обычным способом. Сейчас под его руководством разрабатывается ряд других проектов с использованием нанотехнологий по замене строительных материалов на более экономичные, с меньшей затратой цемента.
Таким образом, использование наноматериалов ведет к эффективному решению многих проблем. В данном случае не только повышает качество строительных материалов, но и дает экономическую независимость от производителей цемента, диктующих цены.
Краткое описание: Нанотехнологии изготовления и применения нанодисперсной арматуры используются для повышения физико-механических свойств пенобетона безавтоклавного твердения. В качестве нанодисперсной арматуры могут использоваться природные минералы галлуазит и хризотил, а также синтетические углеродные нанотрубки, имеющие трубчатую структуру и нанометровые диаметры.
Рис.1. Структура стенок пор в пенобетоне:а — без добавки нанотрубок (перфорирована); б — стабилизирована при добавлении 0,05% нанотрубок; в — скопления на поверхности поры регулярно ориентированных нанотрубок, покрытых продуктами твердении портландцемента
Результаты исследований микроструктуры пенобетона показывают, что введение углеродных нанотрубок стабилизирует его структуру и устраняет перфорацию стенок пор (рис. 1). Стабилизация структуры пенобетона происходит за счет армирующего эффекта при добавлении фибриллярных структур и упрочнения вследствие формирования надмолекулярных структур в цементных стенках пор.
Распределяясь в объеме цементного пенобетона, нанотрубки играют роль центров направленной кристаллизации, что приводит, с одной стороны, к появлению фибриллярной структуры в стенках пор, обеспечивая ее непрерывность и сплошность (рис, 1б), а с другой - к появлению упрочняющей структурно-ориентированной надмолекулярной оболочки вокруг нанотрубки (рис. 1в). При этом достигается повышение прочности пенобетона и снижение теплопроводности изделий из пенобетона.Введение в состав цементной смеси синтетических углеродных нанотрубок диаметром 40-60 нм с плотностью 0,086 г/см3 в количестве 0,05% от массы исходной смеси обеспечивает повышение прочности пенобетона в 1,7 раза, снижение теплопроводности на 20%, уменьшение, его средней плотности, а также армирование стенок и стабилизацию размеров пор.
Улучшение свойств пенобетона с углеродными трубками достигается также при большей средней плотности. Так, при 500 кг/м3 предел прочности при сжатии у модифицированного пенобетона увеличивается на 65% и составляет 1,45 МПа против 0,87 МПа у пенобетона с той же плотностью без наноармирования.Таким образом, использование углеродных нанотрубок при изготовлении цементных пенобетонов позволяет повысить их физико-механические свойства, улучшить теплофизические характеристики и снизить расход цемента при сохранении проектной прочности пенобетона.
Литература:
Нанодисперсная арматура в цементном пенобетоне//Технологии бетонов, № 3, 2006;
http://www.google.ru/
Библиографическая ссылка
Постоногов Д.В Применение нанотехнологий при изготовлении бетона // Научный электронный архив.
URL: http://econf.rae.ru/article/5664 (дата обращения: 23.12.2024).
Прочитать публикацию в формате PDF
олотой нановек
анонаука, нанотехнологии, строительные наноматериалы
лементы нанотехнологии в производстве бетонов на основе минеральных вяжущих веществ
раткое описание: Нанотехнологии изготовления и применения нанодисперсной арматуры используются для повышения физико-механических свойств пенобетона безавтоклавного твердения. В качестве нанодисперсной арматуры могут использоваться природные минералы галлуазит и хризотил, а также синтетические углеродные нанотрубки, имеющие трубчатую структуру и нанометровые диаметры.