.

Научно-производственное предприятие
«Композитные материалы и технологии»

Санкт-Петербург

Применение нано-бетонов в современном строительстве

Основные преимущества применения наноструктурированного бетона в строительстве зданий и сооружений

Повышаются несущие способности отдельных конструкций, вследствие чего уменьшаются сечения стальных армирующих элементов не менее, чем на 30%. Уменьшается нагрузка на грунт от сооружения в целом. Не менее, чем на 30% удешевляются и ускоряются работы по строительству высотных монолитных железобетонных конструкций. Повышается пожарная безопасность зданий и сооружений. Обеспечивается экономия затрат при монтаже сейсмоизоляторов за счет уменьшения их количества

Нано-бетоны - это не определенный бетон, а обозначение, присвоенное бетону, который каким-то образом связан с нанотехнологиями. Синергические эффекты совместного использования новых технологических инструментов позволили создать, в том числе, качественные легкие бетоны с высокими параметрами, применение которых дает возможность в настоящее время изменить подходы к проектированию различных объектов, в том числе транспортных, высотных сооружений (высотные здания) и сейсмоустойчивых сооружений, обеспечивая при этом значительный экономический эффект.

Структурирование цементно-песчаных бетонов

Наноструктурированные цементные бетоны представляют собой величайшее открытие, позволившее изменить и развивать сферу обитания человечества. Бетонам можно дать определение как компонентным материалам на основе минеральных вяжущих, свойства которых определяются видом, размерностью компонентов, взаимодействующих в бетоне. При этом одним из существенных факторов, определяющих свойственные бетонам показатели, является учет особенностей взаимодействия этих компонентов и их соединений на границах в бетонах. В целом без особых ошибок можно утверждать, что технология любого бетона в силу дисперсности , особенно цемента, - классический пример давно существовавшей промышленной нанотехнологии.

Для бетонов открываются возможности направленного формирования свойств неорганических композитов за счет использования различных наноматериалов самой разной стоимости и различных технологических методов - сочетания фракций компонентов, введения наноразмерных инициаторов направленной кристаллизации, применения регуляторов тиксотропности смесей для повышения дальности перекачки раствора бетонов с использованием дизельных роторных авто-бетононасосов АБН, введения нанокомпозитных армирующих элементов, и транспортировки на дальние расстояния миксером и т.д. Интерес к нанотехнологиям побудил объединить и сфокусировать взгляды физиков и материаловедов на комплексе новых инструментов, которые могут влиять на характеристики применяемых в строительной практике бетонов.

Доля качественных бетонов в мировой строительной индустрии возрастает и сопровождает развитие архитектурных форм и новых видов сооружений. И, как всегда в диалектике развития, сосуществуют две идеи: с одной стороны - стремление максимально уменьшить стоимость бетонов за куб и, соответственно, серийного производства сооружений, в том числе за счет издержек при производстве строительных материалов, с другой стороны - желание разрешить и технические, и экономические задачи возведении уникальных сооружений, или сооружений новых типов, а существенная стоимостная составляющая структурированного бетона за куб от М100 до М600 с уникальными параметрами никого не смущает, если такие материалы дают возможности для эффективных решений.

Будущее облегченного нано-структурированного бетона в строительстве

Доступный набор средств формирования свойств качественных бетонов с применением наноматериалов и соответствующих технологий открывает систему новых возможностей для перехода материаловедения на принципы создания материалов с заданными свойствами в диапазоне высоких значений несмотря на существенную стоимость наноструктурированного бетона за куб, соответственно это позволит в самое ближайшее время расширить возможности проектировщиков в принятии изящных и оправданных технологических решений при проектировании зданий и сооружений новых типов, в первую очередь, высотных, а также для заливки нано-бетонами монолитных сооружений в регионах повышенной сейсмической опасности, к тому же при выполнении транспортировки бетона миксерами-бетоновозами на строительный объект обеспечивается требуемая подвижность бетонной смеси. В этом отношении автомобильные миксеры-бетоновозы и автобетононасосы АБН вне всякого сомнения незаменимы для качественной заливки бетона. Практический опыт использования структуро-бетона в мостостроении, а также в строительстве модульных легких конструкций, дает основания для прогноза более широкого промышленного использования нанотехнологических подходов и уже разработанных материалов в самых разных сферах строительства. При этом отмечается высокая эффективность одновременного применения нескольких материалов.