double arrow

Нанотехнологии в строительстве


Технология композитов

Производство бетона и раствора методом твердения

Производство бетонных и железобетонных конструкций (фундаменты, колонны, балки, плиты перекрытия и др.) основано на твердении приготовленной смеси в условиях высокой влажности и положительной температуры. Твердение происходит за счет химической реакции минералов цемента и воды. Твердение портландцемента в значительной мере зависит от температурно-влажностных условий. Так, понижение температуры от 20 до 5° С замедляет твердение в 2—3 раза, а повышение до 80° С увеличивает скорость гидратации в 6 раз. При температуре ниже -10°С гидратация цемента практически прекращается.

Аналогичным образом получаются изделия из гипса. Для расширения ассортимента в гипс добавляют акрил (синтетическая смола), красители, наполнители. Так появляются разнообразные отделочные материалы.

Композицио́нный материа́л (компози́т) — искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей раздела между ними. В большинстве композитов (за исключением слоистых) компоненты можно разделить на матрицу и включенные в нее армирующие элементы. В композитах конструкционного назначения армирующие элементы обычно обеспечивают необходимые механические характеристики материала (прочность, жесткость и т.д.), а матрица (или связующее) обеспечивает совместную работу армирующих элементов и защиту их от механических повреждений и агрессивной химической среды.

Для создания композиции используются самые разные армирующие наполнители и матрицы. Это — гетинакс и текстолит (слоистые пластики из бумаги или ткани, склеенной термореактивным клеем), стекло- и графитопласт (ткань или намотанное волокно из стекла или графита, пропитанные эпоксидными клеями), фанера… Есть материалы, в которых тонкое волокно из высокопрочных сплавов залито алюминиевой массой. Булат — один из древнейших композиционных материалов. В нем тончайшие слои (иногда нити) высокоуглеродистой стали «склеены» мягким низкоуглеродным железом.

Результаты их использования в этой области выглядят впечатляюще. Это конструкционные материалы с уникальными прочностными свойствами, новые виды арматурной стали и бетона, самоочищающиеся и износостойкие покрытия, гибкие и паропроницаемые стекла. Все это призвано облегчить конструкцию зданий, сделать их более прочными и создавать дома нового поколения, способные приспосабливаться к жильцам. Благодаря нанотехнологиям здания смогут противостоять разрушениям во время землетрясений и даже самовостанавливаться за счет уникальных свойств бетона, которые он приобретает при введении в его состав полимерных наночастиц. Благодаря нанотехнологиям в десятки раз может быть повышена стойкость красок и внешних покрытий. При использовании теплоизоляции на основе нановолокон повысится комфорт помещений за счет того, что стены начнут дышать и выводить вредные вещества наружу, сохраняя тепло. Новейшим достижением в этой области является разработка и создание бетонов со сроком службы 100-500 лет. Они предназначены для строительства большепролетных мостов, небоскребов, защитной оболочки атомного реактора, хранилищ и т.д. При использовании нанотехнологий получены нержавеющие стали для армирования конструкций и реставрации, срок службы которых оценивается в 200-1000 лет. В Германии разработан пористый дренирующий бетон, снижающий уровень шума от движущегося транспорта на несколько децибел и повышающий безопасность движения на трассах за счет исключения эффекта скольжения. В Дании в опытном порядке производится тротуарная плитка, покрытая слоем из самоуплотняющегося бетона, которая более долговечна в эксплуатации, более упруга и менее подвержена коррозии.

Так, к примеру, компания NaturalNano разработала особую краску, которая блокирует нежелательные сигналы сотового телефона по желанию владельца.

Состав краски «Цемянка» – это старый кирпич, щебень и известь, но при сверхизмельчении кристаллическая решетка веществ меняется. Внешне «Цемянка» похожа на расплавленное стекло и экологически безопасна.

Углепластиковый мост у художественного музея г. Сочи. Прозрачные поручни моста включают наноалмазы, износостойкое покрытие содержит углеродные волокна и нанокарбиды. Мост - подарок фирмы «АпАТэК» будущей олимпийской столице.

Сверхтонкая жидкая теплоизоляция «Корунд». Основной компонент теплоизоляционного материала Корунд — керамические микросферы в акриловой композиции со специальными присадками в зависимости от модификации: Корунд Классик, Корунд Фасад, Корунд Антикор, Корунд Зима. Микросферы вакуумированы, отсюда низкая теплопроводность и низкий вес материала.



Сейчас читают про: