Технологии воздействия на структуру бетона на нано-уровне позволяют создавать материалы с определенными химическими и физическими характеристиками.

Основные преимущества применения облегченного структурированного бетона в строительстве

Повышаются несущие способности отдельных конструкций, вследствие чего уменьшаются сечения стальных армирующих элементов не менее, чем на 30%.
Изменяется система армирования и уменьшается количество потребляемой арматуры.
Не менее, чем на 30% удешевляются и ускоряются работы по строительству высотных монолитных железобетонных конструкций.
Уменьшается толщина и вес опалубки и увеличивается эксплуатационный ресурс.
Повышаются надежность и безопасность сейсмостойкого строительства в целом.

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

Нано-структурирование цементного бетона

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

Для бетонов открываются возможности формирования свойств композитов за счет использования различных наноматериалов разной стоимости и различных нанотехнологических методов - сочетания наноразмерных фракций компонентов , введения наноразмерных инициаторов кристаллизации, применения наноразмерных регуляторов тиксотропности гетерогенных смесей для повышения дальности транспортировки бетонов и растворов с использованием мобильных трехцилиндровых авто-бетононасосов , введения нанокомпозитных армирующих элементов, и доставки на дальние расстояния в миксере и т.д. Следует обратить внимание на то, что интерес к нанотехнологиям побудил объединить взгляды физиков , химиков и широкого круга материаловедов на комплексе новых инструментов, которые могут влиять на характеристики бетонов.

Доля и роль высококачественных бетонов в строительной индустрии возрастает и сопровождает стремительное развитие архитектурных форм и функционально новых видов сооружений. И, как всегда в диалектике развития, в строительной отрасли сосуществуют две идеи: с одной стороны - стремление максимально уменьшить стоимость бетонов за куб и, соответственно, серийного производства однотипных сооружений, в том числе за счет оптимизации издержек при производстве материалов, с другой стороны - желание разрешить и технические, и экономические задачи возведении уникальных сооружений, или сооружений новых видов, во втором случае гораздо более значительная планка стоимости за куб наноструктурированных бетонов от М150 до М500 с исключительными комплексами характеристик не смущает, если эти материалы дают возможности для более эффективных решений.

Это относится к новому направлению, формирующемуся в последнее десятилетие - к нанотехнологиям в строительном материаловедении. За последние пять лет количество публикаций по данному направлению в научной литературе возросло многократно. Исследованиями занимаются ведущие научные центры Москвы, Петербурга, Киева и других крупнейших городов. Однако следует отметить, что до настоящего времени среди этих публикаций доминируют описания локальных исследований, касающихся частных решений. Одна из первых попыток обобщить результаты экспериментальных работ была сделана Константином Соболевым на основе опыта Американского Института Цемента. Однако на тот момент изученного материала для анализа было явно недостаточно. Следующая попытка основана на опыте НТЦ Прикладных технологий, начавшего исследовательские работы в указанной области и получившего первый в мире патент , связанный с заливкой бетоном, в состав которого введены углеродные наноматериалы фуллероидного типа.

Перспективы применения облегченного нано-структурированного бетона

Набор методов и средств формирования свойств качественных бетонов с использованием наноматериалов открывает систему совершенно новых возможностей для перехода материаловедения на принципы создания материалов с заданными свойствами в диапазоне высоких значений их параметров несмотря на повышенную стоимость куба структурированных бетонов, в свою очередь это предоставит возможность в 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 структурированными бетонами монолитных сооружений в регионах сейсмической опасности: при осуществлении доставки композитного бетона миксером-бетоновозом обеспечивается нужная вязкость растворов. В этом отношении автомобильные миксеры бетонов и передвижные автобетононасосы несомненно незаменимы для качественного бетонирования. Опыт применения структуро-бетонов в мостостроении, а также в возведении траснпортируемых конструкций, дает почву для оптимистического прогноза широкого применения нанотехнологий и разработанных инновационных строительных материалов в различных областях строительной индустрии. При этом имеет место высокая эффективность одновременного применения нескольких методов.