Нанотехнологии в строительстве: нанобетон

Российские ученые создали новый супербетон, который превосходит обычный по всем параметрам — сверхлегкий, особо прочный и стойкий к перепадам температур. Он в два-три раза удешевляет строительство новых объектов, а также может использоваться при восстановлении зданий — в тех случаях, когда традиционные технологии не работают.
Новый бетон разработан с применением нанотехнологий. Специальные добавки — так называемые наноинициаторы — существенно улучшают его физические качества.

Механическая прочность нанобетона на 150% выше прочности обычного, морозостойкость выше на 50%, а маловероятность появления трещин, почти в три раза ниже. Важно и то, что вес конструкции, изготовленной из такого бетона, практически меньше в шесть раз.
Первые результаты при создании нового материала были получены еще в 1993 году питерским разработчиком Андреем Пономаревым. Затем работа велась группой ученых из разных городов. Сейчас в проекте участвует московский «Наноцентр» МЭИ, ООО «Нанотроника» и НПО «Синтетика-Строй» из Новочеркасска, НТЦ «Прикладные технологии» из Санкт-Петербурга. Со временем в проекте выделились два направления — создание новых материалов для восстановления разрушенных конструкций и для строительства новых зданий.

На Западе так же занимаются нано-бетоном. Но, как рассказывает Владимир Мороз, председатель совета директоров НПО «Синтетика-Строй» и один из разработчиков нанобетона, только наши материалы при нанесении на железобетонную конструкцию заполняют все микропоры и микротрещины и полимеризуются, восстанавливая ее прочность. Если же арматура проржавела, новое вещество вступает в реакцию с коррозийным слоем, замещает его и восстанавливает сцепление бетона с арматурой. Есть и другие хорошие особенности, среди которых более низкая цена материалов.

Нанотехнологии в строительстве

Нанотехнологии значительно изменят современные способы строительства. 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 недавно разработан пористый дренирующий бетон, снижающий уровень шума от движущегося транспорта на несколько децибел и повышающий безопасность движения на трассах за счет исключения эффекта скольжения. Аналогично в Дании в опытном порядке производится тротуарная плитка, покрытая слоем из самоуплотняющегося бетона, которая более долговечна в эксплуатации, более упруга и менее подвержена коррозии.
В последнее время в России так же началось активное освоение нанотехнологий. На целевую программу их развития до 2010 года запланировали потратить 30 млрд. рублей. Потенциальный рынок нанопродукции по России и СНГ оценивается в 10 миллиардов долларов. В странах Евросоюза рынок наноматериалов и нанотехнологий в настоящее время оценивается в 2,5 миллиардов евро. Согласно прогнозам экспертов к 2010 году он достигнет 100 миллиардов евро.