Нанотехнологии. Правда и вымысел

Как сообщает Nano News Net, российские ученые из Санкт-Петербурга, Москвы и Новочеркасска создали новый строительный материал — нанобетон. Специальные добавки (модификаторы) — так называемые наноинициаторы — значительно улучшают механические свойства обычного бетона. Предел прочности нанобетона в 1,5 раза выше прочности обычного, морозостойкость выше на 50 %, а вероятность появления трещин — в три раза ниже. При этом вес бетонных конструкций, изготовленных с применением наноматериалов, снижается в шесть раз. Разработчики утверждают, что применение подобного бетона удешевляет конечную стоимость конструкций в 2–3 раза.

Также отмечается и ряд восстанавливающих свойств бетона. При нанесении на железобетонную конструкцию нанобетон заполняет все микропоры и микротрещины и полимеризуется, восстанавливая ее прочность (рис. 57). Если же проржавела арматура, новое вещество вступает в реакцию с коррозийным слоем, замещает его и восстанавливает сцепление бетона с арматурой.

Рис. 57. Улучшение плотности нанобетона: слева — нанобетон, справа — обыкновенный бетон

Аналогичный пример приводит информационное агентство «Росбалт» в публикации «ГЖД (Горьковская железная дорога) испытывает новинки наноиндустрии», где указывается следующее: «Одной из интересных разработок, которые предлагает железнодорожникам Нижегородский региональный центр наноиндустрии, является керамический наноцемент, или фосфатная керамика, — это порошкообразная смесь фосфата и оксида металла, при соединении с водой образующая пастообразный цементный раствор. Такой материал обладает высокой прочностью и огнестойкостью, устойчивым сопротивлением химическому разложению и замерзанию. В отличие от традиционного бетона, он отвердевает даже под водой. По своим свойствам фосфатная керамика превосходит привычный цемент».

Как показывает анализ различного рода публикаций по данной тематике, применение наноматериалов, даже обыкновенной сажи, в количестве всего 0,001-0,1 % способствует значительному повышению эксплуатационных свойств пенобетона (снижение усадки, однородная ровная поверхность, более полное заполнение пустот) при минимальной плотности (марка D 250–300). Обеспечивается также повышение прочности и трещиностой-кости пенобетона и других бетонных изделий в 1,6–2 раза при улучшении теплоизоляционных свойств в 1,2 раза.

Дополнительное преимущество разработки — уменьшение содержания в пенобетоне собственно цемента при неизменной прочности.

Новый бетон уже начали применять в строительстве (мост через Волгу в г. Кимры).

Авторы разработок заявляют, что применение наноразмерных строительных композиционных материалов позволяет экономить около 500 рублей на 1 м3 бетона в ценах 2009 года при сохранении и даже повышении его прочностных свойств. В целом по России экономический эффект может составить около 20 млрд рублей ежегодно.

В настоящее время находят достаточно широкое применение технологии, основанные на практической реализации «лотос-эффекта», особенно в строительной индустрии.

Другое направление практического применения нанотехнологий в строительстве — различного рода отделочные и защитные покрытия, основанные на реализации эффекта лотоса, и биоцидные материалы.

Так, в 1999 году немецкая компания Nanogate Technologies GmbH из г. Саарбрюккен победила в конкурсе на разработку самоочищающегося покрытия для керамики WunderGlass, объявленном концерном Duravit AG.

На выставке CEVISAMA-2000 в Испании был показан еще один продукт — покрытие для плитки Sekcid , разработанное в результате стратегического партнерства с испанским концерном Torrecid SA. — одним из мировых лидеров в сфере производства фритты (керамических сплавов) и глазурей для керамической промышленности. В настоящее время идет работа над продуктом Cleartec для душевых кабин фирмы Duscholux GmbH.