Современные методы воздействия на структуру бетонов позволяют изготавливать строительные материалы с определенными техническими и физическими характеристиками.

Основные преимущества применения облегченного наноструктурированных бетонов в строительстве зданий

Снижается вес отдельных конструкций, вследствие чего уменьшаются объемы укладки бетона 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-бетон - это не определенный бетон, а обозначение, присвоенное бетону, который каким-то образом связан с наноматериалами. Синергические эффекты совместного использования новых технологических инструментов позволили создать , в том числе, качественные легкие бетоны с высокими параметрами, применение которых предоставляет возможность в настоящее время изменить подходы к строительству различных объектов, в том числе транспортных , высотных сооружений (высотные здания , бетонные градирни) и сейсмоустойчивых сооружений, обеспечивая значительный экономический эффект.

Наноструктурирование бетона на основе цемента

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

Для бетонов открываются возможности формирования свойств неорганических композитов за счет использования наноматериалов самой разной стоимости и различных технологических методов - сочетания наноразмерных фракций компонентов бетона, введения инициаторов кристаллизации, применения наноразмерных регуляторов тиксотропности гетерогенных смесей для повышения дальности прокачки растворов и бетонов с применением бензиновых механических автобетононасосов , введения в бетонные конструкции нанокомпозитных армирующих элементов, и доставки миксерами и т.д. Следует обратить внимание на то, что интерес к нанотехнологиям побудил объединить и сфокусировать взгляды физиков , химиков и материаловедов на комплексе новых инструментов, которые могут направленно влиять на характеристики цементных бетонов.

Доля и роль качественных бетонов в мировой строительной индустрии стремительно возрастает и сопровождает стремительное развитие архитектурных форм и функционально новых типов сооружений. И, как всегда в диалектике развития, сосуществуют две идеи: с одной стороны - стремление уменьшить стоимость бетонов за куб и, соответственно, серийного производства сооружений, в том числе за счет оптимизации издержек при производстве материалов, с другой стороны - желание системно разрешить и технические, и экономические задачи возведении уникальных сооружений, или сооружений новых типов, во втором случае намного более высокая стоимость затрат наноструктурированного бетона за куб от М200 до М600 с уникальными свойствами не смущает, если такие материалы дают возможности для более эффективных проектных решений.

Это относится к направлению, формирующемуся в последнее десятилетие - к нанотехнологиям в строительном материаловедении. За последние пять лет количество публикаций по данному направлению в научной литературе возросло и возрастает многократно. Исследованиями занимаются ведущие научные центры Москвы, Киева и других крупнейших городов. Однако следует заметить, что до настоящего времени среди этих публикаций доминируют описания локальных исследований, касающихся интересных, но частных решений. Одна из первых попыток обобщить опубликованные результаты работ была сделана Константином Соболевым на основе опыта Американского Института Цемента. Однако на тот момент изученного материала для анализа было недостаточно. Следующая попытка в этом направлении основана на опыте НТЦ Прикладных технологий, начавшего исследовательские работы в 1998 году и получившего первый в мире патент , связанный с заливкой бетоном, в состав которого введены синтетические углеродные наноматериалы фуллероидного вида.

Перспективы облегченного наноструктурированного бетона в строительстве зданий и сооружений

Доступный набор средств формирования свойств качественных бетонов с применением наноматериалов открывает систему новых возможностей для перехода материаловедения на принципы создания материалов с заданными свойствами в диапазоне высоких значений их параметров несмотря на завышенную стоимость куба нано-бетона, в свою очередь это даст возможность в самое ближайшее время обогатить возможности проектировщиков в принятии экономически оправданных технологических решений при проектировании зданий и сооружений новых типов, в первую очередь, высотных, а также для заливки структуро-бетонами монолитных сооружений в регионах сейсмической активности,- при осуществлении доставки свежего марочного бетона АБС-миксером на нужное расстояние обеспечивается требуемая жесткость бетонной смеси. В этом отношении мобильные миксеры бетона и передвижные автобетононасосы несомненно незаменимы для качественного бетонирования. Практический опыт по использованию структуро-бетонов в мостостроении, а также в строительстве легких транспортируемых сооружений, дает почву для оптимистического прогноза широкого применения методов нанотехнологии и синтезированных новых строительных материалов в самых разных областях строительства. При этом имеет место высокая эффективность одновременного применения нескольких различных материалов.