Методы нано-воздействия на структуру бетона позволяют создавать бетоны с определенными физическими и техническими свойствами.

Основные преимущества применения наноструктурированного бетона в строительстве зданий и сооружений

Повышаются несущие способности отдельных конструкций, вследствие чего уменьшаются сечения стальных армирующих элементов не менее, чем на 30%.
Уменьшается нагрузка на грунт от сооружения в целом.
Не менее, чем на 30% удешевляются и ускоряются работы по строительству высотных монолитных железобетонных конструкций.
Повышается пожарная безопасность зданий и сооружений.
Обеспечивается экономия затрат при монтаже сейсмоизоляторов за счет уменьшения их количества

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

Структурирование цементно-песчаных бетонов

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

Для бетонов открываются возможности направленного формирования свойств неорганических композитов за счет использования различных наноматериалов самой разной стоимости и различных технологических методов - сочетания фракций компонентов , введения наноразмерных инициаторов направленной кристаллизации, применения регуляторов тиксотропности смесей для повышения дальности перекачки раствора бетонов с использованием дизельных роторных авто-бетононасосов АБН, введения нанокомпозитных армирующих элементов, и транспортировки на дальние расстояния миксером и т.д. Следует обратить внимание на то, что интерес к нанотехнологиям побудил объединить и сфокусировать взгляды физиков и материаловедов на комплексе новых инструментов, которые могут влиять на характеристики применяемых в строительной практике бетонов.

Доля качественных бетонов в мировой строительной индустрии возрастает и сопровождает развитие архитектурных форм и новых видов сооружений. И, как всегда в диалектике развития, сосуществуют две идеи: с одной стороны - стремление максимально уменьшить стоимость бетонов за куб и, соответственно, серийного производства сооружений, в том числе за счет издержек при производстве строительных материалов, с другой стороны - желание разрешить и технические, и экономические задачи возведении уникальных сооружений, или сооружений новых типов, а существенная стоимостная составляющая структурированного бетона за куб от М100 до М600 с уникальными параметрами никого не смущает, если такие материалы дают возможности для эффективных 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 многократно. Исследованиями занимаются ведущие научные центры Москвы, Петербурга, Киева и других городов. Однако следует отметить, что до настоящего времени среди этих публикаций доминируют описания исследований, касающихся частных технических решений. Одна из первых попыток обобщить опубликованные результаты экспериментальных работ была сделана Константином Соболевым на основе опыта Американского Института Цемента. Однако материала для полновесного анализа было явно недостаточно. Следующая попытка в этом направлении основана на опыте НТЦ Прикладных Нанотехнологий, начавшего экспериментально-исследовательские работы и получившего первый в мире патент на изобретение, связанный с заливкой бетоном, в состав которого введены синтетические углеродные материалы фуллероидного вида.

Будущее облегченного нано-структурированного бетона в строительстве

Доступный набор средств формирования свойств качественных бетонов с применением наноматериалов и соответствующих технологий открывает систему новых возможностей для перехода материаловедения на принципы создания материалов с заданными свойствами в диапазоне высоких значений несмотря на существенную стоимость наноструктурированного бетона за куб, соответственно это позволит в самое 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 нано-бетонами монолитных сооружений в регионах повышенной сейсмической опасности, к тому же при выполнении транспортировки бетона миксерами-бетоновозами на строительный объект обеспечивается требуемая подвижность бетонной смеси. В этом отношении автомобильные миксеры-бетоновозы и автобетононасосы АБН вне всякого сомнения незаменимы для качественной заливки бетона. Практический опыт использования структуро-бетона в мостостроении, а также в строительстве модульных легких конструкций, дает основания для прогноза более широкого промышленного использования нанотехнологических подходов и уже разработанных материалов в самых разных сферах строительства. При этом отмечается высокая эффективность одновременного применения нескольких материалов.