Новости
09.05.2023
с Днём Победы!
07.03.2023
Поздравляем с Международным женским днем!
23.02.2023
Поздравляем с Днем защитника Отечества!
Оплата онлайн
При оплате онлайн будет
удержана комиссия 3,5-5,5%








Способ оплаты:

С банковской карты (3,5%)
Сбербанк онлайн (3,5%)
Со счета в Яндекс.Деньгах (5,5%)
Наличными через терминал (3,5%)

АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИННОВАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Авторы:
Город:
Ставрополь
ВУЗ:
Дата:
21 января 2018г.

В современном строительстве инновационные технологии представляют собой целую систему комплексного подхода к возведению и реконструкции зданий, способную решить ряд задач, таких как:

·                     экономия и экологичность применяемых ресурсов;

·                     долговечность конструкций;

·                     адаптивность зданий и сооружений, т. е. их приспособление к новым условиям с учетом потребностей маломобильных групп населения и др.

Инновации в строительной сфере тесно связаны с использованием альтернативных источников энергии, применением эффективной теплоизоляции, организацией умных систем освещения и др. Сам термин «инновация» обозначает внедренное нововведение, способное создать условия для качественного роста эффективности процессов или продукции. Причем под инновацией понимается не всякое новшество, а только такое, которое серьезно повышает эффективность действующей системы. Однако несмотря на то, что подавляющее  большинство  нововведений  в  настоящее  время  отличается  высокой  стоимостью,  в перспективе новейшие технологии позволят значительно снизить затраты и усилия в строительной сфере.

Одним из наиболее ярких направлений использования инновационных технологий является применение нанотехнологий, развитие которых особенно быстро набирает темпы в области строительства и в смежных с ним отраслях. Нанотехнологии – технологии, работающие на уровне наночастиц, позволяют менять свойства вещества на атомном и молекулярном уровне, создавая при этом новые материалы, структуры и устройства. При упоминании нанотехнологий в строительстве, прежде всего, понимается создание высокотехнологичных инновационных строительных материалов. На сегодняшний день уже разработаны материалы, которые обладают уникальными свойствами. Одним из ярких примеров инновационных строительных материалов может служить нанобетон.

Нанобетон принципиально мало чем отличается от обычных бетонных смесей, ведь в его составе также есть минеральное вяжущее, заполнитель и вода, однако вместо пластификаторов в состав смесей вводятся специальные добавки – наноинициаторы, которые в процессе взаимодействия с цементом кристаллизуются, армируя бетон и изменяя его структуру на молекулярном уровне. К нанодобавкам относятся: фуллерены, представляющие собой многоатомные молекулы углеродных полимеров, нанотрубки – микроскопические полые трубки, прочность которых превышает 100 гигапаскалей, несмотря на диаметр в несколько единиц микрон. Фуллерены и нанотрубки производят с помощью вольтовой дуги или лазера.

Наноинициаторы позволяют значительно улучшить физико-механические характеристики бетона: прочность повышается на 150%, морозоустойчивость – на 50%, вероятность трещинообразования снижается в 3 раза. Свои характеристики нанобетон сохраняет при температуре до 800°С, а значит материал характеризуется устойчивостью к высоким температурным воздействиям. Изменение физической структуры бетона за счет нанодобавок резко снижает потребность вяжущего составляющего в воде, что позволяет в 4-6 раз уменьшить вес бетонных конструкций, снизить вероятность появления трещин. Внутреннее молекулярное армирование снижает потребность в армировании бетонной конструкции. Наноинициаторы повышают сцепление бетона с металлом, при этом они на молекулярном уровне взаимодействуют даже со слоями, подвергшимися коррозии.

Нанобетон следует использовать в конструкциях, к которым предъявляются высокие технические требования по сейсмоустойчивости, пожаробезопасности, надежности. Обладая улучшенными свойствами, этот материал не требует дополнительной обработки или гидроизоляции, а благодаря высоким прочностным характеристикам объем бетона при укладке сокращается на 30%, что в совокупности с другими достоинствами позволяет значительно удешевить строительство объектов.

Согласно мнению экспертов по работе со строительными материалами с помощью нанотехнологий целесообразно регулировать не только прочность бетона, которая в современном строительстве и так находится на высоком уровне. Необходимо уделять внимание другим свойствам, в особенности долговечности. В первую очередь, актуальным является решение проблемы длительного хранения сухих строительных смесей без снижения потребительских характеристик. Ведь известно, что довольно распространенный портландцемент имеет ограниченный, весьма недолгий срок хранения. Применение нанотехнологий позволяет решить данную проблему. Так, полученные в результате наномодификации характеристики сухих строительных смесей сохраняются в течение длительного времени, что было подтверждено результатами независимых испытаний. Двухстадийное наномодифицирование сухих смесей с использованием механоактивации и допирования углеродными нанотрубками позволяет создать строительный материал с физико-техническими характеристиками, которые превосходят характеристики традиционных материалов и обладают большим конкурентоспособным потенциалом.

Таким образом, нанобетон – прочный, легкий, стойкий к термическим перепадам материал, что даёт возможность удешевить сооружение новых объектов и оказать помощь при реставрации старых конструкций, если использование традиционных материалов и технологий является нецелесообразным. Характерные нанобетону высокие физико-механические характеристики позволяют открывать новые возможности в проектировании и строительстве.

При использовании нанобетонов можно выделить два основных направления: реконструкция разрушенных сооружений и возведение новых зданий. При реставрационных мероприятиях добавление вновь разработанных составов к разрушенным железобетонным элементам обеспечивает заполнение всех пор и микротрещин и полимеризацию с восстановлением прочности сооружения. Нанобетон, нанесенный на разрушенную коррозией арматуру, вступает во взаимодействие с окисленным слоем, заменяет его, восстанавливая сцепление строительной смеси и металла арматуры.

В индивидуальном строительстве и для сооружения ненесущих перегородок в помещениях различного назначения используют лёгкие нанопенобетоны. Нанобетоны средней плотности обладают повышенной прочностью, которая делает их перспективным материалом для сооружения мостовых конструкций, покрытий дорог и аэродромов. Нанобетон с высокими и сверхвысокими прочностными характеристиками находят своё применение при строительстве шахт лифтов, разнообразных несущих конструкций в сооружениях промышленного, гражданского и жилищного назначения.

Аналитики строительного рынка подсчитали, что при массовом производстве нанобетонов в России конечная стоимость новой продукции по сравнению с обычными бетонами будет выше всего на 10-20%. Но по своим потребительским свойствам новые материалы будут превосходить традиционный бетон в 4-6 раз.

Благодаря использованию наноматериалов и соответствующих технологий появляются совершенно новые возможности для перехода строительного материаловедения на принципы создания материалов с заданными свойствами в диапазоне очень высоких значений их параметров. В ближайшее время это поспособствует созданию широких возможностей в принятии изящных, экономически целесообразных конструкторских и технологических решений при проектировании зданий и сооружений новых типов, при строительстве сооружений в регионах повышенной сейсмической активности, а также при подземном строительстве.

В настоящее время больше тысячи предприятий по всему миру занимается производством инновационной строительной продукции. Так, были созданы сверхпрочные композиционные материалы, уникальные нанопленки для покрытия светопрозрачных конструкций, новые виды арматурных сталей, самоочищающиеся и износостойкие покрытия для стен и кровель, паропроницаемые и гибкие стекла.

Таким образом, развитие наноиндустрии, а значит и инновационных технологий в современном строительном секторе в ближайшее время станет значительным стимулом для участников инвестиционного процесса в пользу выбора строительных материалов, в наибольшей степени соответствующих современным требованиям, которые предъявляюся к их безопасности, долговечности, экологичности и экономической эффективности.

Список литературы

 

1.   Кривцов, Е.Е. Исследование характеристик наномодифицированных сухих строительных смесей [Текст]/ Е. Е. Кривцов, Н. М. Никулин, Е. В. Ясинская // Инженерно-строительный журнал. – 2012. –№3. – С. 49-52.

2.   Образцов, Д.В. Исследование прочностных и теплофизических свойств наномодифицированных строительных и теплозащитных материалов [Текст] / Д.В. Образцов, В.М. Фокин // Вестник ТГТУ. Том 18. № 4, Тамбов, 2012 г.: сб. науч. ст. / Тамб. гос. техн. ун-т. – С. 1051–1061.

3.   Овчинникова, С.В. Новые строительные материалы и технологии [Текст] / С. В. Овчинникова // Кавказский диалог. Материалы III Международной научно-практической конференции, 30 ноября  2012 г. – Невинномысск: НГГТИ, 2013. – С. 110-114.

4.   Овчинникова, С.В. Основные физико-механические свойства строительных материалов [Текст] / С. В. Овчинникова // Международный сборник научных трудов по итогам научно- исследовательской работы за 2011-2012 г. – Невинномысск: НГГТИ, 2012. – C. 343-346.

5.   Савельев, А.А. Инновационное решение в модификации сухих строительных смесей [Текст] / А.А. Савельев //Сухие строительные смеси. – 2012. – №4. – С. 52-53.