Статьи журнала - Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал

Все статьи: 903

Нанотехнологии в строительстве: научный интернет-журнал

Другой

Бесплатно

Нанотехнологии в строительстве: новые возможности для рынка

Иванов Л.А.

Статья обзорная

12 марта 2009 года в Москве в МВЦ «Крокус Экспо» по инициативе ГК «Роснанотех» состоялся круглый стол «Нанотехнологии в стоительстве: новые возможности для рынка». В ходе мероприятия обсуждался широкий круг вопросов: проблемы и перспективы развития строительной отрасли в России; существующие и перспективные разработки в области нанотехнологий в строительстве; использование наномодифицированных добавок; использование пеностеклянных материалов нового поколения на основе наноструктур модифицированного сырья; использование наномодифицированных строительных смесей и жидких композитов; создание автоматизированного комплекса по производству домов из неавтоклавного, гидрофобизированного в объеме пенобетона; использование нанотехнологий в разработке и производстве новых огне-, теплозащитных материалов и высокопрочных конструкций.

Бесплатно

Нанотехнологии и наноматериалы: обзор новых изобретений. Часть 1

Иванов Л.А., Муминова С.Р.

Статья научная

Результаты творческой деятельности ученых, инженеров и специалистов, в т.ч. и изобретения, в области нанотехнологий и наноматериалов позволяют в строительстве, жилищно-коммунальном хозяйстве, смежных отраслях экономики добиться значительного эффекта. Изобретение «Устройство защитной системы городской застройки и способ ее возведения (RU 2604933)» относится к области строительства, в т.ч. природоохранных сооружений, и может быть использовано при защите населенных пунктов, объектов народного хозяйства от разрушения, затопления и т.п. явлений природного и техногенного характера. Усиление оснований городской или иной застройки ведут с помощью системы наполняемых оболочек с заполнителем и гибкими демпферами-связями, воспринимающими природные и техногенные воздействия, обеспечивая безопасность, в т.ч. экологическую, городской застройки. Устройство снабжено солнечными накопителями, которые обеспечивают энергией население в период чрезвычайных ситуаций (ЧС) и дополнительной системой мониторинга для оповещения населения о ЧС. Ливнеотводящие устройства позволяют защитить от затопления территории городских застроек/поселений. Обеспечивается безопасность и функционирование жизнедеятельности населения и предприятий при явлениях природного и техногенного характера, таких как паводки, сели и т.п. Также представляют интерес для специалистов следующие изобретения в области нанотехнологий: способ приготовления укрепляющего раствора (RU 2601885), повышение долговечности базальтофибробетона наноструктурными добавками, способ очистки поверхностных и подземных вод от титана и его соединений с помощью углеродных нанотрубок и ультразвука (RU 2575029), материал на полимерной основе для комбинированной радио- и радиационной защиты (RU 2605696), термоэлектрический тепловой насос с нанопленочными полупроводниковыми ветвями (RU 2595911), полимерный композиционный наноматериал (RU 2605590), способ получения композиций из полимера и наноразмерных наполнителей (RU 2586979), способ изготовления комплексной нанодисперсной добавки для высокопрочного бетона (RU 2563264) и др.

Бесплатно

Нанотехнологии испытаний и диагностики материалов, конструкций и элементов инженерных систем зданий с огнезащитными покрытиями. Часть 1

Белозеров Валерий Владимирович, Голубов Андрей Иванович, Кальченко Иван Евгеньевич, Нгуэн Туан Ань, Топольский Николай Григорьевич

Статья научная

Введение. Целью исследования являлась оптимизация контроля качества огнезащитных покрытий (ОЗП) при их производстве и использовании. Результаты сравнительного анализа последствий пожаров и их причин с параметром огнестойкости объектов свидетельствуют о том, что количество пожаров и ущерба от них в зданиях I степени огнестойкости практически на порядок меньше, чем в зданиях II степени огнестойкости. Следовательно, повышение огнестойкости строительных материалов и конструкций - путь кардинального сокращения пожаров и потерь от них. Методы и материалы. На основе системного анализа существующих технологий противопожарной защиты строительных материалов из дерева, металлов, резины и полимеров были разработаны нанотехнологии для определения стабильности образцов с ОЗП на баро-электро-термо-акустическом (БЭТА) анализаторе и создания их «образов» для дальнейшей диагностики их старения на объекте строительства и эксплуатации. Новизна исследования защищена патентами Российской Федерации...

Бесплатно

Нанотехнологии испытаний и диагностики материалов, конструкций и элементов инженерных систем зданий с огнезащитными покрытиями. Часть 2

Белозеров В.В., Белозеров вЛ.В., Голубов А.И., Кальченко И.Е., Прус Ю.В.

Статья научная

Введение. Для определения эффективности огнезащитных покрытий (ОЗП) в настоящее время существует система методов огневых и высокотемпературных испытаний огнезащищенных материалов и конструкций из них, однако методов и средств текущей эффективности огнезащиты нет, а существующие методики не распространяются на определение предела огнестойкости строительных конструкций с огнезащитой, а устанавливают только группу эффективности самих огнезащитных составов. Поэтому для оценки качества и долговечности ОЗП, при условии обеспечения ими параметров термоустойчивости защищаемых материалов, конструкций и элементов инженерных систем объектов,необходимо было разработать экспресс-метод и переносной комплекс диагностики огнезащитных покрытий (ПКД ОЗП). Методы, модели и средства. На основе системного анализа существующих технологий противопожарной защиты строительных материалов из дерева, металлов, резины и полимеров была разработана методология экспресс-анализа и переносной диагностический комплекс (ПДК) термо-электро-акустического (ТЭА) зондирования ОЗП, использующие термо-акустические методы, что позволило определять теплопроводность, скорость ультразвука и коэффициент его поглощения в ОЗП на объекте, а также провести сравнительный анализ «образа ОЗП», полученного на БЭТА-анализаторе с измеренными характеристиками, по результатам которых вычислить время его работоспособности. Результаты и обсуждение. ПДК ОЗП состоит из корпуса с ноутбуком, с измерителем иммитанса и двухканальной осциллографической приставкой, подключённых к ноутбуку, на входы которых подключается блок ТЭА-зондирования, прижимаемый к ОЗП проверяемого объекта (конструкции, материала, кабеля) по тепловым, электрическим и акустическим сигналам, с которого программное обеспечение (ПО) ноутбука идентифицирует свойства и стадии эксплуатационной устойчивости ОЗП. ПДК ОЗП и предлагаемый подход позволили синтезировать модель Интернет-системы ТЭА диагностики ОЗП и надзора за эксплуатационной устойчивостью защищаемых материалов. Новизна исследования защищена патентами РФ. Заключение. Предлагаемый подход и ПДК ОЗП позволили реализовать экспрессанализ ОЗП на объекте эксплуатации и синтезировать модель Интернет-системы ТЭА-диагностики ОЗП, которая может стать основой национальной системы надзора в данной предметной области.

Бесплатно

Нанотехнологии получения перспективных высококачественных сталей, основанные на управлении наноразмерными выделениями избыточных фаз часть 1

Шахпазов Е.Х., Гордиенко А.И., Зайцев А.И., Родионова И.Г., Крылов-олефиренко В.В., Шапошников Н.Г.

Статья научная

Быстрый рост требований к уровню и стабильности технологических, механических, физико-химических характеристик металлопродукции различного назначения обусловил необходимость использования принципиально новых методов их достижения. При этом ключевая роль в обеспечении необходимого фазового состава и структурного состояния металла отводится наноразмерным неметаллическим выделениям, формирование которых должно происходить в строго регламентированных условиях на определенных стадиях обработки стали.

Бесплатно

Нанотехнологии получения перспективных высококачественных сталей, основанные на управлении наноразмерными выделениями избыточных фаз часть 2

Шахпазов Е.Х., Гордиенко А.И., Зайцев А.И., Родионова И.Г., Крылов-олефиренко В.В., Шапошников Н.Г.

Статья научная

Бесплатно

Нанотехнологии при производстве пеностеклянных материалов нового поколения

Кетов А.А.

Статья научная

На примере технологии пеностеклянных материалов показано, что устаревшая научная и технологическая база приводит к стагнации производств и экономической нецелесообразности выпуска даже востребованных продуктов. Основанный на физико-химических свойствах сырья направленный синтез наноразмерных структур с комплексом заданных свойств позволяет не только развивать научные основы для новых экономически эффективных технологий известных продуктов, но и создавать новые перспективные материалы.

Бесплатно

Нанотехнологические исследования строительных композитов: общие суждения, основные направления и результаты*

Чернышов Е.М.

Статья научная

Рассматриваются проблемы развития материаловедческих и технологических исследований строительных композитов в условиях формирования наноконцепции и нанопарадигмы в современных фундаментально- прикладных разработках.

Бесплатно

Нанотехнология ПАВ

Тринкер А.Б.

Статья научная

Решая проблемы качества бетона и экологии, отечественная наука 70 лет эффективно использует отходы химических, металлургических, медико-биологических, пищевых производств в строительстве. А в начале ХХI века появилось такое понятие, как нанотехнология. Изобретенный 70 лет назад первый пластификатор позволил получить сверхпрочный и сверхдолговечный бетон, из которого построена самая высокая в мире Останкинская башня, которая успешно выдержала 1000-градусный пожар в 2000 году, хотя применен был рядовой портланский цемент. Данный уникальный пример научных исследований, претворенных в производстве, позволил в ХХI веке построить небоскребы из железобетона.

Бесплатно

Нанотехнологиям в строительстве в России быть!

Гусев Борис Владимирович

Статья обзорная

Нанотехнологии и наноиндустрия являются в настоящее вре- мя одним из наиболее перспективных направлений развития науки, технологий и промышленности. Во многих странах, в том числе и в России, разрабатываются новые виды нанопродукции, которая либо уже появилась на рынке, либо появится через несколько лет. Присут- ствие в строительном сегменте наноматериалов и нанотехнологий ста- новится все более заметным. К 2015 году объем рынка нанотехнологи- ческой продукции в строительстве может достичь 400 млрд долларов.

Бесплатно

Нанотрубчатыехризотиловые наполнители для радиационно-защитных конструкционных композитов

Павленко Вячеслав Иванович, Ястребинский Роман Николаевич, Соколенко Игорь Владимирович

Статья научная

Усиление проявления квантово-размерного эффекта в наночастицах окажет значительное влияние на поглощение фотонной радиации. Следовательно, применение ультрадисперсных систем будет способствовать качественному усилению радиационно-защитных свойств материала и позволит создать более компактный материал с высокими показателями защитных характеристик. Уникальное сочетание свойств хризотила позволяет создавать материалы на его основе, обладающие высокими показателями механической, термической прочности, радиационной стойкости, а наличие в его структуре связанной воды способствует проявлению у таких материалов радиационно-защитных свойств по нейтронному излучению. В связи с этим авторами предложено провести заполнение нанотрубок хризотила нанодисперсными соединениями, позволяющими повысить его радиационно-защитные характеристики. Как следствие, данные соединения должны обладать как можно более высоким коэффициентом ослабления у-излучения и, соответственно, иметь высокие плотность и содержание тяжелых элементов. В качестве соединения для интеркаляции предложено использование нанокристаллического вольфрамата свинца PbWO4. Разработан способ получения нанотрубчатого наполнителя радиационно-защитных композиционных материалов путем заполнения гидросиликатных нанотрубок со структурой хризотила тугоплавким малорастворимым соединением на основе PbWO4 при последовательной обработке материала растворами реагентов. Наилучший результат был достигнут при обработке хризотила последовательно в растворах K2WO4 и Pb(СН3СОО)2, при этом массовое содержание PbWO4 в конечном продукте достигает 30%. Вводимый K2WO4 заполнял нанотрубки не только по внутреннему каналу, но и по меж-слоевому пространству, а локализация PbWO4 происходит как во внутренних каналах нанотрубок, так и на их поверхности. Несмотря на то, что разработанная технология не позволяет модифицировать хризотил таким образом, чтобы весь введенный PbWO4 содержался исключительно во внутренних каналах нанотрубок, полученный продукт приобретает повышенные радиационно-защитные характеристики, сохраняя остальные эксплуатационные свойства хризотила.

Бесплатно

Наполнители для полимерных композиционных материалов

Алия Карамовна Мазитова, Ильназ Ильгизович Зарипов, Гулия Карамовна Аминова, Максим Вадимович Овод, Нина Леонидовна Сунцова

Статья научная

Введение. Для производства изделий строительного назначения из ПВХ используются композиции, в которые наряду с полимером входят добавки: пластификаторы, стабилизаторы, модификаторы. Это приводит к снижению содержания хлора в композиции и повышает горючесть изделия. Поэтому в композиции добавляют наночастицы различных наполнителей. Наполнители ПВХ композиций (чаще неорганические, реже органические вещества) представляют собой твердые добавки, отличающиеся от полимерной матрицы химическим составом и структурой. В большинстве случаев основной функцией наполнителей является снижение горючести и удешевление получаемой продукции, в некоторых случаях они служат для придания или улучшения следующих свойств: снижение абсорбции пластификатора, изменение диэлектрических свойств, увеличение жесткости и твердости, снижение шумопроницаемости, снижение токсичности продуктов горения. Основная часть. Наполнители классифицируются по различным признакам. По агрегатному состоянию делятся на газообразные, жидкие и твердые. По своей природе они делятся на органические и неорганические; по источнику получения – на армирующие, упрочняющие, усиливающие, нейтральные; по размерам, форме частиц и структуре – на 4 основных вида: дисперсные (порошкообразые), волокнистые (волокна, нити, жгуты и т.д.), листовые (пленочные) с заданной структурой (ткани, бумага, ленты, листы, пленки, сетки), объемные (каркасные) с непрерывной трехмерной структурой (объемные ткани, войлок, скелетные и пористые каркасы). Чаще всего используются твердые наполнители, которые также называют дисперсными. Введение в полимерные композиционные материалы (ПКМ) дисперсных наполнителей более целесообразно для создания материалов массового производства, более технологичных, с невысоким уровнем прочностных характеристик. Дисперсные наполнители вводят в термопласты с высокой энергией разрушения для снижения их стоимости, повышения жесткости и прочности при сжатии и улучшения их технологических характеристик при переработке. При этом их прочность при растяжении и ударная вязкость снижаются вследствие уменьшения доли полимера в наполненной композиции. Введение твердых и жестких частиц приводит к повышению модуля упругости (Е), а мягких, эластичных или газообразных наполнителей – к его снижению. По механизму воздействия дисперсные наполнители можно разделить на инертные, которые не оказывают влияния на свойства матрицы и вводятся в ее состав для удешевления композиции, и активные. Дисперсные наполнители подразделяются на минеральные, органические и металлические. Наиболее распространенные из них – минеральные. Заключение. Таким образом, в настоящее время существует большое количество веществ и материалов, применяемых в качестве наполнителей и позволяющих получать ПКМ с низкой усадкой и стабильностью формы изделий, высокими механическими свойствами и необходимым набором специальных свойств. За счет наполнителей ПКМ могут в большинстве сфер человеческой деятельности конкурировать с другими материалами, такими как стекло, керамика и даже металл.

Бесплатно

Научно-образовательный центр «Нанотехнология» московского государственного строительного университета: достижения и перспективы

Теличенко Валерий Иванович, Егорычев Олег Олегович, Королев Евгений Валерьевич

Статья научная

Развитие объектов научной инфраструктуры - необходимое условие становле- ния приоритетных технологий. В Московском государственном строительном уни- верситете формируется площадка для научных исследований и подготовки кадров высшей квалификации, оснащенная современным исследовательским оборудова- нием - научно-образовательным центром по направлению «Нанотехнологии».

Бесплатно

Научно-техническая литература

Статья обзорная

Издательский Дом «Интеллект» выпускает научно-техническую литературу по всему спектру естественных и технических наук, современным технологиям и обеспечивает общероссийское распространение изданий во всех сегментах книжного рынка. Целевая аудитория книг Издательского Дома - студенты старших курсов, аспиранты, преподаватели высшей школы, специалисты-исследователи и разработчики.

Бесплатно