XXI-й век предъявляет повышенные требования к бетону. Все более актуальным становится качественное улучшение его свойств. Это представляется возможным только при использовании абсолютно новых по составу и свойствам исходных сырьевых компонентов.

В последнее время в связи с развитием нанотехнологий и созданием наноматериалов различного состава широкое распространение получило использование наноразмерных добавок для получения композитов, в том числе для получения ячеистых бетонов, с целью повышения их качества.

Так, под руководством Комохова П.Г. группой ученых Петербургского государственного университета путей сообщения выполнены исследования по получению высокопрочных бетонов на основе метода золь-гель технологии [1]. Основная идея использования золя, как добавки в бетон, состоит в использовании структуры золя для создания дополнительного структурного элемента в бетонной смеси. Он представляет собой наночастицу SiO₂, которая со временем, в результате реакции с Са(ОН)₂, переходит в гидросиликат кальция, и способствует сокращению количества пор от 1 нм и выше. В этой связи можно считать, что вводимые новые структурные элементы будут нивелировать отрицательные явления, связанные с повышенными расходами цемента в составе матрицы бетонного композита.

В совместных исследованиях, проведенных учеными России, Литвы и Германии, показана возможность использования поризованных фторангидритовых композиций с нанодисперсным армированием [2]. Композиции готовились на основе техногенного ангидрита, который предварительно подвергался помолу до дисперсного состояния. Дисперсно-армирующая добавка – продукт с плотностью 0,086 г/см³, содержащий углеродные нанотрубки диаметром 40–60 нм, заполненные медью. При этом достигается повышение однородности пор по размерам, отсутствие усадочных явлений при твердении композиции, что позволяет повысить физико-механические свойства изделий на ее основе, улучшить теплофизические характеристики газобетона за счет снижения его теплопроводности.

Углеродные нанотрубки используются также в качестве высоко-прочной дисперсной арматуры в пористых кристаллогидратных композиционных материалах [3]. При этом достигается повышение прочности пенобетона в 1,9 раза, повышение однородности пор по размерам и снижение теплопроводности изделий из пенобетона на 15–20 %.

В связи с повышением требований к теплоизоляционным материалам (газосиликатам) была поставлена задача оптимизации составов с целью понижения плотности и повышения прочности. В этих целях была рассмотрена возможность использования наноразмерного поризатора. Увеличение содержания частиц наноразмерного поризатора в диапазоне 0,22–3,67 мкм по сравнению с пудрой алюминиевой пигментной (ПАП), свидетельствует об общем повышении удельной поверхности газообразователя. Предварительные результаты показали целесообразность корректировки состава известково-кремнеземистого вяжущего, с целью повышения содержания частиц, обладающих более высокой дисперсностью.

Поисковые работы, проведенные в данном направлении, и анализ литературных данных свидетельствуют о перспективности использования данного нанопоризатора для получения ячеистых силикатных автоклавных материалов.

Литература

1. Высокопрочный бетон на основе элементов нанотехнологии по методу золь-гель / Комохов П.Г., Сватовская Л.Б., Соловьева В.Я., Сычева А.М. // Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики строительного материаловедения. Десятые Академические чтения РААСН / Изд-во Казанского государственного архитектурно-строительного университета. – Казань, 2006. – С. 8–9.

2. Поризованные фторангидритовые композиции с нанодисперсным армированием / Яковлев Г.И., Плеханова Т.А., Маева И.С., Макарова И.С., Керене Я., Фишер Г.-Б. // Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики строительного материаловедения. Десятые Академические чтения РААСН / Изд-во Казанского государственного архитектурно-строительного университета. – Казань, 2006. – С. 477–480.

3. Ячеистые бетоны, содержащие наноструктуры / Крутиков В.А., Кодолов В.И. // Достижения, проблемы и перспективные направления развития теории и практики строительного материаловедения. Десятые Академические чтения РААСН / Изд-во Казанского государственного архитектурно-строительного университета. – Казань, 2006. – С. 249–251.