Нанотехнологии в строительстве

Государственное бюджетное профессиональное общеобразовательное учреждение

Воронежской области

«Лискинский аграрно-технологический техникум»

г.Лиски ул.Маршала Жукова,3

«НАНОТЕХНОЛОГИИ В СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ»

(материал для уроков по дисциплине

«Введение в специальность»)

Выполнила мастер производственного

обучения, ВКК:

Меняйлова Н.А.

2017г.

«Будущее нельзя предвидеть, но можно изобрести»

Денис ГАБОР, 
лауреат Нобелевской премии 
по физике

На сегодняшний день программы по развитию нанотехнологий приняты на национальном уровне более чем в трех десятках стран. Это ярко иллюстрирует значение новейших научных разработок во всех отраслях промышленности. Как и где они применяются в строительстве? Чем отличаются от уже привычных нам материалов? Почему наноструктурные материалы обретают в строительстве все большую востребованность?

Они обладают высокой износостойкостью, особыми электрофизическими свойствами, жароустойчивостью и другими уникальными чертами. В конечном итоге все сводится к одной цели - созданию наиболее выгодного, экологически чистого, безопасного как для самого человека, так и для всей окружающей среды жилья.

На сегодня производство бетонов, строительных растворов во всем мире ориентируется именно на модифицированные составы. Благодаря этому появляются не просто стройрастворы, но обладающие различными функциональными назначениями и, к тому же, – с разветвленным спектром заданных свойств. Например, не секрет, что поверхность фасадов, выполненных из обычных штукатурки, бетона, керамической плитки, алюминия, пластмассы, стекла не так-то просто отчистить. Для этого требуются значительные физические усилия и использование моющих средств химического происхождения. То есть, уходят ощутимые затраты, к тому же и материальные.

Строительный сектор имеет дело с огромным количеством сырья, и различные инновационные материалы уже находят применение в современном строительстве и начинают вносить свою долю в формирование архитектуры будущего.

Инновационная пленка.

Настоящим открытием в строительной индустрии стали свойства наноматериалов – инновационной пленки, предназначенной для защиты цветных пластиковых окон от инфракрасного (теплового) излучения. Инновационные пленки имеют особые пигменты, позволяющие отражать до 80% инфракрасных лучей и не позволяющие конструкциям перегреваться. В результате данная пленка защищает как окна, так и само помещение от перегрева, продлив этим срок службы конструкции и снижая затраты на кондиционирование.

При этом цветная инновационная пленка, которая наносится при ламинации на профиль, способна придавать раме визуальный 3D-эффект. Это происходит благодаря использованию особого компонента пленки – бриллиантовых красок. Также такие краски на поверхности пленки создают микропоры, которые дают покрытию ощущение шагрени. В ходе ламинации инновационная нанопленка способна полностью покрыть сложные по геометрии ПВХ-профили и в точности повторить их формы.

Нанокомпозитные трубы.

В нашей стране уже начали применять нанокомпозитные трубы: они предназначены для систем водоснабжения, отопления и газоснабжения. Нанокомпозитные трубы в несколько десятков раз превосходят свои привычные аналоги по эксплуатационным свойствам, а также отличаются невысокой стоимостью.

Нанопокрытия.

В настоящее время выдающиеся свойства наноматериалов позволяют применять в строительстве новые теплоизоляционные материалы, краски, эмали, лаки и многое другое. Большим достижением в области нанопокрытий стала имитация эффекта лепестков лотоса, которые совершенно неуязвимы для воды. В результате в Пекине появилось здание Большого национального театра, огромный яйцеобразный купол которого, созданный из стекла и титана, обработан нанопокрытием, которое не подвержено загрязнению и смачиванию осадками.

Углепластики.

Один из композиционных наноматериалов, выпуск которых успешно освоен  в России, – это углепластик. Материал имеет различное применение, в частности его используют для производства подшипников и других  механизмов, однако  строительная отрасль также  взяла углепластик на вооружение. В рамках подготовки к Олимпиаде,  в Сочи из углепластика построили мост.

Основная достопримечательность сооружения состоит в том, что мост красив при включенной подсветке. Особенно впечатляют прозрачные перила, отсвечивающие алмазами. Разумеется, зерен алмазов там нет, поскольку в состав материала включены наноалмазы. По оценке экспертов, каркас необычного моста выполнен из композитного материала, в состав которого входят  нанотрубки и медь.  Медные включения придают углепластику огнестойкость, а углеродные трубки уменьшают деформацию материала.

К этом стоит добавить, что конструкция имеет небольшой вес. Мост предназначен исключительно для пешеходов, имеет износостойкое покрытие, содержащее углеродные волокна и нанокарбиды. По мнению экспертов, производители наноматериалов сделали грамотный шаг в сторону развития нанотехнологий.  Новый мост  — это и подарок городу Сочи к Олимпиаде, и своего рода демонстрация имеющихся достижений  в области  нанотехнологий в строительной отрасли.

Нанодревесина.

Конечно, понятие древесина с приставкой нано звучит несколько странно, если учитывать, что дерево – исключительно природный  продукт, а не какой-нибудь композит, намешанный по замыслу человека. Однако нанотехнологии все же добрались до древесины, путем ее измельчения до уровня наночастиц и создания на основе глубоко переработанного материала клееной  нанопродукции.

В современном строительстве, применение нанотехнологий это довольно таки эффективная стратегия и совершенный подход к процессу формирования композитных материалов. Варианты такого строительства даже предусматривают сборку некоторых элементов здания сверху вниз. Кстати, здесь можно заметить, как применяется безотходное производство и использование материалов. Как правило, наностройматериалы основаны в управляемом воздействии на структурообразование, начиная с самого первого этапа строительства.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ.