Промышленное и гражданское строительство входят в группу ключевых направлений развития государства. Данной утверждение основывается, во-первых, на значительных темпах обновления жилищного фонда (введение в действие новых жилых домов). Во-вторых, на необходимости активизации промышленности, которой требуются новые высокотехнологичные здания и сооружения, отвечающие современным стандартам безопасности и требованиям заказчиков подобных строек.
Такие приоритеты для государства весьма очевидны. Дело в том, что решая проблемы жилья, хотя бы в той мере, что его предложение на рынке неизменно растет, с соответствующими изменениями цен и изменением конкуренции, государство создает условия для решения и социальных проблем. В частности, новые микрорайоны в обязательном порядке должны быть снабжены детскими садами и школами, а о появлении новых магазинов общественного питания и сферы услуг вообще не вызывают сомнений [4,5]. Выполняются социальные обязательства, формируются условия для развития малого предпринимательства, происходит стимулирование процессов обмена и распределения накоплений населения, т.е. стимулирование экономики и экономического роста.
Темпы строительства новых жилых многоквартирных домов на сегодняшний день одни из самых высоких за новейшую историю государства, а качество строений напрямую зависит от эффективности и соблюдения технологий строительства, а также качества и состава материала, из которого оно ведется. Если за качественную организацию труда и соблюдение технологий ответственность в полной мере лежит на производителях работ, подрядчиках и субподрядчиках, то вопросы новых технологий строительства и новых материалов лежат исключительно в научной сфере.
В контексте изложенного добавим, применение новых технологий строительства, равно как и новых перспективных материалов невозможно без подготовки соответствующего высококвалифицированного персонала. Последний должен охватывать все уровни и этапы строительства – от подсобного рабочего до мастера, прораба и генерального директора. Это первая проблема, с которой приходится сталкиваться, однако необходимость её разрешения очевидна, так как иначе будут проблемы с качеством возводимых построек. Заметим, применение новых материалов может идти по принципу постепенного замещения традиционных форм. Здесь речь идет о таких из них, которые, наряду с общеизвестными, обладают набором дополнительных опций (например, большей прочностью, если это важно в данном строительстве, или эластичностью, большим коэффициентом сжатия/растяжения и т.п.). Иногда дополнительная обработка традиционного материала позволяет создать качественно новый и более конкурентоспособный.
В настоящее время развитие нанотехнологий в строительстве приобретает всё большее значение. Создание различных материалов со сложной структурой и уникальными прочностными или температурными свойствами, а также процессы самоорганизации веществ на атомно-молекулярном уровне, позволяющие создавать объекты без внешнего влияния. Уже созданы сверхпрочные конструкционные композиционные материалы, новые виды арматурных сталей, уникальные нанопленки для покрытия светопрозрачных конструкций, самоочищающиеся и износостойкие покрытия, паропроницаемые и гибкие стекла [2].
Фактически, научная деятельность в данном направлении направлена на такие изменения свойств материалов, что их количество будет минимально, а прочность и другие полезные свойства – максимальны. Один и тот же материал с разными способами обработки будет иметь совершенно разные свойства там, где это необходимо. Целостность строений из таких материалов будет поражать воображение, эксплуатационные характеристики – впечатлять, а практичность – приятно удивлять. Однако сегодня это скорее будущее, чем настоящее. Не последнюю роль в этом играет стоимость обработки и, как следствие, цена такого материала.
Использование нанотехнологических материалов для повышения функциональных свойств строительных материалов и изделий является новое перспективное направление в науке и наукоемком производстве. В строительстве применяется большое количество инновационных материалов. В то же время нанотехнологии применяются в строительстве достаточно ограничено, поскольку, как отмечают специалисты, инновационные идеи в большинстве своем ориентированы на поверхностные эффекты, а не на формирование новых структур строительных материалов. Тем не менее, изучение строительной отрасли позволяет сделать вывод о постепенном внедрении нанотехнологий в строительство [1].
Нанотехнологии в строительстве проявляются, в основном, в создании наноматериалов. Главным направлением в этой области является создание различных материалов со сложной структурой и уникальными прочностными или температурными свойствами, а также процессы самоорганизации веществ на атомно-молекулярном уровне, позволяющие создавать объекты без внешнего влияния. Уже созданы сверхпрочные конструкционные композиционные материалы, новые виды арматурных сталей, уникальные нанопленки для покрытия светопрозрачных конструкций, самоочищающиеся и износостойкие покрытия, паропроницаемые и гибкие стекла [2].
Перспективными наноэлементами для строительной отрасли являются фуллерены и нанотрубки. Фуллерены после обработки в водной среде становятся гидратированными и удерживают на своей поверхности слой ориентированных молекул воды толщиной 20-80 нм. Это значительно повышает подвижность и прочность бетона. Однако стоимость нанотрубок и фуллеренов очень высока (один грамм чистого фуллерена С60 стоит 100 долларов), а удешевить их производство пока невозможно без резкого падения их полезных свойств [1].
Широкое распространение в последнее время получают различные наночастицы и нанопорошки. Зачастую они выполняют роль адсорбентов, катализаторов и модификаторов химических реакций, технологических и конструктивных свойств изготовляемых с их применением материалов, что способствует ускорению темпов строительства без ущерба качеству готового продукта [3].
В металлургии нанопорошки, по мнению специалистов, помогут повысить механические характеристики сталей. Существуют различные методы их введения в металл: компактирование и спекание нанопорошков в порошковой металлургии, интенсивная пластическая деформация, обработка заготовок потоком высокоэнергетических частиц, нанесение упрочняющих металлических покрытий, кристаллизация наночастиц из аморфного состояния и внесение наночастиц-модификаторов в исходный расплав [2].
Другой областью применения нанотехнологий является стекло. Если нанести на поверхность флоат-стекла (стекла, полученного с помощью флоат-метода, при котором стекло при выходе из печи плавления выливается на поверхность расплавленного олова, а затем поступает через зону охлаждения на дальнейшую обработку) при его изготовлении методом пиролиза тонкий слои из оксидов металла In-SnO2, то коэффициент теплопередачи его снижается на 70-80 %, а теплопроводность стеклопакета с его использованием – в 2-2,5 раза. Если же на поверхность еще не остывшего флоат-стекла напылить специальный состав с наночастицами ТiO2, который после остывания стекла образует с ним единое целое, то такое покрытие обеспечивает нейтрализацию органических соединений на поверхности стекла и полную его гидрофилизацию, то есть вода вместе с грязью стекает со стекла. Такие стекла массово производятся в Европе, хотя их производство пока что недешево [1].
Говоря о нашей стране, в области современных высокотехнологичных материалов наблюдается некоторое отставание от ведущих европейских стран, Японии и США. Это, во многом, связано с организацией финансирования и менталитетом. В частности, в передовых странах прикладными исследованиями занимаются крупные научные центры, для нашей страны организовать подобные исследования сложнее, так как строительные компании в одиночку сделать это не в состоянии. Фактически, требуется создание оптимальной инфраструктуры, одинаково востребованной для научно-исследовательских институтов, государства и строительных компаний.
Литература:
1. NanoNewsNet.ru on-line издание, посвященное вопросам наноиндустрии [электронный ресурс] / Режим доступа:www.nanonewsnet.ru (дата обращения 08.01.2017)
2. Интернет-журнал о нанотехнологиях «Нано Дайджест» [электронный ресурс] / Режим доступа: nanodigest.ru (дата обращения 08.01.2017)
3. Экономические и финансовые технологии: методология, теория и практика. Том 1./Польшакова Н.В., Яковлев А.С. и другие; под общ. ред. Калмыковой. – Москва: Наука: информ; Воронеж: ВГПУ, 2014. – С.135-147
4. Яковлев А.С. Роль социальной сферы в формировании постиндустриального общества в России./А.С. Яковлев. – автореф. дисс. на соискание ученой степени кандидата экономических наук по спец. 08.00.01 – Экономическая теория, 2012, 24с.
5. Яковлев А.С. Роль экономики и государства в изменении тенденций развития социальной сферы./А.С. Яковлев.// Вестник ОрелГИЭТ. - №2(8), 2009, С. 26-31
