Высокотехнологичные материалы в строительстве | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Информатика

Опубликовано в Молодой учёный №2 (136) январь 2017 г.

Дата публикации: 16.01.2017

Статья просмотрена: 171 раз

Библиографическое описание:

Юсубова О. Р., Бавина Е. В. Высокотехнологичные материалы в строительстве // Молодой ученый. — 2017. — №2. — С. 70-73. — URL https://moluch.ru/archive/136/38229/ (дата обращения: 18.12.2018).



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

Основные термины (генерируются автоматически): материал, свойство, покрытие, технология строительства, процесс самоорганизации веществ, строительная отрасль, сложная структура, внешнее влияние, атомно-молекулярный уровень, стекло.


Похожие статьи

Самоорганизующиеся слои полианилина и их применение...

В настоящей работе исследованы физические процессы самоорганизации макромолекул

Рис. 3а,б. Пленка ПАНИ волокнистой структуры на поверхности стекла получена методом «in-situ

Наиболее сложной задачей является получение электродных материалов ЭК, а именно...

Исследование возможности применения модификаторов на основе...

Свойства порошковых материалов, суспензий и эмульсий во многом зависит от размера создающих их

Наличие данных структур даёт возможность снизить процесс образования трещин.

Использование золы ТЭС в технологии геополимерных строительных материалов.

Анализ современных высокотехнологичных материалов...

Для защиты от длительного воздействия воды и растворов поверхностно активных веществ используются материалы с резиновым или пленочным покрытием, а

Пористая мембрана — это сложная структура, изготовленная из гидрофобного полимера — политетрафторэтилена.

Роль информации в нанотехнологиях | Статья в журнале...

Алесковский В.Б. Информация как фактор самоорганизации и организации вещества, ЖОХ, 2001.

Основные термины (генерируются автоматически): информация, структура, процесс синтеза, вещество, процесс, единица, внешнее воздействие, единый подход, квантовая...

Влияние дефектов на физические свойства кристаллов

Кристалл — это твёрдые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных

Точечный дефект − это локальное нарушение кристаллической структуры, размеры

Влияние биопрепарата RIZOKOM-1 на микробиологические процессы и агрохимические свойства...

Экологические проблемы промышленности строительных...

Промышленность строительных материалов — крупнейший потребитель природных ресурсов, Эта отрасль ежегодно добывает и перерабатывает около 3 млрд, тонн сырья- песка, глин, гипса, известняков, гранитов...

«Умное стекло» в современной архитектуре | Статья в журнале...

Благодаря современным разработкам и технологиям, этот строительный материал приобретает энергосберегающие, улучшенные

Это инновационное свойство стекла позволит электроэнергетике выйти на новый уровень развития и снизить потребность человечества в...

Проектирование и оптимизация свойств материалов как систем

Поэтому исследования структуры и свойств материала должны осуществляться и на основе

В частности, для строительных материалов, пригодных для использования в заданных

К вопросу о влиянии свойств текстильных материалов на формообразование одежды.

Влияние состава наполнителей на свойства полимерных...

В статье рассматривается влияние наполнителей на свойства композиционных материалов.

Механизм упрочнения материалов весьма сложен, но

7. Кербер М. Л., Виноградов В. М., Головкин Г. С. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология...

Самоорганизующиеся слои полианилина и их применение...

В настоящей работе исследованы физические процессы самоорганизации макромолекул

Рис. 3а,б. Пленка ПАНИ волокнистой структуры на поверхности стекла получена методом «in-situ

Наиболее сложной задачей является получение электродных материалов ЭК, а именно...

Исследование возможности применения модификаторов на основе...

Свойства порошковых материалов, суспензий и эмульсий во многом зависит от размера создающих их

Наличие данных структур даёт возможность снизить процесс образования трещин.

Использование золы ТЭС в технологии геополимерных строительных материалов.

Анализ современных высокотехнологичных материалов...

Для защиты от длительного воздействия воды и растворов поверхностно активных веществ используются материалы с резиновым или пленочным покрытием, а

Пористая мембрана — это сложная структура, изготовленная из гидрофобного полимера — политетрафторэтилена.

Роль информации в нанотехнологиях | Статья в журнале...

Алесковский В.Б. Информация как фактор самоорганизации и организации вещества, ЖОХ, 2001.

Основные термины (генерируются автоматически): информация, структура, процесс синтеза, вещество, процесс, единица, внешнее воздействие, единый подход, квантовая...

Влияние дефектов на физические свойства кристаллов

Кристалл — это твёрдые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных

Точечный дефект − это локальное нарушение кристаллической структуры, размеры

Влияние биопрепарата RIZOKOM-1 на микробиологические процессы и агрохимические свойства...

Экологические проблемы промышленности строительных...

Промышленность строительных материалов — крупнейший потребитель природных ресурсов, Эта отрасль ежегодно добывает и перерабатывает около 3 млрд, тонн сырья- песка, глин, гипса, известняков, гранитов...

«Умное стекло» в современной архитектуре | Статья в журнале...

Благодаря современным разработкам и технологиям, этот строительный материал приобретает энергосберегающие, улучшенные

Это инновационное свойство стекла позволит электроэнергетике выйти на новый уровень развития и снизить потребность человечества в...

Проектирование и оптимизация свойств материалов как систем

Поэтому исследования структуры и свойств материала должны осуществляться и на основе

В частности, для строительных материалов, пригодных для использования в заданных

К вопросу о влиянии свойств текстильных материалов на формообразование одежды.

Влияние состава наполнителей на свойства полимерных...

В статье рассматривается влияние наполнителей на свойства композиционных материалов.

Механизм упрочнения материалов весьма сложен, но

7. Кербер М. Л., Виноградов В. М., Головкин Г. С. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Самоорганизующиеся слои полианилина и их применение...

В настоящей работе исследованы физические процессы самоорганизации макромолекул

Рис. 3а,б. Пленка ПАНИ волокнистой структуры на поверхности стекла получена методом «in-situ

Наиболее сложной задачей является получение электродных материалов ЭК, а именно...

Исследование возможности применения модификаторов на основе...

Свойства порошковых материалов, суспензий и эмульсий во многом зависит от размера создающих их

Наличие данных структур даёт возможность снизить процесс образования трещин.

Использование золы ТЭС в технологии геополимерных строительных материалов.

Анализ современных высокотехнологичных материалов...

Для защиты от длительного воздействия воды и растворов поверхностно активных веществ используются материалы с резиновым или пленочным покрытием, а

Пористая мембрана — это сложная структура, изготовленная из гидрофобного полимера — политетрафторэтилена.

Роль информации в нанотехнологиях | Статья в журнале...

Алесковский В.Б. Информация как фактор самоорганизации и организации вещества, ЖОХ, 2001.

Основные термины (генерируются автоматически): информация, структура, процесс синтеза, вещество, процесс, единица, внешнее воздействие, единый подход, квантовая...

Влияние дефектов на физические свойства кристаллов

Кристалл — это твёрдые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных

Точечный дефект − это локальное нарушение кристаллической структуры, размеры

Влияние биопрепарата RIZOKOM-1 на микробиологические процессы и агрохимические свойства...

Экологические проблемы промышленности строительных...

Промышленность строительных материалов — крупнейший потребитель природных ресурсов, Эта отрасль ежегодно добывает и перерабатывает около 3 млрд, тонн сырья- песка, глин, гипса, известняков, гранитов...

«Умное стекло» в современной архитектуре | Статья в журнале...

Благодаря современным разработкам и технологиям, этот строительный материал приобретает энергосберегающие, улучшенные

Это инновационное свойство стекла позволит электроэнергетике выйти на новый уровень развития и снизить потребность человечества в...

Проектирование и оптимизация свойств материалов как систем

Поэтому исследования структуры и свойств материала должны осуществляться и на основе

В частности, для строительных материалов, пригодных для использования в заданных

К вопросу о влиянии свойств текстильных материалов на формообразование одежды.

Влияние состава наполнителей на свойства полимерных...

В статье рассматривается влияние наполнителей на свойства композиционных материалов.

Механизм упрочнения материалов весьма сложен, но

7. Кербер М. Л., Виноградов В. М., Головкин Г. С. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология...

Самоорганизующиеся слои полианилина и их применение...

В настоящей работе исследованы физические процессы самоорганизации макромолекул

Рис. 3а,б. Пленка ПАНИ волокнистой структуры на поверхности стекла получена методом «in-situ

Наиболее сложной задачей является получение электродных материалов ЭК, а именно...

Исследование возможности применения модификаторов на основе...

Свойства порошковых материалов, суспензий и эмульсий во многом зависит от размера создающих их

Наличие данных структур даёт возможность снизить процесс образования трещин.

Использование золы ТЭС в технологии геополимерных строительных материалов.

Анализ современных высокотехнологичных материалов...

Для защиты от длительного воздействия воды и растворов поверхностно активных веществ используются материалы с резиновым или пленочным покрытием, а

Пористая мембрана — это сложная структура, изготовленная из гидрофобного полимера — политетрафторэтилена.

Роль информации в нанотехнологиях | Статья в журнале...

Алесковский В.Б. Информация как фактор самоорганизации и организации вещества, ЖОХ, 2001.

Основные термины (генерируются автоматически): информация, структура, процесс синтеза, вещество, процесс, единица, внешнее воздействие, единый подход, квантовая...

Влияние дефектов на физические свойства кристаллов

Кристалл — это твёрдые вещества, имеющие естественную внешнюю форму правильных

Точечный дефект − это локальное нарушение кристаллической структуры, размеры

Влияние биопрепарата RIZOKOM-1 на микробиологические процессы и агрохимические свойства...

Экологические проблемы промышленности строительных...

Промышленность строительных материалов — крупнейший потребитель природных ресурсов, Эта отрасль ежегодно добывает и перерабатывает около 3 млрд, тонн сырья- песка, глин, гипса, известняков, гранитов...

«Умное стекло» в современной архитектуре | Статья в журнале...

Благодаря современным разработкам и технологиям, этот строительный материал приобретает энергосберегающие, улучшенные

Это инновационное свойство стекла позволит электроэнергетике выйти на новый уровень развития и снизить потребность человечества в...

Проектирование и оптимизация свойств материалов как систем

Поэтому исследования структуры и свойств материала должны осуществляться и на основе

В частности, для строительных материалов, пригодных для использования в заданных

К вопросу о влиянии свойств текстильных материалов на формообразование одежды.

Влияние состава наполнителей на свойства полимерных...

В статье рассматривается влияние наполнителей на свойства композиционных материалов.

Механизм упрочнения материалов весьма сложен, но

7. Кербер М. Л., Виноградов В. М., Головкин Г. С. Полимерные композиционные материалы: структура, свойства, технология...

Задать вопрос