Нанопенобетон в современном строительстве | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 3 августа, печатный экземпляр отправим 7 августа.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Жданов И. А., Касимов Р. Г., Бикматова Э. А. Нанопенобетон в современном строительстве // Молодой ученый. — 2017. — №21.1. — С. 130-132. — URL https://moluch.ru/archive/155/44133/ (дата обращения: 21.07.2019).



Пенобетон — ячеистый бетон, имеющий пористую структуру за счёт замкнутых пор (пузырьков) по всему объёму, получаемый в результате твердения раствора, состоящего из цемента, песка, воды и пенообразователя. [1]

Таблица 1

Сравнение пенобетона с другими строительными материалами

Параметры

Керамический

кирпич

Керамический блок

Силикатный

кирпич

Газоблок

Пеноблок

Размеры, см

25/12/6,5

38/25/24

25/12/6,5

20/30/60

20/30/60

Масса стены, кг/м2

1200 – 1800

600 – 800

1450 – 2000

100- 900

100 – 900

Плотность, кг/м3

1500 – 1750

700 – 900

1700 – 1950

300 – 1200

300 – 1200

Водопоглощение, %

12

12 – 14

16

20

14

Теплопроводность, Вт/М*к

0,4 – 0,7

0,1 – 0,2

0,8 – 1,1

0,1 – 0,4

0,1 – 0,4

Морозостойкость, цикл

25

50

25

35

35

Предел прочности при сжатии, МПа

2,5 – 25

-

5 – 30

0,5 – 25

0,25 –12,5

Расход, шт./м3

400 – 500

34 – 45

400 – 500

21 – 27

21 – 27

Цена, $/м3

63 – 112

62 – 90

17 – 90

60 – 94

49 – 68

Термин «Нанопенобетон» (Н.П.Б.) был введён в 1991 году, когда впервые были изобретены эффективные и экономичные мельницы для инертных материалов, позволяющие получать микронные и ангстремные частицы.

Вместе с этими принципиально важными открытиями пришло понимание о новом строительном материале с уникальными свойствами, открывающем перед человечеством горизонты решения проблем, которые ранее были невозможны. Математические модели кристаллических решёток и последующие образцы бетонов позволили говорить о пенобетонах с твёрдостью и крепостью стали.

Все строительные, монтажные, эксплуатационные, экологические параметры и свойства однозначно говорят как о материале для человеческих цивилизаций будущих тысячелетий. [2]

Состав нанопенобетона представляет собой равномерно распределённые бинарные кристаллические фазы, образующие практически стекловидную фазу с высокой прочностью, термической стойкостью с низким коэффициентом температурного расширения.

Как клинкер, так и как кальциты, обладающие рыхлой слоистой структурой, очень непрочные (твердость 3, плотность 2.7-2.8 г/см3), после химических изменений превращаются в цемент и в крепчайшие бетоны, так в случае с нанопенобетоном это явление имеет ещё более эффективные тенденции к изменению качеств от исходных материалов. [3]

Но если к этому добавить пропитки мономерами или жидкими смолами с полимеризацией на морозостойкость, стойкость в агрессивных средах, то получаем НаноПеноБетонополимеры невиданных спектров качества.

В качестве арматуры в нанопенобетоне могут использоваться льняные или пеньковые верёвки различной толщины и рыхлости кручения с послойной пропиткой.

Получаемый нанопенобетон требует в 2-3 раза меньше цемента, чем обычный бетон.

Следует также упомянуть, что данная смесь не требует вибрационного воздействия для получения однородности состава.

Его использование значительно уменьшает энергетические и трудовые расходы. Исходный материал, содержащий высокодисперсные наночастицы, ведет себя как сыпучее вещество при небольшом водоцементном соотношении. При высыхании набухающие частицы препятствуют образованию пустот и трещин.

Наночастицы значительно уменьшают количество используемой воды и время твердения материала, делая необязательной стадию парообработки.

Наночастицы заполняют трещинки на поверхности твердеющего бетона и связывают прочно его с материалом-усилителем.

Описание: Безымянный.png

Диаграмма 1 – Сравнение нанопенобетона с пенобетоном и другими строительными материалами

Таблица 2

Изменение характеристик пенобетона с введением наноструктур

Плотность

пенобетона,

кг/м3

МУНТ, %

Прочность, МПа

Коэффициент

теплопроводности, λ, Вт/м·0С

Rиз

Rсж

1

300

-

0,25

0,7

0.08

2

300

0,0019

1,0

2,8

0.06

3

500

-

0,8

2,1

0.16

4

500

0,002

2,4

6,2

0.12

5

1200

-

4.8

12,5

0.29

6

1200

0,002

14.5

37,4

0.22

Данные таблицы свидетельствуют о том, что введение в пенобетонную смесь наноструктур повышает прочность в 3-4 раза, а коэффициент теплопроводности уменьшается в среднем на 24%.

Использование нанопенобетона повышенной прочности позволяет возводить здания и сооружения высотой до 12 метров без усиления конструкции, то есть не требуется устройство каркаса. Ограждающие конструкции в таких зданиях являются несущими.

На данный момент разработана технология, позволяющая получать частицы от 10мк. до 10 ангстрем с затратами менее 1200 р. за тонну. В потоке композита материалов градуированные пузырьки заданных размеров занимают только своё, им предназначенное, место, и тогда мы получаем крепчайший строительный материал, где объём воздуха будет составлять до 95 %. То есть, 1 тонна исходных материалов будет давать 20 м3 нанопенобетона, в результате чего, всего 1 самосвал в 20 тонн привезёт материал для паводковой платины в 400м3, а строительная бригада из 2-3 человек выдует его за 5-6 часов. Если брать гражданское строительство, то бригаде из 3 человек возможно выливать (вспенивать) 2–5 этажные дома за неделю, при стоимости около 14000 р. за м2. [4]

Поверхности налитых объёмов могут быть упрочненными, остеклованными, окрашенными, полированными или шероховатыми.

За счёт уникального сочетания совершенных качеств, прочности и лёгкости конструкций, доступности исходных местных материалов все сейсмозащитные и строительные приёмы становятся многократно эффективнее для жилого и промышленного домостроения, любого малоэтажного домостроения. За счёт прочности и лёгкости материал не травматичен и безопасен.

Нанопенобетон можно применять в строительстве дорог, аэродромов для безопасного и эффективного транспорта будущего – для большегрузных экранопланов на воздушной подушке, плавающие острова и т.д.

Утилизация старого нанопенобетона обеспечивает марочность будущей смеси 300 – 350. [5]

К достоинствам нанопенобетона стоит отнести:

 невысокая стоимость строительства домов при высоком уровне качества;

 высокая тепло- и звукоизоляция;

 комфортность – паропроницаемость пенобетона равна паропроницаемости дерева;

 легкость укладки и обработки;

 долговечность и надежность;

 экологически чистый материал;

 высокая морозостойкость и огнеупорность ограждающих конструкций;

 возможность строительства в стесненных условиях

 кратчайшие сроки строительства

 отличается малой трудоемкостью укладки. [6]

Литература:

  1. Портик А. «Все о пенобетоне» СПб 2003г-255стр.
  2. Гензлер М.Н., Линдерберг С.А. «Пенобетонщик»-Ленинград 1936г.-161стр.
  3. Розенфельд Л.М. «Исследования пенокарбоната»-Москва 1955г.-53стр.
  4. Патуроев В.В. «Полимербетоны» Издательство. Стройиздат. 1987г-143стр.
  5. Кауфман Б.Н. «Производство и применение пенобетона в строительстве» Москва 1940г-129стр.
  6. С. Ружинский., А. Портик, А. Савиных «Все о Пенобетоне» Издание второе улучшенное и дополненное. Санкт-Петербург 2006г-625стр.
Основные термины (генерируются автоматически): материал.


Похожие статьи

Свойства материалов, учитывающиеся при проектировании одежды

Ассортимент материалов, используемых для изготовления одежды, очень широк: разнообразные ткани, трикотаж, нетканые материалы, кожа, мех и др.

Построение конструкции одежды для спортсменов с учетом...

Величина сокращения при деформации во всех направлениях исследования материалов в среднем составляет 1,46 %, что позволяет учитывать ее при проектировании швейных изделий.

Композитные материалы на основе углеродных волокон

Композитные материалы на основе углеродных волокон. Белова Наталья Алексеевна, студент. Балаковский политехнический техникум.

К вопросу о влиянии свойств текстильных материалов на...

В статье описываются основные методы влияние свойств текстильных материалов на процесс формообразования одежды. Ключевые слова: толщина, геометрический вид, ширина...

Сравнительная оценка листовых кровельных материалов для...

Данная работа представляет собой описание и сравнение характеристик листовых кровельных материалов друг с другом. В результате сравнительной оценки пришли к выводу: еврошифер...

Анализ химического состава гидрофобизирующих материалов...

В статье представлены гидрофобизирующие компоненты различной природы, используемые в производстве бумажной упаковки.

Использование композиционных материалов при проектировании...

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ №16-08-00243 а. В статье описаны преимущества использования композиционных материалов при проектировании...

Исследование электрических свойств композитного углеродного...

Мировое авиастроение в настоящее время активно осуществляет замену металлических конструкционных материалов композитными.

Применение режущих инструментов из синтетических... | «Молодой

Библиографическое описание: Васильева Н. В. Применение режущих инструментов из синтетических сверхтвердых материалов для повышения экологичности и качества...

Применение композиционных материалов в конструкции БПЛА

С ростом спроса к новым моделям беспилотной техники растет потребность в создании новых материалов для ее изготовления.

Похожие статьи

Свойства материалов, учитывающиеся при проектировании одежды

Ассортимент материалов, используемых для изготовления одежды, очень широк: разнообразные ткани, трикотаж, нетканые материалы, кожа, мех и др.

Построение конструкции одежды для спортсменов с учетом...

Величина сокращения при деформации во всех направлениях исследования материалов в среднем составляет 1,46 %, что позволяет учитывать ее при проектировании швейных изделий.

Композитные материалы на основе углеродных волокон

Композитные материалы на основе углеродных волокон. Белова Наталья Алексеевна, студент. Балаковский политехнический техникум.

К вопросу о влиянии свойств текстильных материалов на...

В статье описываются основные методы влияние свойств текстильных материалов на процесс формообразования одежды. Ключевые слова: толщина, геометрический вид, ширина...

Сравнительная оценка листовых кровельных материалов для...

Данная работа представляет собой описание и сравнение характеристик листовых кровельных материалов друг с другом. В результате сравнительной оценки пришли к выводу: еврошифер...

Анализ химического состава гидрофобизирующих материалов...

В статье представлены гидрофобизирующие компоненты различной природы, используемые в производстве бумажной упаковки.

Использование композиционных материалов при проектировании...

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ №16-08-00243 а. В статье описаны преимущества использования композиционных материалов при проектировании...

Исследование электрических свойств композитного углеродного...

Мировое авиастроение в настоящее время активно осуществляет замену металлических конструкционных материалов композитными.

Применение режущих инструментов из синтетических... | «Молодой

Библиографическое описание: Васильева Н. В. Применение режущих инструментов из синтетических сверхтвердых материалов для повышения экологичности и качества...

Применение композиционных материалов в конструкции БПЛА

С ростом спроса к новым моделям беспилотной техники растет потребность в создании новых материалов для ее изготовления.

Задать вопрос