«Применение нанотехнологий в строительстве» - III Международная научно-практическая online-конференция (19–20 сентября 2011 г.)

logo-nanobuild-conference.jpg

Интернет-портал NanoNewsNet (www.nanonewsnet.ru) и электронное издание «Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал» (www.nanobuild.ru) совместно проводят III Международную научно-практическую online-конференцию «Применение нанотехнологий в строительстве».

Сопредседатели оргкомитета конференции

persone-gusev-boris-55x75.jpg Б.В. Гусев,
главный редактор электронного издания «Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал», Президент Российской и Международной инженерных академий, член-корреспондент РАН, эксперт ГК «Роснанотех», доктор технических наук, профессор;
Telichenko.jpg В. И. Теличенко,
ректор МГСУ, академик РААСН, доктор техн. наук, профессор


Участники online-конференции

В online-конференции примут участие ведущие ученые и специалисты Российской академии наук, Российской инженерной академии, Российской академии архитектуры и строительных наук, РОСНАНО, Научно-технического центра прикладных нанотехнологий (г. Санкт-Петербург), Международной инженерной академии, Международного союза экспертов и лабораторий по испытанию строительных материалов, систем и конструкций (РИЛЕМ), руко- водители и специалисты организаций и предприятий, ученые, преподаватели вузов, сотрудники НИИ и научных центров из различных регионов России, стран ближнего и дальнего зарубежья.

Порядок проведения online-конференции

Посетители сайтов (www.nanonewsnet.ru и www.nanobuild.ru) могут до 10 сентября с.г. задавать вопросы участникам конференции непосредственно на сайте NNN и по электронной почте ( e-mail: info@nanobuild.ru и e-mail: info@nanonewsnet.ru ).

Электронное издание «Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал» включено в Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук, поэтому оргкомитет просит участников online-конференции указывать свое место работы, учёную степень и учёное звание.

Оргкомитет 14–15 сентября обобщит все вопросы и направит их участникам, 19–20 сентября участники online-конференции ответят на эти вопросы.

Материалы III Международной научно-практической online-конференции «Применение нано- технологий в строительстве» будут опубликованы:

  • на портале NanoNewsNet (www.nanonewsnet.ru);
  • в электронном издании «Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал» № 5/2011 (www.nanobuild.ru).




— This conference was closed at 17-09-2011
#1

Здравствуйте!

Несколько лет назад разработал строительный материал с применением нано частиц песка. Результатом работы стали несколько образцов цилиндрической формы размером 70х70 мм и 100х100 мм. Испытание молотком Кашкарова показало прочность изделий в среднем 200 кг/см2.

Привожу краткую аннотацию к данному материалу, чтобы было понятнее о чем идет речь:

В настоящее время существуют 2-а основных способа получения строительного кирпича: обжиговый (в основном керамический кирпич, получаемый путем обжига специально подготовленной глины) и с применением вяжущего вещества (основные из них: силикатный – изготавливаемый с применением песка и извести, и бетонный – с применением песка и цемента).
Рост цен на строительные материалы подтолкнул к поиску новых способов производства кирпичей с целью снижения стоимости продукции. В лабораторных условиях был получен новый материал для производства кирпичей из природного песка с применением так называемых микро частиц оксида кремния. Суть технологии сводится к мокрому помолу определенной части природного песка до удельной поверхности около 4000 см2/г, дальнейшему смешению его с немолотым природным песком, прессованием полученной смеси в форму кирпича и дальнейшей термической обработке в специальной печи при температуре 1100–1200 оС и давлении значительно ниже атмосферного.
Чем достигается новизна технологии?! Все дело в том, что песок, измельченный до микро частиц, при термической обработке и пониженном атмосферном давлении значительно быстрее разогревается до температуры плавления, при этом мелкие частицы оксида кремния не только сплавляются между собой, но и вплавляются в поверхность зерен немолотого песка и спекаются в прочную монолитную структуру. Сверхнизкое давление в зоне термообработки позволяет существенно понизить температуру плавления песка, которая в нормальных условиях составляет около 1700 оС, а это основная проблема, почему до сих пор не было подобных технологий производства строительного кирпича. Помимо данной технологии был проведен ещё один эксперимент, где применялась очень дешевая добавка (ноу-хау) в соотношении с песчаной смесью (молотый и немолотый песок) 1:99, при этом температура термической обработки была снижена до 900 оС и убран процесс вакуумирования. По внешним данным полученный материал полностью соответствовал материалу, изготовленному по технологии с применением вакуумирования.
Конкурентные преимущества несомненны.
Во-первых: отсутствует вяжущее вещество, которое обычно применяют при производстве силикатных кирпичей, а это значит, что стоимость продукции может снизиться на 35–40 %.
Во-вторых: в отличие от керамических кирпичей отсутствует длительный процесс подготовки сырья (глины), где цикл изготовления готового продукта может растягиваться на месяц. Общее время производства продукта по новой технологии не превышает 12 часов. Кроме того, по предварительным оценкам стоимость продукта не будет превышать 3,5 руб. за шт., в то время как существующие аналоги кирпичей стоят в пределах 5–6 руб./шт.
В-третьих: спекшаяся в монолит структура имеет высокую химическую стойкость к водным и агрессивным средам.
В-четвертых: производство продукции из данного материала можно развернуть в любом регионе, где в наличии имеется природный песок и газоснабжение.
Важно отметить, что из данного материала возможно изготовление не только строительного кирпича, но и плитки (тротуарной, фасадной, облицовочной и т.п.), тротуарных и дорожных бордюров, черепицы для кровли и т.д.
В настоящий момент необходимо финансирование в пределах 1,5 млн. руб. для закупки недостающего оборудования (лабораторная мельница, муфельная печь, вакуумный насос и прочее), проведения НИОКР, определения истинных характеристик нового материала и запуска опытного мини-производства.
Фото материала размещено в интернете по адресу http://www.newvibropress.narod.ru/material.html

Вопрос: кому интересен данный строительный материал и кто может финансировать все работы по продвижению нового продукта на строительный рынок?

Брыкалин Владимир — 09.08.2011 07:48

Сергей Владимирович Калюжный, 29.11.2011 21:57:

Уважаемый Владимир!
В случае Вашей готовности к коммерциализации разработанной технологии и уверенности в ее коммерческом потенциале, РОСНАНО готово рассмотреть материалы проекта с целью принятия решения о возможности его финансирования. С требованиями, предъявляемыми РОСНАНО к проектам, а также с процедурой подачи заявки можно ознакомиться на официальном сайте компании (www.rusnano.com).
В том случае, если, с Вашей точки зрения, говорить о коммерциализации разработки преждевременно (требуется проведение дополнительных исследований), есть возможность организации такого рода исследований – в рамках Фонда «Сколково», с детальной информацией можно ознакомиться на официальном сайте фонда (www.i-gorod.com).

Софья Фёдоровна Коренькова, 29.11.2011 23:06:

Уважаемый Владимир!
Найти единомышленников по практическому применению наноматериала в строительстве, вероятно, возможно при условии представления подробной информации о технических свойствах будущей продукции (необходимо указать преимущества по сравнению с уже известными аналогами, предполагаемую стоимость продукции и т.п.) и заинтересованности инвесторов в развитии данного направления.

Евгений Королев, 01.12.2011 22:29:

Уважаемый Владимир!
Из вопроса нельзя оценить состав разрабатываемого материала. Если он дополнительно содержит портландцемент, то прочностные показатели имеют низкие значения (современные порошковые бетоны, полученные на реакционно-активных минеральных
порошках, имеют прочность более 150 МПа). Если автор изготавливает материал только на молотой кварцевой суспензии (используя технологию кварцевой керамики), то прочностные показатели также незначительны. Дополнительно можно сообщить, что японские исследователи предложили оригинальную методику получения строительного материала на основе кварцевой суспензии (прочность материала в 2,5 раза выше существующих
аналогов), сущность которого заключается в обработке отформованного изделия СО2 в течение 1 суток. Кроме того, использование молотка Кашкарова (один из методов контроля прочности, неразрушающего изделие) для оценки прочности не является обоснованным особенно при малой толщине изделия (черепица, облицовочная плитка и т.д.).

Сакен Удербаев, 01.12.2011 22:41:

Уважаемый Владимир!
Данный строительный материал может быть интересен представителям малого бизнеса, специализирующимся на выпуске тротуарных плит. Необходимы испытания свойств материала, в первую очередь, морозостойкости. Финансирование может производиться за счет
средств грантового финансирования.

#2

Вопрос выбора технологии строительства собственного дома встаёт перед многими нашими гражданами. Скажите, нужно ли брать в расчёт частному заказчику возможности нанотехнологий? Или всё же пока время их практического применения в этом секторе строительства не пришло?

Владимир Иванович, Инженер — 31.08.2011 07:20

Валерий Теличенко, 29.11.2011 21:46:

Безусловно, нанотехнология в строительстве имеет очевидные перспективы. Это связано с идентичностью процессов, происходящих при синтезе наноразмерных объектов и при производстве строительного материала. Таким образом решаются экологические вопросы нанотехнологии, которые осо- бенно актуальны при использовании синтезированных наночастиц (фуллеренов, нанотрубок и др.). В мировой практике такое экологичное направление названо «The modern environment friendly nanotechnology». Уже сейчас разработаны высокопрочные материалы, применение которых обеспечит уменьшение геометрических размеров конструкции, а, следовательно, уменьшение ее массы с очевидными последствиями. Но, как и все новое, внедрение таких материалов происходит инерционно. Нужен пересмотр нормативов, методов проектирования и т.д.

Сергей Владимирович Калюжный, 29.11.2011 21:58:

Уважаемый Владимир Иванович!
В РОСНАНО на рассмотрении находится несколько проектов, продукция которых потенциально интересна частному заказчику. Более подробная информация о практическом применении продукции будет появляться в прессе по мере завершения стадии рассмотрения данных проектов в процессе запуска производства.

Вячеслав Рувимович Фаликман, 29.11.2011 22:36:

На сегодня известны многочисленные способы применения наноматериалов и нанотехнологий при строительстве частных домов. Здесь есть и самоочищающиеся поверхности черепичной кровли, и остекление, и аэрогелевая изоляция, и автономные источники энергии. К сожалению, нужно отметить, что все это – пилотные проекты, широкого применения подобная концепция «нанодома» пока не получила. Но все, несомненно, впереди.

Софья Фёдоровна Коренькова, 29.11.2011 23:07:

Уважаемый Владимир Иванович!
Наиболее реальным при строительстве собственного дома является введение наносырья или нанодобавок (в т.ч. на основе попутных продуктов и техногенного сырья) в основной строительный материал (бетон или раствор).

Сакен Удербаев, 01.12.2011 22:41:

Уважаемый Владимир Иванович!
Конечно, возможности нанотехнологии нужно и надо использовать.
Однако на практике некоторые технологические разработки ещё требуют дальнейшей апробации. Думаю, необходимо использовать материалы, прошедшие многократное использование в строительстве и доказавшие свою надежность.

Владимир Владимирович Белов, 01.12.2011 22:46:

Наибольшие перспективы в технологии бетонов с целью повышения их прочности и других эксплуатационных свойств в настоящее время связывают с применением тонкодисперсных порошков и волокон (вплоть до наноразмеров) в сочетании с пластификаторами и суперпластификаторами, особенно на основе модифицированных поликарбоксилатов, обладающих по сравнению с суперпластификаторами MSF или NSF (известные у нас как С-3, СП-1) и LS (ЛСТ) существенно большим разжижающим эффектом. Дополнительное снижение водоцементного отношения в бетонных смесях в совокупности с микро- и нанокремнезёмом, базальтовой и углеродной фиброй позволяет получать ультравысокопрочные бетоны с пределом прочности на сжатие 500–600 МПа и более, непроницаемые для жидкостей и газов, с практически неограниченной морозостойкостью, а также другие виды высокотехнологичных бетонов.

#3

Здравствуйте уважаемые участники конференции. В последний год правительство уделяет не мало внимания строительству и восстановлению дорог. Хотелось бы узнать изменилось ли что-то в объёмах привлечения нанотехнологий в этой строительной подотрасли за последний год? или всё по старому – отдельные эриздические случаи.

jillius, студент 5-го курса МАДИ — 01.09.2011 11:48

Сергей Владимирович Калюжный, 29.11.2011 21:59:

Уважаемый Gillius!
В ближайшее время РОСНАНО планирует запустить завод по производству модификаторов дорожных покрытий, получаемых методом измельчения отработанных автопокрышек при высоких температурах и давлениях. Дорожные покрытия с добавкой этого модификатора относятся к материалам повышенной долговечности. Их использование позволит на 25–30% увеличить межремонтные сроки при эксплуатации автомагистралей. Мониторинг участков дорог, уложенных с применением данного модификатора в 2005–2009 гг., продемонстрировал, что дорожные покрытия характеризуются повышенной сдвигоустойчивостью, водостойкостью, устойчивостью к трещино- и колееобразованию, высокой стойкостью к циклическим деформациям при положительных и отрицательных температурах. Мы надеемся, что развитие проекта позволит в ближайшее время увеличить объем привлечения нанотехнологий к области дорожного строительства. Потенциальный рынок дорожных модификаторов в 2015 году, исходя из общего объема строительства, рекон- струкции и ремонта дорог в РФ, оценивается на уровне более 10 млрд рублей в год.

Софья Фёдоровна Коренькова, 29.11.2011 23:08:

Уважаемый Gillius!
Надеемся, что подробные ответы на свой вопрос вы сможете найти в публикациях, посвященных, например, нанобетону в России, и в следующих источниках [6–13]. Перспективные
разработки ведутся в области асфальтобетонных покрытий – добавок для асфальтобетонных покрытий. В частности, «Унирем» – композиционный материал на основе активного порошка, получаемого методом высокотемпературного сдвигового измельчения отработавших автопокрышек. Позволяет повысить долговечность дорожного полотна, его сопротивление скольжению и растрескиванию, увеличить стойкость к перепадам температуры, ударопрочность и др. Помимо разработок в области бетона среди нанотехнологических инноваций – стальные конструкции и арматурные стали, керамические и силикатные материалы, теплоизоляционные материалы, краски, лаки, эмали.

#4

Уважаемые коллеги!
Известно, что при производстве неавтоклавного пенобетона возникает ряд сложностей, связанных с получением устойчивой пены и пенобетонной смеси на ее основе. В различных источниках дается информация о том, что можно повысить качество неавтоклавных пенобетонов стабилизацией пены добавками наноразмера. Расскажите об этом более подробно.

Сергей Павлов, инженер-строитель — 12.09.2011 10:09

Рашит Низамов, 29.11.2011 22:23:

Классические технологии производства пенобетона имеют существенный недостаток – это нестабильность пены и самой пеномассы. Решить эту проблему можно, переходя на другую
технологию производства пенобетонов, при которой используются сухие смеси, разработанные на кафедре Техно-
логии строительных материалов и изделий Казанского государственного архитектурно-строительного университета (патент РФ № 2342347). Неоспоримым преимуществом их изготовления и применения является высокая точность дозирования и степень гомогенизации компонентов и, отсюда, стабильность технологических и эксплуатационно-технических свойств конечного материала (одно из преимуществ – кинетика набора прочности, которая в два раза выше, чем у пенобетона, изготовленного по классической технологии). Технология и ее аппаратурное оформление достаточно просты, малоэнерго – и металлоемки. Нужно также отметить, что разработанная нами технология открывает широкие возможности модифицирования сухих смесей, можно более эффективно применять тонкодисперсные (в т.ч. нано- и волокнистые) модификаторы. Составы таких пенобетонов разработаны, их исследования показали высокую эффективность. Нанодобавки вводят в сухие смеси при помоле, что обеспечивает хорошую гомогенизацию и активацию. Наш неавтоклавный пенобетон по свойствам (по прочности) близок к автоклавному газобетону.

Софья Фёдоровна Коренькова, 29.11.2011 23:09:

Уважаемый Сергей!
В качестве стабилизатора пены в неавтоклавном пенобетоне можно использовать нанодисперсные материалы техногенного происхождения, например, наноразмерный карбонатный шлам (в котором основной материал – CaCO3). Этот шлам сопутствует процессу водоумягчения на ТЭС и образуется в виде обводненной пасты. Размер твердых частиц колеблется в пределах 60–100 нм. Его введение в пенобетонную смесь не только позволяет стабилизировать пену, но и укрепляет стенки пор, что положительно сказывается на свойствах затвердевшего пенобетона.

Евгений Королев, 01.12.2011 22:31:

Уважаемый Сергей!
Проблема получения неавтоклавных пенобетонов, обладающих высокой прочностью, малой средней плотностью и теплопроводностью, а также низкой сорбционной способностью, является важной задачей, над решением которой работают многие научные школы и ученые. Способов повышения устойчивости пены, состоящей из ПАВ и воды, достаточно много. Обеспечить устойчивость минерализированной пены, т.е. содержащей минеральную фазу, значительно сложнее, т.к. существенное влияние оказывает химическая природа минеральной фазы и ее дисперсность. В основном все усилия направлены на изменение скорости истечения жидкости из каналов Плато – Гиббса. Благодаря этому достигается изменение ее вязкости посредством введения загустителей, которыми могут являться различные минеральные частицы и/или полимерные соединения. Вязкость суспензий экспоненциально зависит от содержания дисперсной фазы; при увеличении дисперсности степень наполнения, при
которой наблюдается резкое увеличение вязкости (параметрическая точка), смещается в область меньших значений.
Однако для частиц микроскопических размеров степень наполнения остается достаточно высокой, что снижает эффективность применения этого способа.
Кроме того, химическая природа минеральной добавки может существенно влиять на устойчивость пены. Полимерные соединения оказывают влияние на весь процесс получения пены (на вспенивание и устойчивость). Повышение вязкости вспениваемого раствора вследствие введения добавки затрудняет
процесс получения пены и требует повышение энергозатрат и расхода пенообразователя.
Оптимальное влияние на устойчивость пены оказывают коллоиды, которые, в сущности, являются объектами нанометрического размера. Одна из таких добавок разработана коллективом под руководством Л.Б. Сватовской. Информацию о добавке можно
получить в публикациях журнала «Нанотехнологии в строительстве» [17] за 2010 и 2011 г.

#5

Уважаемые участники конференции!
Прошу рассказать о европейском проекте PICADA, основанном на использовании строительных материалов с фотокатализаторами на основе наночастиц TiO2. Применение таких материалов позволяет снизить уровень загрязнения окружающей среды. Есть ли подобные материалы в России?

Владимир Карпов, доктор технических наук, профессор — 12.09.2011 10:10

Андрей Пономарев, 29.11.2011 22:11:

Что касается отечественных альтернатив техническим решениям в области самоочищающихся поверхностей конструкционных материалов, то именно в России зародилось, и уже довольно давно, такое направление, как фотодинамическая самостерилизация поверхностей веществ, содержащих фуллероиды – гомологи углерода, имеющие среди разрешенных возбужденных состояний триплетный уровень 1,63 эВ. Именно такое значение характерно для метастабильного сингулет- ного уровня молекулы двухатомного кислорода. Фуллероиды – это довольно крупные нанокластеры углерода, и поэтому первый триплетный уровень у них – это, собственно, даже не уровень, а, скорее, некоторая зона разрешенных возбужденных состояний.
При освещении фуллероидов обычным солнечным светом или светом от различных искусственных источников, в этой зоне появляются уровни, заселенные возбужденными электронами. При контакте с двухатомным кислородом, у которого разрешено возбужденное состояние с таким же значением энергии, с вероятностью 50% происходит передача энергии возбуждения от фуллероида на кислород. Далее, это метастабильное состояние через люминесценцию переходит к стабильному состоянию с энергией 0,97 эВ. Время жизни такой возбужденной молекулы
велико и вполне достаточно для того, чтобы присоединить к своей компании такие же молекулы. Синглетно возбужденный кислород – это химически активная форма углерода и, естественно, что скорость окисления биологических загрязнений в области контакта с такой поверхностью становится очень высокой. То есть вирусы, плесень, другие грибы и клетки разнообразных инфекций, попадающие на такую поверхность, просто «сгорают», превращаясь в пары воды и в углекислый газ.

Вячеслав Рувимович Фаликман, 29.11.2011 22:44:

Фотокаталитические свойства наноразмерных частиц TiO2 в последние десятилетия вызывают все больший интерес в связи с перспективами их использования в строительных материалах, таких как керамическая плитка, стекло, краски, строительные растворы, бетоны, дорожные материалы и т. д.
Это ведет за собой все большее практическое применение фотокатализаторов на основе наноTiO2 в самых в различных областях строительства, при этом снижается загрязняющее воздействие окружающей среды, что особенно важно в условиях мегаполисов.
PICADA, Photocatalytic Innovative Coverings Applications for Depollution Assessment – европейский проект, реализованный в рамках Европейской программы Competitive and Sustainable Growth (Конкурентное и устойчивое развитие). Он стартовал 1 января 2002 года и завершился в 2005 году. Основными целями проекта являлись:

  • лучшее понимание механизмов фотокаталитических реакций и их влияния на процессы самоочищения и устранения загрязнений окружающей среды;
  • разработка и оптимизация промышленно выпускаемых строительных материалов, включающих фотокаталитический TiO2, и методов их использования;
  • создание моделей протекания процессов в различных условиях эксплуатации и в реальной городской среде;
  • развитие и маркетинг продукции.

Для достижения этих целей проект PICADA объединил участников из академической среды и промышленности, а также испытательные лаборатории, работающие в области химии, строительства, материаловедения, охраны окружающей среды и численного моделирования. В работе принимали участие специалисты Италии, Франции, Греции, Дании и ряда других европейских стран.
Общая стоимость проекта составила3,4 M€, в т.ч. Европейская комиссия финансировала часть проекта в объеме 1,9 M€.
В проекте на лабораторных, модельных и пилотных образцах были оценены перспективы и экономическая эффективность применения материалов фасадов зданий, элементов мощения, дорожных одежд. Эти работы получили дальнейшее развитие: в Италии, Франции, Бельгии и Голландии были проведены многочисленные исследования бетона, изготовленного с применением нанокатализаторов. Испытания у шоссе близ Милана, где интенсивность дорожного движения составляет 1200 транспортных единиц в час, показали, что в безветренную погоду новый материал способен поглощать до 65% диоксида азота и моноксида углерода. Установлено также, что в солнечный летний день при скорости ветра 0,7 м/с поверхностью покрытия (около 6000 м2) поглощалось до 50% оксидов азота.
При этом фотокаталитическая активность покрытия сохранялась и через год после его укладки. Аналогичный бетон уже использован при постройке некоторых крупных объектов, в том числе новой штаб-квартиры компании Air France в парижском аэропорту имени Шарля де Голля. В центре города Бергамо (Италия) с использованием защитных бетонных плит (12 000 м2) в сентябре 2006 года была реконструирована улица с интенсивным транспортным движением. Фотокаталитические материалы были применены на объектах строительства в городах Фулда (Германия, 2006) и в Антверпен (Бельгия, 2005). Аналогичные работы ведутся и в России. Так, Российской инженерной академией по заказу Правительства Москвы реализован проект, результатом которого стало создание составов и отделочных материалов для наружных и внутренних работ на основе цементных матриц, модифицирован-
ных фотокаталитическим диоксидом титана. Выпуск опытных образцов составов и отделочных материалов будет организован на предприятиях компании «MC Bauchemie – Russia». Опытное применение результатов разработки будет осуществляться на объектах жилищного строительства и в многофункциональных зданиях, а также при строительстве специальных сооружений (тоннелей, коллекторов) в Москве, Санкт-Петербурге, Казани и Екатеринбурге, способствуя улучшению экологической обстановки и снижению содержания вредных компонентов окружающей среды, в том числе из-за задымления и загазованности атмосферы. Более детальная информация отражена в [3].

Софья Фёдоровна Коренькова, 29.11.2011 23:10:

Уважаемый Владимир!
Благодаря исследовательскому проекту UNACON развивается создание многофункциональных нанодобавок для бетонов. В бетонах с самоочищающимися поверхностями применяются наноразмерные частицы диоксида титана рутильной модификации. Этот фотокатализатор способен на своей поверхности при освещении солнечным светом окислять до углекислого газа и воды частицы органических веществ, составляющие загрязнения, оседающие на фасадах зданий.
Фотокатализатор способен окислять и молекулы таких веществ, как пары бензина, оксид углерода, альдегиды, разрушать тела микроорганизмов. По данным В.А.Войтович [14], на ряде европейских заводов производство бетонных изделий с фотокатализатором уже началось, в России с использованием
подобных фотокатализаторов налажено производство бытовых очистителей и обеззараживателей воздуха.

#6

Уважаемые коллеги!
Одним из основных условий успешного внедрения нанотехнологий в строительство является модернизация и повышение образовательного уровня в этой области. Применение нанотехнологий в строительном производстве увеличивает потребность в высококвалифицированных кадрах. Каким образом это реализуется нашими учебными заведениями?

Василий Гусаренко, преподаватель, г. Оренбург — 12.09.2011 10:12

Валерий Теличенко, 29.11.2011 21:49:

Абсолютно правильная постановка вопроса. Одной из причин сдерживания внедрения нанотехнологии в строительной отрасли – отсутствие инженерных высококвалифицированных кадров.
Для решения этой проблемы в Национальном исследовательском московском государственном строительном университете начата подготовка бакалавров и магистров по специализации «Наноматериалы и нанотехнологии в строительстве» направления 270800 (Строительство, профиль Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций). Кроме того, в университете организован научно-образовательный центр по направлению «Нанотехнологии» (НОЦ НТ), который оборудован уникальным исследовательским и испытательным оборудованием. На этом оборудовании свои исследования могут проводить не только студенты, аспиранты, докторанты и сотрудники университета, но и научные коллективы других вузов. Информацию о НОЦ НТ можно получить по адресу: www.nocnt.ru.

Софья Фёдоровна Коренькова, 29.11.2011 23:11:

Уважаемый Василий!
В настоящее время в строительных ВУЗах страны и, в частности, в СГАСУ, при обучении студентов-магистрантов реализуются новые курсы, связанные с наноматериалами и нанотехнологиями, например, «Нанотехнологии в производстве строительных материалов».

Альмира Хайруллина, 01.12.2011 22:26:

Уважаемый Василий Гусаренко!
В Восточно-Казахстанском государственном техническом университете им. Д. Серикбаева эта проблема решается посредством подготовки магистров по специальности «Производство строительных материалов, изделий и конструкций». Учебные планы и содержание элективных курсов для
этой специальности ориентированы на инновационную модель развития «Университет–Технопарк». В качестве примера можно привести содержание курса по выбору «Современные методы испытания строительных материалов», формирующего у будущего специалиста знания по основам современных методов анализа материалов, стандартизации и сертификации данных процедур.
В основу курса входит знакомство с нанотехнологиями, основными понятиями и определениями, приборами для наблюдения наноструктур. Рассматриваются перспективы развития нанотехнологий в области создания новых строительных материалов с уникальными свойствами. Изучаются: основные современные методы анализа свойств и структуры строительных материалов; современные методы элементного анализа материалов; понятие о спектрах излучения и флюоресценции; микроанализ; применение масс-спектрометрии; идентификация
веществ; современные методы структурного анализа; элементы кристаллографии; области применения и задачи методов рентгеноструктурного анализа; просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ). Уделяется внимание современным методам анализа и контроля качества поверхности, понятиям о методах сканирующей (растровой) и атомно-силовой микроскопии (РЭМ
и АСМ), анализу морфологии и шероховатости поверхности с помощью атомно-силового микроскопа.
Занятия проводятся на базе региональной университетской лаборатории инженерного профиля «IРГЕТАС», которая ведет исследования по направлению: «Высокие технологии получения новых материалов на основе комплексного использования ресурсов
горно-металлургической промышленности». Лаборатория является материаловедческим центром коллективного пользования по разработке технологий и нанотехнологий, получения новых материалов для атомной промышленности, машиностроения, стройиндустрии и прочих отраслей промышленности.
Также магистранты совместно с профессорско-преподавательским составом в рамках инициативных тем занимаются исследованиями по направлению вовлечения техногенного сырья промышленных предприятий региона для производства строительных материалов с улучшенными потребительскими свойствами.
Научные результаты докладываются на международных конференциях, например, под руководством профессора, к.т.н. Родина А.Н. опубликована статья в трудах Международной казахстанско-российско-японской научной конференции «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов».
На Международной казахстанско-российско-японской научной конференции «Перспективные технологии, оборудование и аналитические системы для материаловедения и наноматериалов», проходившей в городе Усть-Каменогорск в 2008г. поl руководством профессора, к.т.н. Чернокульского Ю.П. магистрантом Александровой И.С. были доложены результаты научно-исследовательской работы на тему «Оптимизация свойств
ячеистых бетонов как наносистемы», а магистрантом Токпатаевой Р.У. под руководством доцента, к.т.н. Хайруллиной А.А. – на тему «Регулирование свойств фторангидритового вяжущего
из техногенных отходов».

#7

Уважаемая редакция Интернет-журнала «Нанотехнологии в строительстве»!
Прошу сообщить есть ли особые требования к материалам, публикуемым в вашем издании? Чем отличаются публикации в печатном издании от публикаций в Интернет-журнале, если и тот и другой входят в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук»?

С. Родимов, студент — 12.09.2011 10:20

Борис Владимирович Гусев, 29.11.2011 21:23:

Уважаемый С. Родимов!
Требования к материалам, публикуемым в Интернет-журнале «Нанотехнологии в строительстве», были определены исходя из требований и рекомендаций различных документов.
Среди них: федеральные законы, ГОСТы, постановления правительства РФ, национальные стандарты, критерии для включения в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук и др.
Редакция издания постоянно проводит работу по повышению качества публикуемых материалов и имиджа журнала, что приводит к изменению некоторых требований. Например, для включения текущих номеров Интернет-журнала в международную систему цитирования Scopus библиографический список, начиная с выпуска № 5/2010, приводится и на английском языке. Другой пример – серьёзным препятствием для публикации материалов иностранных авторов о достижениях за рубежом являлся языковой барьер. Поэтому редакционный совет принял решение об изменении с выпуска № 2/2011 структуры материалов для таких авторов: текст статьи может публиковаться на английском языке. Порядок публикации материалов в электронном издании «Нанотехнологии в строительстве:
научный Интернет-журнал» приведен в перечне требований к оформлению материалов и условиях представления статей для публикации – все это можно найти в каждом номере издания и на сайте (www.nanobuild.ru).
Публикации в электронных научных изданиях отличаются от печатных тем, что авторам выдаются справки ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР» Министерства связи и массовых коммуникаций РФ с идентификационным номером публикации. Кроме того, зарегистрированные публикации представлены в «Информационном бюллетене электронных научных изданий», размещенном на сайте ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР». Публикации
в Интернет-журнале «Нанотехнологии в строительстве» учитываются при защите диссертаций (присвоении ученого звания) при условии указания в материалах аттестационного
дела номера регистрации электронного издания в ФГУП НТЦ «ИНФОРМ-РЕГИСТР» и идентификационного номера публикации, присваиваемых ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР». Номер регистрации издания на 2010 год – 0421000108, на 2011 год – 0421100108,
на 2012 год – 0421200108.

#8

Здравствуйте, уважаемые участники конференции!
Появление каких нанопродуктов, относящихся к технологии бетона, можно ожидать в ближайшие годы в мире и в нашей стране?

Вадим Власов, технолог — 12.09.2011 10:20

Валерий Теличенко, 29.11.2011 21:51:

Развитие нанотехнологии в строительном материаловедении развивается достаточно активно. Над теоретическими и практическими вопросами ее внедрения в практику строительного производства работает большое количество научных коллективов в различных университетах. Проводится оснащение лабораторий современным научным и испытательным оборудованием, в частности, такой центр создан в Московском государственном строительном университете (информацию можно получить по адресу: www.nocnt.ru). Как правило, длительность инновационного процесса значительна, т.к. включает научный поиск, отработку технологии и ее внедрение в производство, которое часто не готово к освоению высокотехнологичных новаций как по причине отсутствия современного технологического оборудования, так и по причине отсутствия подготовленных специалистов. Поэтому перед МГСУ поставлена задача комплексного решения этой про-
блемы: создание новаций и подготовка специалистов, способных наладить высокотехнологичное производство. В настоящее время в МГСУ проводятся исследования, направленные на повышение безопасности, долговечности, экологичности и энергоэффективности строительных материалов. В частности, разрабатываются энергоэффектив- ные теплоизоляционные материалы на минеральной основе, обладающие низкой теплопроводностью, сорбционной влажностью и повышенным шумопоглощением, наноразмерные органоминеральные модификаторы для дорожных бетонов; нанометрические металломинеральные биоцидные добавки для лакокрасочных материалов, строительных растворов и бетонов, работающих в условиях биологической агрессии; высокопрочные бетоны с пониженной средней плотностью; нанометрические компенсаторы внутренних напряжений и др.

Сергей Владимирович Калюжный, 29.11.2011 22:00:

Уважаемый Вадим!
В настоящее время научные исследования в области наномодифицирования бетонов ведутся в разных направлениях, в том числе с целью придания бетонам гидрофобных свойств, морозостойкости и повышенной стойкости к коррозии. Кроме того, ведется разработка различных аддитивов, способствующих быстрому затвердеванию бетонов. Однако, в связи с тем, что данная отрасль регламентирована существующими марками бетона, широкого распространения нанобетонов в ближайшие годы ожидать не следует.

Вячеслав Рувимович Фаликман, 29.11.2011 22:47:

В ближайшие годы, благодаря быстро развивающимся нанотехнологиям, можно ожидать развития следующих нанопродуктов, относящихся к технологии бетона:

  • катализаторы для синтеза и ускорения гидратации обычных цементов;
  • добавки для супертонкого помола и механохимической активации цементов;
  • новое поколение суперпластификаторов для «абсолютного контроля подвижности» и резкого снижения расхода воды;
  • вяжущие с наночастицами, наностержнями, нанотрубками (включая одностенные нанотрубки), наноамортизаторами, наносистемами или нанопружинами;
  • вяжущие с улучшенными/наномоделированными внутренними связями между продуктами гидратации;
  • вяжущие, модифицированные наночастицами полимеров, их эмульсиями или полимерными нанопленками;
  • вяжущие с контролируемой степенью увлажнения и контролируемым процессом образования микротрещин;
  • экологические вяжущие, модифицированные наночастицами и произведенные при значительном сокращении объема клинкера (до 10–15%), или вяжущие на основе альтернативных систем (MgO, фосфаты, геополимеры, гипс);
  • биоматериалы (включая имитирующие структуру и свойства раковин моллюсков);
  • композиты на основе цемента, армированные новыми волокнами с нанотрубками, а также волокнами с нанооболочками (для улучшения связей, коррозионной стойкости, придания материалу новых свойств, таких как

электропроводность и т.п.);

  • композиты на основе цемента с чрезвычайно высокой прочностью, тягучестью и твердостью;
  • материалы чрезвычайно высокой долговечности на основе цемента с модифицированной нано и микроструктурой;
  • материалы, способные к самовосстановлению, и новые технологии ремонта;
  • материалы с контролируемыми электропроводностью и деформативностью, безусадочные материалы и материалы с низким температурным расширением;
  • «умные» материалы, такие как материалы с сенсорикой и заданными реакциями на температурные воздействия, влажность, напряжение.

Подробный обзор применения наноматериалов и нанотехнологий в современных бетонах можно прочитать в [4].

Софья Фёдоровна Коренькова, 29.11.2011 23:12:

Уважаемый Вадим!
На наш взгляд, появление нанопродуктов в индустрии бетонов уже состоялось. Это относится, прежде всего, к наномодификаторам, наностабилизаторам, информация о которых регулярно появляется в журнале «Нанотехнологии в строительстве».

Владимир Владимирович Белов, 01.12.2011 22:48:

Разработка бетонов с постоянно возрастающей прочностью является актуальной задачей. В конце 80-х годов во Франции и Канаде с использованием достижений механохимии, а также нанотехнологий начались широкомасштабные исследовательские работы по разработке «высоких» бетонов с экстремально высокой прочностью и повышенным коэффициентом долговечности.
В настоящее время возможно производство бетона с пределом прочности при сжатии более 150 МПа и успешное его использование в строительстве. В специальных лабораторных условиях удалось изготовить бетон с пределом прочности 800 и более МПа. Напомним, что ультравысокопрочными или сверхпрочны-
ми («Ultra High-Perfomance Concrete» (UHPC) считаются бетоны, если их предел прочности превышает 100 МПа. Основываясь на составе такого бетона, ему было дано в международной литературе определение «Beton de Poudres Reactives» (BPR) или «Reactive Powder Concrete» (RPC), что, по сути, означает «высококачественный мелкозернистый или реактивно-порошковый бетон».

#9

Здравствуйте!
Если я не ошибаюсь, первоначально ГК «Роснанотех» рассматривал эффективное применение нанотехнологий в различных областях промышленности, в частности: электронике, медицине, металлургии, ядерной технике и т.д. Широкое и эффективное применение нанотехнологий и наноматериалов в строительной отрасли не планировалось. Изменилось ли что-нибудь в этом плане в настоящее время?

В. Глазов, соискатель — 12.09.2011 10:31

Сергей Владимирович Калюжный, 29.11.2011 22:01:

Уважаемый господин Глазов!
В РОСНАНО не существует ограничений по целевым областям применения нанотехнологий, при этом на рассмотрении находится значительное количество проектов, относящихся к строительной отрасли. К настоящему моменту принято решение о финансировании проектов по производству базальтовых волокон и материалов на их основе, препрегов, используемых для армирования бетонных конструкций, огнестойких полимеров для кабельных конструкций, теплоизоляционных материалов из вспененного стекла.

Вячеслав Рувимович Фаликман, 29.11.2011 22:49:

Не могло не измениться – строительный сегмент в сфере наноматериалов и нанотехнологий становится все более заметным. Сегодня, в совокупномьобщем рынке, строительство и по объемам, и в денежном выражении «потребляет» до 3% наноматериалов, а в отдельных сегментах, например, нанокомпозитах, до 11%, что, с учетом «добавленной стоимости» в изделиях, конструкциях, зданиях и сооружениях, приводит к оценке рынка примерно на уровне 95 млрд. долларов. К 2015 году объем этого рынка может возрасти почти до 400 млрд. долларов.
Вот почему ОАО «Роснано» объявил конкурс на выполнение отраслевого технологического исследования «Развитие рынка строительной нанотехнологической продукции в России до 2020 года», целью которого является создание дорожной карты применения нанотехнологий в строительстве. Этот проект реализуется в настоящее время Российской инженерной академией и консалтинговой компанией «Booz & Co.».
Объединенный ответ на вопросы: 13, 20, 17, 19

Сакен Удербаев, 01.12.2011 22:42:

Уважаемый господин Глазков!
Необходимо отметить, что, в первую очередь, увеличилось количество научных работ, посвященных использованию нанодобавок для получения строительных материалов с улучшенными строительными свойствами.

#10

Уважаемые участники конференции!
По мнению специалистов, широкое применение нанотехнологий в строительстве сдерживается, в том числе, отсутствием методической базы для подготовки бакалавров, магистров и научных кадров высшей квалификации. Что делается для создания такой базы? Когда можно ожидать выпуск специалистов по профилю «Наноматериалы и нанотехнологии в строительстве»?

С. Борисов, зам. руководителя строительной организации — 12.09.2011 10:32

Валерий Теличенко, 29.11.2011 21:52:

Подробная информация содержится в ответе на вопрос В. Гусаренко – преподавателя из Оренбурга.

#11

Уважаемые участники конференции!
Понятно, что online-конференции, как и всё «online» в настоящее время очень современно. А насколько такая форма проведения конференции эффективна?

Р. Казаев, Украина — 12.09.2011 10:33

Борис Владимирович Гусев, 29.11.2011 21:27:

В чем преимущества онлайн-конференций? Онлайн-конференция – это событие, которое проходит в заданном промежутке времени. При этом возможен режим, когда вопросы можно задать заранее, либо только во время присутствия организаторов на сайте.
Например, информация о III Международной научно- практической online-конференции «Применение нанотехнологий в строительстве» была размещена на Федеральном Интернет- портале «Нанотехнологии и наноматериалы» (www.portalnano.ru), Интернет-ресурсах организаторов (www.nanonewsnet.ru, www.nanobuild.ru), на сайтах Российской инженерной академии (www.rae-info.ru), Национального исследовательского университета «Московский государственный строительный университет» (www.mgsu.ru), Департамента градостроительной политики города Москвы (www.stroinauka.ru) и др. Свои вопросы по электронной почте (e-mail: info@nanobuild.ru и empirv@mail.ru) смогли заранее задать руководители организаций, инженеры-строители, предприниматели, преподаватели, аспиранты, студенты. Оргкомитет обобщил вопросы и направил их участникам, которые ответили на них в заданном промежутке времени.
Для профессионалов отрасли такая конференция – фактически виртуальный круглый стол. Место для общения с коллегами вне зависимости от их географического расположения, где можно напрямую узнать то, что больше всего интересует людей, работающих в данной области. Одно из преимуществ онлайн- конференции заключается ещё и в том, что на это не затрачиваются денежные средства, что очень важно в современной непростой экономической ситуации.
Подтверждением эффективности проведения научно-практической online-конференции «Применение нанотехнологий в строительстве» являются: увеличение из года в год числа специалистов, принимающих участие в конференции; расширение географии участников; положительные отзывы о мероприятии специалистов наноиндустрии и строительной отрасли; рост посещаемости Интернет-ресурса www.nanobuild.ru, на котором публикуются материалы конференций на русском и английском языках.
Анализ посещаемости и использования материалов Интернет-ресурса www.nanobuild.ru приведены в таблице [1].

Софья Фёдоровна Коренькова, 29.11.2011 23:13:

Уважаемый Р. Казаев!
Грамотно организованная онлайн-конференция — универсальное средство интерактивного взаимодействия, эффективный инструмент обмена информацией, способ организовать деловое общение на расстоянии.
В идеале, используя простые и удобные инструменты порталов онлайн-конференций, можно проводить совещания с удаленными партнерами и единомышленниками, рекламные акции и презентации, консультации, дистанционные курсы повышения квалификации и т.п. Онлайн-конференция создает условия, стимулирующие активность всех субъектов общения, каждый сможет высказать свое мнение и будет услышан.

#12

Уважаемые коллеги!
Наличие теории синтеза наноструктурированных и наномодифицированных композиционных строительных материалов – одно из основных условий широкого применения нанотехнологий в строительстве. Что сделано в этом направлении за последние годы?

Владимир Карпов, доктор технических наук, профессор — 12.09.2011 10:34

Андрей Пономарев, 29.11.2011 22:13:

За последние годы (конкретно – за период 2009–2011 гг.) нами разработана теория гигантских резонансов в дисперсионном взаимодействии. Суть ее сводится к тому, что, как оказалось при решении уравнений Максвелла для задачи взаимодействии электромагнитного поля с неметаллическими частицами, для значения напряженности электрического поля на поверхности такой частицы главным параметром служит не химическая природа этой частицы или связанное с этим значение действительной части ее диэлектрической проницаемости, а топология формы. Частицы тороподобной формы могут реализовывать гигантское усиление поля – вплоть до 8х104 раз. Введение таких частиц в различные среды, например, в бетонные смеси, приводит к появлению целой серии интересных и практически полезных эффектов – от направленной кристаллизации цементного камня при реакции гидратации цементов до резкого повышения эффективности действия современных пластифицирующих и водоредуцирующих добавок к бетонам.

Софья Фёдоровна Коренькова, 29.11.2011 23:14:

Уважаемый Владимир!
В СГАСУ в течение ряда лет проводятся активные исследования по применению нанотехногенного сырья в качестве наномодификаторов и нанонаполнителей в бетоны и растворы различного назначения, дорожные материалы, сухие смеси и т.д. Результаты исследований положительны, имеются публикации.

#13

Здравствуйте, уважаемые участники конференции!
Как известно, в течение двух последних десятилетий в материаловедении появилось новое направление исследований и практической деятельности, связанное с использованием наноструктур. В настоящее время большинство индустриально развитых стран обеспечивают развитие и финансирование нанотехнологий, считая данное направление инновационным и перспективным: нанотехнологиям придаётся всё более возрастающее значение. Прошу привести примеры применения нанотехнологий и наноматериалов в строительстве, и, если возможно, экономический эффект (в настоящее время или в перспективе) от их внедрения.

Сергей Павлов, инженер-строитель — 12.09.2011 10:38

Сергей Владимирович Калюжный, 29.11.2011 22:03:

Уважаемый Сергей!
В качестве примера использования нанотехнологических решений в строительстве можно привести энергосберегающее стекло, применение которого позволяет снизить потери тепла, что, соответственно, приводит к существенной экономии электроэнергии. Суммарный экономический эффект от использования энергосберегающего стекла российскими предприятиями оценивается в миллиарды рублей, однако следует понимать, что для конкретного объекта эффект существенно зависит от предназначения здания и региона строительства. Кроме того, значительный экономический эффект может давать использование пеностекла, материалов,
армированных наномодифицированными базальтовыми волокнами, огнестойких кабельных и облицовочных материалов.

Вячеслав Рувимович Фаликман, 29.11.2011 22:53:

Большие обзоры по применению наноматериалов и нанотехнологий в строительстве были опубликованы в Интернет-журнале «Нанотехнологии в строительстве» (см, например, [4], [5]). Перечень главных научно-исследовательских работ, выполняемых сегодня за рубежом в области строительных наноматериалов и нанотехнологий, достаточно широк и вклю-
чает:

  • высокотехнологичные конструкционные материалы – наноструктурную модификацию стали/металлов, керамики стекла, полимеров, цемента/бетона, композитов через управление производственным процессом или использование наночастиц, нанотрубок и нанодобавок;
  • понимание явлений в наношкале – наноструктуре и их проявления в отношении макросвойств (например, в гидратации, усадке, старении и т.д.) с использованием новых методов;
  • функциональные тонкие пленки/покрытия, многократно повышающие качества материалов, например, их оптические, тепловые свойства, долговечность, истираемость, сопро- тивляемость воздействиям, обеспечивающие самоочищаемость, препятствующие надписи на стенах и т.д.;
  • новые многофункциональные материалы и компоненты – изолирующие аэрогели, эффективные фильтры/ мембраны и катализаторы, а также самозалечивающиеся материалы;
  • новые датчики, устройства и быстродействующие приборы, обеспечивающие улучшенный контроль состояния конструкций и условий окружающей среды, а также способность самоприведения в действие;
  • энергетику для устойчивого развития, обеспечивающую охрану окружающей среды – новые топливные ячейки, энергоэффективное освещение, специальную изоляцию и за- стекление, очистители загрязнений и т.д.

Многие международные профессиональные организации создали рабочие комитеты, комиссии и группы, активно работающие в этой сфере. Один из таких комитетов – TC 197-NCM – был создан, например, Международным союзом экспертов и лабораторий в области строительных материалов, систем и конструкций (РИЛЕМ). Большой объем работ предусмотрен планами Технического комитета «Нанотехноло- гии в бетоне» ACI 236D Американского института бетона. Результаты национальных и международных исследований активно обсуж- дались на трех крупных международных симпозиумах по нанотехнологиям в строительстве (2003 – Пэйсли, Шот- ландия, 2005 – Бильбао, Испания и 2009 – Прага, Чехия), а также на ряде международных форумов по нанонауке, наноматериалам и нанотехнологиям. Очередной, уже четвертый по счету, симпозиум по нанотехнологиям в строительстве состоится в 2012 году в Греции (Агиос Николаус, Крит). Современный прогресс в области нанотехнологий позволяет надеяться, что уже в наступившем десятилетии мно- гие задачи, на сегодня представляющиеся фантастическими, будут успешно решены.
Свидетельством этого являются большие национальные проекты по развитию наноматериалов и нанотехнологий в строительстве, реализуемые в Европейском сообществе, США, Канаде, Австралии, Японии, Китае и ряде других стран.

#14

Здравствуйте!
Прошу сообщить, есть ли в нашей стране разработки в области наноиндустрии в строительстве, имеющие значительный экономический эффект, а также срок их возможной реализации в строительной отрасли?

Н. Бочкарев, зам. руководителя НИИ — 12.09.2011 10:56

Сергей Владимирович Калюжный, 29.11.2011 22:04:

Уважаемый господин Бочкарев!
В нашей стране ведутся разработки в области строительных нанотехнологий, однако сроки реализации подобных проектов сильно варьируется. РОСНАНО рассматривает те проекты, которые могут выйти на проектную мощность в течение пяти лет после за-
 пуска.

Евгений Королев, 01.12.2011 22:33:

Вопрос, безусловно, верен в своей постановке. Считается, что целесообразность внедрения разработки достаточно обосновывать только расчетом финансовых потоков. Этого критерия достаточно только при условии внедрения нового достижения, технические показатели которого не подвергаются сомнению. Отсутствие технического анализа увеличивает вероятность появления продукта, незначительно отличающегося по характеристикам от существующих изделий и являющегося их тиражированием, что может при внедрении нанотехнологии оказывать неблагоприятное влияние на мнение потребителя и, следовательно, на внедрение и продвижение этой технологии. Поэтому целесообразно при внедрении нанотехнологии проводить технико-экономическую оценку. Для этого необходимо разработать методику, позволяющую учитывать технические достижения и величину экономических затрат на внедрение технологии. Некоторые предложения по этому вопросу приведены в работе[18].

#15

Уважаемая редакция Интернет-журнала «Нанотехнологии в строительстве»!
Есть ли у вашего издания импакт-фактор РИНЦ? Если есть, как он соотносится к импакт-фактору таких известных в строительной отрасли журналов, как «Строительные материалы» и «Промышленное и гражданское строительство»?

И. Клюев, аспирант — 12.09.2011 10:57

Борис Владимирович Гусев, 29.11.2011 21:29:

Уважаемый И. Клюев!
Известно, что Российский индекс научного цитирования (РИНЦ) – это национальная информационно-аналитическая система, аккумулирующая более 2 миллионов публикаций российских авторов, а также информацию о цитировании этих публика- ций из более 2000 российских журналов. Она предназначена не только для оперативного обеспечения научных
исследований актуальной справочно-библиографической информацией, но является также и мощным инструментом, позволяющим осуществлять оценку результативности и эффективности деятельности научно-исследовательских организаций и ученых, оценку уровня научных журналов и т.д. Импакт-фактор РИНЦ позволяет по формальным признакам сравнивать разные журналы и исследовательские группы.
Следует отметить, что не у всех журналов перечня ВАК есть импактфактор РИНЦ. У Интернет-журнала «Нанотехнологии в строительстве» он есть. По данным научной электронной библиотеки (www.elibrary.ru) импакт-факторы РИНЦ-2010 Интернет-журнала «Нанотехнологии в строительстве» и журналов «Строительные материалы» и «Промышленное и гражданское строительство» находятся, практически, на одном уровне (по состоянию на 20.09.2011г.).

#16

Здравствуйте, уважаемые участники конференции!
Известно, что одной из важнейших задач разработки технологии наномодифицированных композитов, возникающих на этапе поисковых исследований, является нахождение размеров частиц и концентрационных границ содержания наноразмерного модификатора. Высокая стоимость большинства наномодифицирующих добавок является лимитирующим фактором для выполнения эмпирических исследований. Какие модели вы можете предложить для проведения исследований?

Василий Гусаренко, преподаватель, г. Оренбург — 12.09.2011 10:58

Рашит Низамов, 29.11.2011 22:26:

В силу того, что поверхностные свойства преобладают над объемными, наночастицы в составе композитов могут оказывать исключительно высокий технический эффект. Однако уровень структурных преобразований в композите определяется не только наноразмерностью частиц, а, в первую очередь, распределением частиц по размерам и склонностью их к агрегированию.
Поэтому эти факторы обосновываются в исследованиях, проводимых учеными нашего университета в рамках научно- инновационного центра «НАНОТЕХ-СМ» в качестве определяющих при выборе нанонаполнителей для различных видов строительных материалов как на основе неорганических вяжущих, так и полимерных связующих.
В связи с этим, все предлагаемые наномодификаторы должны быть изучены с позиций распределения частиц по размерам и изменения этого параметра при различных видах воздействия (механического диспергирования, ультразвуковой активации, растворения и диспергирования в жидкостях, термической обработки и т.д.). Кроме того, необходимо, учитывая сложность введения и равномерного диспергирования в матрице наночастиц, всегда склонных к агрегированию, проводить исследования по поиску новых эффективных способов введения, что составляет одно из направлений наших исследований. Наночастицы действительно в настоящее время дороги. Но эффекты достигаются при очень малых концентрациях, поэтому появление новых строительных материалов с высоким комплексом свойств в строительной отрасли, где масштабы при- менения огромны, всегда будет давать ощутимые эффекты, оправдывающие высокую стоимость нанодбавок. Кроме того, есть и достаточно дешевые (даже из числа техногенных отходов) вещества, которые можно отнести к наноразмерным, и они дают очень высокий эффект при их использовании в составе композитов. Например, в разработках коллектива наших ученых в настоящее время на вооружении есть нано- добавки, которые эффективны при концентрациях до 0,008%. Выбрав удобную форму для совмещения, например, используя нанодобавки в виде различных устойчивых дисперсий частиц, золей, эмульсий или же, используя метод предварительной подготовки высококонцентрированных премиксов, можно преодолеть возникающие технологические трудности. Примеры таких исследований можно найти в ма- териалах, которые были опубликованы в Интернет-журнале «Нанотехнологии в строительстве» [2]. По данной тематике планируются убликации еще нескольких статей.

Евгений Королев, 01.12.2011 22:34:

Сформулированный вопрос включает два аспекта. Первый связан с экспериментальными исследованиями геометрических характеристик нанообъектов и решается применением специализированного испытательного оборудования (информацию о таком оборудовании можно получить по адресу: www.nocnt.ru). Второй связан с определением концентрационных границ и может решаться как эмпирически (возможно, с применением методов математической теории эксперимента), так и с применением имитационного моделирования. Последний подход существенно снижает необходимый объем эмпирических исследований. Некоторые результаты по модельному определению концентрационных границ приведены, в частности, в статье журнала «Нанотехнологии в строительстве» [19].

#17

Уважаемые коллеги!
Каковы основные приоритетные направления в области современных нанотехнологий в отечественной и зарубежной науке и практике?

Н.И. Пашинцев , инженер-строитель, г. Королёв — 12.09.2011 10:59

Вячеслав Рувимович Фаликман, 29.11.2011 22:55:

См. 13

#18

Здравствуйте!
Слышал о разработке и организации производства новой серии биоцидных лакокрасочных материалов серии с наночастицами серебра, предназначенных для борьбы с бактериальными, вирусными и другими инфекциями. По заявлениям разработчиков, биоцидные краски позволяют эффективно защищать помещения ЛПУ, а также рабочие, жилые, спортивные и другие помещения от возбудителей инфекционных заболеваний. Вирусы, микробы и грибки, а также плесень погибают, всего лишь попав на поверхность, окрашенную биокрасками. Что вы можете сказать по этому поводу?

Владимир, студент медицинского университета — 12.09.2011 10:59

Сергей Владимирович Калюжный, 29.11.2011 22:05:

Уважаемый Владимир!
Биоцидные свойства ионов серебра известны достаточно давно. К сожалению, при переходе в нанодиапазон биоцидный эффект не увеличивается, что не позволяет относить проекты подобного класса к области нанотехнологий. В РОСНАНО в настоящий момент рассмотрение проектов подобной тематики не проводится.

Андрей Пономарев, 29.11.2011 22:15:

Частичный ответ на данный вопрос представлен в ответе на вопрос № 5. В добавление могу сказать, что коллоидное серебро исстари использовалось как бактерицидное средство в самых различных его формах. Однако колоидным серебром перечень перспективных наноразмерных бактерицидных материалов далеко не исчерпывается. Например, недавно созданы водорастворимые аддукты (производные) нанокластеров углерода, проявляющие высокую вирулицидность по отношению даже к такому крайне опасному вирусу, как вирус ВИЧ, оставаясь при этом не токсичными по отношению к живым клеткам. То есть на смену опаснейшему для человека хлорамину созданы нетоксичные дезинфектанты высокой эффективности.

Вячеслав Рувимович Фаликман, 29.11.2011 22:59:

Антибактерицидные свойства серебра известны издавна. Вспомнить же о них пришлось только сейчас, когда появились и стали широко распространяться штаммы бактерий, устойчивых к антибиотикам. В частности, большую опасность представляет метициллинрезистентный золотистый стафилококк (MRSA), которым, в основном, заражаются в больницах. Смертность среди инфицированных MRSA, по свидетельству специалистов, превышает 30%. Наночастицы серебра имеют размеры от 10 до 30 нм. Как показали исследования, в течение 30 мин они убивают до 150 видов бактерий и других микроорганизмов. Фирма «Bioni CS GmbH» из Оберхаузена обеспечила поставку красочного покрытия на наносеребряной основе в три московские клиники.
Данное покрытие на стенах обладает антибактерицидным действием, предохраняя, таким образом, от распространения заболеваний. «Здоровые» экзопротезы (бактерицидные покрытия), салфетки, краски,специализированная одежда и другие наномодифицированные материалы стали доступными уже сегодня.
В частности, специалисты Института прикладной нанотехнологии и Лаборатории триботехнологии разработали нанокомпозиционные материалы на основе органоглин, модифицированных катаминами и наночастицами серебра. Разработка рецептуры и технологии производства таких покрытий проводилась при непосредственном участии Реутовского экспериментального завода экзопротезов. Предполагается, что новое покрытие будут продавать в аптеках в виде бактерицидных бинтов, салфеток, пластырей, а также стерильных гипсовых медицинских бинтов. Кроме того, новую технологию можно применять при производстве защитной и лечебной одежды различного назначения.
Совместно со специалистами НПО «Фалько» и Института электрохимии им. А.П.Фрумкина РАН вышеназванные организации проводили работы по применению нанокомпозитов в про- изводстве лакокрасочных материалов (ЛМК). Установлено, что добавление композиционных материалов с наночастицами серебра в водоэмульсионную краску повышает ее биоактивность. На поверхностях, окрашенных такой краской, быстро снижается (до полной гибели в течение не более четырех часов) концентрация бактерий кишечной палочки и легионеллы. Уникальность красок – в комплексной пролонгиро- ванной биоактивности (фунгицидной, бактерицидной). Краски не только предохраняют покрываемые поверхности от биодеструкции (биокоррозия, гние- ние, порча), но и открывают новые перспективы для дизайна интерьеров. Наночастицы серебра сегодня активно используются в косметике, зубной пасте, дезинфицирующих средствах и т.д.

#19

Уважаемые участники конференции!
Расскажите, пожалуйста, о положительном опыте применения нанотехнологий в строительстве, об использовании нанотехнологичного сырья для строительной индустрии.

Владимир Иванович, г. Москва — 12.09.2011 11:01

Вячеслав Рувимович Фаликман, 29.11.2011 22:55:

См. 13

Владимир Владимирович Белов, 01.12.2011 22:51:

Чаще всего применяемая и наиболее изученная добавка в рецептурах высокопрочных бетонов – это микрокремнезем (силикатная пыль), значительная часть которого представлена частицами некристаллического (аморфного) SiO2 коллоидных размеров до 100 нанометров. На сегодняшний день большая часть этих бетонов изготавливается именно с добавлением микрокремне-
зема. Общеизвестно, что микрокременезем повышает плотность упаковки цементной матрицы, улучшает механические характеристики бетона и увеличивает его долговечность. Основное требование к использованию силикатной пыли при производстве высокопрочных бетонов – это достижение ее дисперсного состояния за счет предотвращения агрегирования и однородного распределения в бетонной смеси. Тем не менее, применение микрокремнезема имеет свои недостатки: его количество как сырьевой базы для производства бетонов ограничено, вариативность содержания углерода может ухудшить пластичность бетонных смесей, а бетонная поверхность, полученная при помощи серого микрокремнезема, имеет слишком темный оттенок. По этим причинам необходимо расширить выбор используемых при изготовлении бетона тонкодисперсных частиц. Помимо микрокремнезема сегодня на рынке представлены и другие виды тонкодисперсных наполнитлей, например, зола-унос, метакаолин и другие.
Аморфный метакаолин в меньшей степени считается подходящим микронаполнителем, в отличие от силикатной пыли. В то же время определенные эксперименты свидетельствуют, что за счет реакции метакаолина с образующимся при гидратации цемента гидроксидом кальция также получаются сверхпрочные бетоны, которые лишь по некоторым характеристикам отличаются от
бетонов с силикатной пылью.
Кроме того, новейшие разработки доказывают возможность применения для производства высокопрочного бетона гранулированного доменного шлака. Существуют доказательства положительного влияния сверхизмельченного гранулированного доменного шлака на свойства высококачественных бетонов. В комбинации с другими наполнителями (зола-унос, силикатная пыль) удалось уменьшить водоцементные отношения и разработать рецептуры со свойствами высокопрочных бетонов.

#20

Уважаемые участники конференции!
Имеется ли у Вас информация о достижениях наноиндустрии в области строительства за рубежом? 

Василий Гусаренко, преподаватель, г. Оренбург — 12.09.2011 11:02

Вячеслав Рувимович Фаликман, 29.11.2011 22:54:

См. 13

Софья Фёдоровна Коренькова, 29.11.2011 23:15:

Уважаемый Василий!
В ряде государств созданы специальные межведомственные органы в сфере нанотехнологий на национальном уровне, членами которых являются правительственные чиновники, внеш- ние эксперты, к работе привлекаются экономические ведомства и министерства окружающей среды. За рубежом в 2000 г. издана энциклопедия «Нанонаука и наноматериалы». В США, Японии, Европе, Китае исследования в области нанотехнологий объявлены высшими национальными приоритетами. Например, благодаря исследовательскому проекту UNACON развиваются многофункциональные нанодобавки для бетонов. Одним из направлений в исследованиях является создание бетонов с самоочищающимися поверхностями.

#21

Здравствуйте!
Есть ли какие-либо нормативные документы, регламентирующие использование нанотехнологий, и программные документы, где просматривалась бы системная позиция государства или государственной отрасли в области строительных нанотехнологий и наноматериалов?

Ю. Бакаев, строитель, г. Иркутск — 12.09.2011 11:05

Сергей Владимирович Калюжный, 29.11.2011 22:06:

Уважаемый господин Бакаев!
Дирекция стандартизации и метрологический центр РОСНАНО участвуют в разработке многочисленных стандартов в области нанотехнологий, в том числе в разработке стандартов в области строительных нанотехнологий. Надеемся, что в ближайшее время разрабатываемые стандарты пройдут все официальные процедуры и будут доступны на сайте ГОСТ-R.

Вячеслав Рувимович Фаликман, 29.11.2011 23:02:

Процесс постепенной стандартизации, в отсутствие которой проникновение новых продуктов и технологий в реальную экономику будет существенным образом замедленно, в наноиндустрии имеет ключевое значение для ее становления. И здесь нет альтернативы активному взаимодействию с международными организациями по стандартизации и специализированными техническими комитетами профильных международных профессиональных объединений. Уже активно работают технические комитеты ISO/TC 229 «Стандарты в области нанотехнологий», CEN/BTWG 166 «Нанотехнологии», комитет ASTM Е 56, технические комитеты Американского национального института стандартов. Аналогичная работа ведется в Японии, Канаде, Китае, Индии и ряде других стран.
Более года назад создан Технический комитет по стандартизации «Нанотехнологии и наноматериалы» ТК 441 при Росстандарте, Научно-исследовательским центром по изучению свойств поверхности подготовлен первый национальный стандарт «Нанотехнологии. Термины и определения». В работе над этим стандартом принимал участие и ТК 465 «Строительство». Сегодня Федеральное агентство по техническому регулированию и метрологии проводит большую работу по пересмотру действующих нормативных документов с целью снятия имеющихся ограничений для применения новейших наномодифицированных строительных материалов. Публикации соответствующих извещений об этой работе можно найти на портале www.gost.ru.

#22

Уважаемые участники конференции!
Что вы можете сказать о применении наномодификаторов в силикатных и керамических материалах, бетонных композициях? Какой эффект на практике можно получить от их применения?

Колин Сергей, предприниматель — 12.09.2011 11:26

Софья Фёдоровна Коренькова, 29.11.2011 23:15:

Уважаемый Сергей!
Опыт экспериментальных исследований СГАСУ в области применения нанотехногенного сырья в силикатных, керамических, бетонных материалах показывает, что эти материалы лучше всего изучены и представляют наибольший практический интерес на сегодняшний день.

Сакен Удербаев, 01.12.2011 22:43:

Уважаемый Сергей!
Есть работы по использованию нанокремнезема в производстве ячеистого бетона. При этом повышается прочность при сжатии – одно из слабых мест ячеистого бетона. Существует множество работ, посвященных использованию наномодификаторов в силикатных материалах. Опубликованные работы вы можете найти на страницах интернет-журнала «Нанотехнологии в строительстве».

Владимир Владимирович Белов, 01.12.2011 22:53:

При помощи специальных способов обработки добавок, прежде всего, измельчения и просеивания, можно получить добавки исключительной дисперсности. Путём создания новых и больших поверхностей можно значительно повысить гидравлическую и латентно-гидравлическую реактивность этих материалов. Так, например, была получена тонкодисперсная зола-унос, размер самой крупной частицы которой составляет 10 мкм, а содержание шарообразных частиц достигает почти 100%. Это позволяет повысить удобоукладываемость свежеприготовленной бетонной смеси и долговечность бетонной структуры при одновременном снижении доли цемента в рецептуре.
Новые добавки на основе эфиров поликарбоксилата, а также добавки, которые объединяют в себе несколько качеств (например, пластификатор с пеногасителем и стабилизатором для самоуплотняющихся бетонов), также вносят большой вклад в целенаправленную разработку оптимальной рецептуры высокопрочных модифицированных бетонов.
Высокопрочные модифицированные бетоны представляют чрезвычайный интерес для индустрии сборных бетонных изделий. Эти виды бетона позволяют получать более легкие железобетонные конструкции с уменьшенным поперечным сечением. Для того, чтобы улучшить свойства высокопрочных бетонов, прежде всего в характеристиках, связанных с хрупкостью, в качестве дополнительных компонентов применяют ещё и фибриллярные материалы.
Области применения высокопрочных модифицированных бетонов широки, например, высотное строительство, сооружение мостов, бассейнов, площадок в сооружениях для складирования, разливки и перекачивания жидкостей, представляющих опасность при попадании в воду, футеровка очистных сооружений, покрытия промышленных полов, бетон для монтажа несгораемых сейфов. С помощью этих бетонов могут создаваться конструкции, которые невозможно построить при помощи обычных бетонов, прежде всего в высотном строительстве, а также для возведения защитных и ответственных сооружений.

#23

Один из вопросов, на мой взгляд самый главный, который мы постоянно на наших конференциях задаём и пока не получили ответа – делаются ли системные, стратегические шаги в направлении развития и внедрения строительных нанотехнологий? Ведётся ли работа на уровне государства? Или всё же это «очагово-местячковые» явления, происходящие на уровне отедбльных компаний, лабораторий и институтов, которые сами себе находят (с трудом) дорогу на рынок?

Александр Куринный, CEO NNN — 13.09.2011 08:00

#24

Вопросов к научно-техническому сообществу в части системности подхода к развитию нанотехнологии применительно к строительной отрасли России, к сожалению более чем достаточно. Во первых – это полное отсутствие системных базовых исследований по постановке основополагающих задач и определении направлений развития на ближайшие 5– 10 лет. Во вторых – отсутствие, как центров таких исследований, так и реальных школ по подготовке молодых специалистов, после получения высшего образования специалиста нужно готовить от 3-х до 5 лет. Исследования нано технологических методов, приёмов для получения новых материалов для строительной индустрии требует совокупности очень больших объёмов знаний в смежных областях, как базовых – таких физика, химия, так и весьма специфичных – материаловедение, сопротивление материалов, теплотехники, теоретической механики и многих других. Практически ни один ВУЗ ни в России ни за рубежом этому не учит и таких специалистов не готовит. За последние 15– 20 лет школы по подготовке научных кадров практически исчезли, а в области нанотехнологии могу сказать, что даже не возникли. Экспертизы в области нанотехнологий вообще проводятся зачастую горе специалистами не только не знающими основ технологии производства строительных материалов, но и просто стоящими рядом с новым модным направлением. В третьих – для получения реальных результатов при проведении серьёзных исследований нужно пахать и пахать, сливки снимаются крайне редко… В четвёртых – для получения реальной поддержки развития нового направления в России тратится крайне много времени и сил, при этом на собственном опыте могу сказать: такую поддержку гораздо проще найти за рубежом.
У меня один и скорее риторический вопрос: сможем ли мы все вместе исправить такое печальное положение дел?

Воронин Б.Ю. – директор ООО «ТермоГазСтрой», ГИП инновационного проекта в области производства нового строительного материала – нанокомпозита древесины, член экспертно-консультационного совета по социально-экономическому развитию Сибирского Федерального Округа. 

Воронин Б.Ю., Директор компании, ГИП инновационного проекта по производству нового строительного материала - нанокомпозита древесины — 13.09.2011 23:45