Подходы к усовершенствованию бетона

Страница 3

Еще на одном применении нанотехнологий в области производства бетона, также уже использующемся на практике, нужно остановиться особо. В настоящее время добавки наночастиц TiO2 широко применяются в красках, специальных цементах и других строительных материалах. Дело в том, что под воздействием солнечного света наночастицы оксида титана работают как фотокатализатор, преобразуя атмосферный кислород и пары воды в атомарный кислород. Выделяющегося активного кислорода достаточно для окисления и разложения органических загрязнений, дезодорирования помещений, уничтожения бактерий. Смотрите информацию монтаж забора из сетки гиттер здесь.

Особенно часто применяются такие светочувствительные катализаторы для самоочищения поверхностей, что позволяет сохранять внешний вид построенных объектов неизменным в течение длительного времени. Ведь главная причина изменения цвета цементных материалов, представляющих собой пористое тело, состоит в накоплении окрашенных органических соединений в их поверхностном слое. Здания из цементных композитов с наночастицами TiO2 сохраняют свой цвет в течение длительного времени даже под воздействием агрессивного городского окружения.

Цементы, модифицированные наночастицами оксида титана, стали применяться с середины 90-х годов прошлого века, когда итальянской фирмой Italcementi был разработан цемент марки Bianco TX Millennium для строительства церкви Dives in Misericordia в Риме. В последующие годы эти цементы были использованы в ряде европейских архитектурных проектов: Cite Musique в Шамбери, Hotel de Police в Бордо, а также других общественных зданиях во Франции, Италии и Бельгии.

Цементные материалы, содержащие TiO2, интересны не только из-за своих свойств самоочищения. Исследования, проводимые в рамках проекта Canyon Main Street (Техас, США), показывают, что такие материалы могут успешно бороться с загрязнениями воздуха в городах. Среди загрязнителей, которые могут быть ими уничтожены, – самые главные "отравители" воздуха в городах: NOx, SOx, NH3, CO, летучие органические углеводороды, такие как бензол и толуол, органические хлориды, альдегиды и конденсированные ароматические соединения. Самыми подходящими местами для использования фотокаталитических цементных материалов являются улицы, перекрестки и площади с интенсивным движением, а также автозаправки. Последние представляют наибольшую опасность, поскольку на их территории в процессе испарения топлива образуется много летучих органических соединений, а их реакции с окислами азота приводят к образованию особо агрессивных веществ. Поэтому в Японии, Италии, Франции, Бельгии и Голландии были проведены многочисленные испытания дорожных покрытий из бетона с добавлением нанокатализаторов. Измерения у шоссе близ Милана при интенсивности дорожного движения 1200 транспортных единиц в час показали, что в безветренную погоду это покрытие способно поглощать до 65 % диоксида азота и монооксида углерода. При этом активность покрытия сохранялась и через год после его укладки. Результаты проверки были подтверждены Национальным исследовательским советом Италии. Поэтому не удивительно, что в Италии уже в 2006 г. общая площадь фотоактивных цементных поверхностей составляла примерно 400 000 м2. Уже упомянутая выше итальянская компания Italcementi несколько лет назад начала продажу цемента с фотокаталитической активностью TX Active®, способного поглощать до 40 % вредных газов, содержащихся в воздухе. Разработан и европейский проект PICADA (Photocatalystic Innovative Coverings Applications for Depollution Assessment), определяющий стратегию снижения загрязнения окружающей среды за счет использования строительных материалов на основе наночастиц TiO2.

В нашей стране также возрастает интерес к подобным строительным материалам. Так, Российской инженерной академией по заказу Правительства Москвы реализуется проект "Разработка составов, технологии изготовления экологически чистых отделочных материалов (плиты, покрытия, штукатурки) на основе гипсоцементных смесей, содержащих адсорбционно-каталитические нанокомпоненты, исследование их строительно-технических свойств и разработка нормативно-технической документации на их применение". Цель проекта – создание составов и отделочных материалов, модифицированных фотокаталитическим диоксидом титана (гипсоцементных, цементно-известковых смесей, полимерцементных растворов и др.). Использование этих материалов должно улучшить экологическую обстановку в зданиях, помещениях, на подземных автостоянках и в автомобильных туннелях. Опытные образцы составов и отделочных материалов будут выпускаться на предприятиях компании MC Bauchemie – Russia.

В Петербурге начинается выпуск бетонов с применением наномодификаторов. Они позволяют сократить количество цемента в бетонной смеси, сохраняя при этом такие параметры, как прочность, стойкость к трещинам и удобство при укладывании.

Под руководством Юрия Пухаренко разработан бетон с применением наномодификаторов, который уже начали производить в промышленных масштабах некоторые предприятия Петербурга, в частности ОАО "Объединение 45", ООО "Бетон" и др.