Единая информационная служба
+7 (8182) 21-61-07

Разработки САФУ в области применения нанотехнологий в строительстве

Разработки САФУ в области применения нанотехнологий в строительстве
10.04.2012
Разработки САФУ в области применения нанотехнологий в строительстве

Передовые разработки в области использования нанотехнологий в строительстве представила журналистам федеральных СМИ кафедра композиционных материалов и строительной экологии САФУ. Отметим, что согласно концепции долгосрочного социально-экономического развития РФ до 2020 года нанотехнологии являются одной из приоритетных отраслей. 

«Главное научное достижение кафедры за эти 2,5 года работы заключается в том, что мы научились измерять величину поверхностной энергии, которая лежит в основе всех трансформационных превращений нанодисперсного вещества. Это ключ к понимаю данных процессов, на основании которого мы можем проектировать свойства строительных материалов из тех природных ресурсов, которые есть на Севере», — подчеркнул заведующий кафедрой, профессор, доктор химических наук Аркадий Айзенштадт. 

По словам учёного, внедрение нанотехнологий в строительную отрасль — процесс крайне трудоемкий и энергозатратный, поскольку работа ведется одновременно и с наночастицами, и с макроразмерами вещества. Основная сложность кроется в получении самих наноматериалов и длительном сохранении их стабильных свойств. В этой связи чрезвычайно важным становится налаживание совместной работы с ведущими профильными научными центрами. 

Среди постоянных партнёров кафедры композиционных материалов и строительной экологии — Белгородский государственный технический университет им. В. Г. Шухова, кафедра строительных материалов под руководством профессора В. С. Лесовика. За два года совместной работы уже достигнуты определённые результаты. Во-первых, сотрудничество положило начало новым совместным научным исследованиям и обмену опытом между университетами. Во-вторых, уже традицией стали вебинары из Белгородского университета для студентов, аспирантов и преподавателей САФУ. Итогом одного из таких семинаров стал проект — «Лаборатория удаленного доступа», который планируется реализовать с нового учебного года. Виртуальный проект предполагает проведение в удаленном режиме семинаров и экспериментальных работ на научных площадках двух университетов. 

Необходимо также отметить, что, несмотря на новейшее оборудование, важной составляющей исследований, проводимых на кафедре, является тесная научная кооперация с Центром коллективного пользования научным оборудованием «Арктика» и кафедрой инженерной геологии, оснований и фундаментов. 

Супероборудование кафедры композиционных материалов и строительной экологии вызвало большой интерес со стороны журналистов. Лаборатория композиционных материалов предназначена как для учебных целей, так и научных. Студенты выполняют в ней лабораторные работы в рамках преподаваемых учебных дисциплин и в то же время вместе с сотрудниками кафедры выполняют исследования, связанные с синтезом нановещества из горных пород, которые находятся на территории Архангельской области. Это вещества в дальнейшем используется в качестве добавок для получения нужного строительного материала. Работы проводятся уже в лаборатории экспертизы строительных и отделочных материалов. Благодаря уникальному оборудованию, аналогов которому нет нигде в России, можно определить не только размер частицы, но и практически все необходимые ее характеристики (форму, заряд, площадь поверхности). 

Учёные САФУ большое внимание уделяют повышению прочности стройматериалов и их экологической безопасности. Все эти практические наработки будут чрезвычайно востребованы при развитии инфраструктуры арктического региона. 

«Создание негорючей древесины — одно из направлений наших исследований. Это чрезвычайно важно во время пожара, когда дорога каждая секунда. При нанесении специального порошка увеличивается теплоемкость и долговечность стройматериалов. При создании бетона мы предложили часть цемента заменить нанодобавкой из простого песка. При этом увеличивается прочность бетонного композита, а значит, долговечность сооружений. Кроме того, добавкой можно изменять теплоемкость бетона, а это значит, в жилых домах гарантирован нормальный теплорежим», — комментирует новые достижения молодых ученых Аркадий Михайлович. 

Протестировать строительный материал при воздействии высоких температур позволяет лаборатория пожарно-технической экспертизы строительных и отделочных материалов. 11 установок позволяют провести весь спектр исследований. В планах на ближайшее время — аккредитация лаборатории для проведения соответствующей сертификации материалов. 

«Технологически это выглядит следующим образом. Заказчик приносит к нам материал, мы выпиливаем образец, помещаем в соответствующую установку и нагреваем. Далее смотрим, воспламеняется ли материал, какие газы выделяет, как распространяется пламя, дым и пр. Затем в соответствии со стандартами делаем заключение», — рассказывает научный сотрудник кафедры композиционных материалов и строительной экологии Александр Тутыгин. 

Еще одно направление в научной работе кафедры — укрепление грунтов. Это направление развивается совместно с профессором А. Л. Невзоровым — его кафедра обладает замечательным испытательным и исследовательским оборудованием. Обычно для укрепления слабых грунтов, к которым относятся и грунты Архангельска и большинства районов области, строители использую специальные грунтобетоны. Экспериментальные исследования показали, что добавка в грунт наносмеси на основе местных осадочных горных пород позволяет получить более прочную структуру, на которой можно строить нефте- и газопроводы. 

Возврат к списку