Ижевский ученый стал лауреатом госпремии за разработку в области нанотехнологий
Ученый Ижевского государственного технического университета стал лауреатом премии Правительства РФ 2011 года в области науки и техники. Соответствующее распоряжение федерального кабмина было опубликовано в «Российской газете», сообщает пресс-центр ИжГТУ.
Одним из лауреатов премии в составе авторского коллектива из девяти человек стал Григорий Яковлев, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Геотехника и строительные материалы» ИжГТУ. Премия присуждена за разработку технологий и оборудования для производства эффективных гипсовых материалов и изделий нового поколения и их широкое внедрение в практику строительства.
Яковлеву с коллегами удалось создать углеродные нанотрубки, улучшающие свойства, строительных материалов. На разработку этой технологии ученый из Ижевска потратил почти десять лет. Сейчас новшество уже нашло применение на региональном уровне.
«В какой-то степени использование в сверхмалых количествах этих углеродных трубок (получается 15,2 грамма нанотрубок на кубометр цемента) позволяет поднять долговечность опор линий электропередач. И в этом году мы продолжим с ними работать», - отметил лауреат премии Григорий Яковлев.
Добавив в обычный пенобетон всего одну тысячную процента наноматериала, Григорий Яковлев получил материал нового поколения, который обладает значительно большей прочностью и долговечностью, хотя внешне ничем не отличается от пенобетона, полученного обычным способом. Сейчас под его руководством разрабатывается ряд других проектов с использованием нанотехнологий по замене строительных материалов на более экономичные, с меньшей затратой цемента.
Таким образом, использование наноматериалов ведет к эффективному решению многих проблем. В данном случае не только повышает качество строительных материалов, но и дает экономическую независимость от производителей цемента, диктующих цены.
Труд: Нанодисперсная арматура в цементном пенобетоне//Технологии бетонов, № 3, 2006, с: 68-71
Краткое описание: Нанотехнологии изготовления и применения нанодисперсной арматуры используются для повышения физико-механических свойств пенобетона безавтоклавного твердения. В качестве нанодисперсной арматуры могут использоваться природные минералы галлуазит и хризотил, а также синтетические углеродные нанотрубки, имеющие трубчатую структуру и нанометровые диаметры.
Рис.1. Структура стенок пор в пенобетоне:
а — без добавки нанотрубок (перфорирована);
б — стабилизирована при добавлении 0,05% нанотрубок;
в — скопления на поверхности поры регулярно ориентированных нанотрубок, покрытых продуктами твердении портландцемента
Результаты исследований микроструктуры пенобетона показывают, что введение углеродных нанотрубок стабилизирует его структуру и устраняет перфорацию стенок пор (рис. 1). Стабилизация структуры пенобетона происходит за счет армирующего эффекта при добавлении фибриллярных структур и упрочнения вследствие формирования надмолекулярных структур в цементных стенках пор.
Распределяясь в объеме цементного пенобетона, нанотрубки играют роль центров направленной кристаллизации, что приводит, с одной стороны, к появлению фибриллярной структуры в стенках пор, обеспечивая ее непрерывность и сплошность (рис, 1б), а с другой - к появлению упрочняющей структурно-ориентированной надмолекулярной оболочки вокруг нанотрубки (рис. 1в). При этом достигается повышение прочности пенобетона и снижение теплопроводности изделий из пенобетона.
Введение в состав цементной смеси синтетических углеродных нанотрубок диаметром 40-60 нм с плотностью 0,086 г/см3 в количестве 0,05% от массы исходной смеси обеспечивает повышение прочности пенобетона в 1,7 раза, снижение теплопроводности на 20%, уменьшение, его средней плотности, а также армирование стенок и стабилизацию размеров пор. Улучшение свойств пенобетона с углеродными трубками достигается также при большей средней плотности. Так, при 500 кг/м3 предел прочности при сжатии у модифицированного пенобетона увеличивается на 65% и составляет 1,45 МПа против 0,87 МПа у пенобетона с той же плотностью без наноармирования.
Таким образом, использование углеродных нанотрубок при изготовлении цементных пенобетонов позволяет повысить их физико-механические свойства, улучшить теплофизические характеристики и снизить расход цемента при сохранении проектной прочности пенобетона.
Источник: Журнал "Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века", № 8 (91), 2006.
http://pro-nano.ru/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=51&Itemid=70
Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.
