🔧

Failed to load site

We apologize for the temporary inconvenience. Please try to reload the page.
You can always check the current server status in the Telegram community chat.

Reload page
503
Бетон и нанотехнологии

 г. Москва

Главная Новости О компании Гипсокартон Услуги Каталог
Наши предложения
Статьи о бетоне
Материалы для отделки

 

Бетон и нанотехнологии

Под нанотехнологиями понимаются исследования и разработки с частицами и системами, имеющими размеры от 1 до 100nm (нмк) Если современные проводниковые и компьютерные технологии оперируют частицами в микромасштабе (10 -6 ), т.е. в наиболее продвинутой части науки совершается переход от микромира в наномир (1nm это 10 -9 m).. Для целей сравнения можно указать, например, что частицы микрокремнезема (silica fume) находятся в пределах от 100 до 1000nm (0,1-1,0µm), кристаллы Ca (OH 2 ) - порядка 10 µm (10 4 nm), человеческий волос от 10 до 100 µm и т.д. Нанонаука проводит исследования в наномасштабе и требует соответствующий инструментарий, с помощью которого можно производить измерения геометрических размеров с точностью до нескольких nm, измерять количество (nN) и изготавливать объекты толщиной до нескольких молекул и нескольких nm 2 по площади. Поэтому изменения, например, температуры в лаборатории должны быть настолько малы, чтобы не искажать размеров исследуемых объектов; электромагнитные поля должны быть настолько стабильными, чтобы можно было производить измерения электрических сигналов с точностью до nA и nV.

Наноисследовательские лаборатории требуют акустических характеристик, сопоставимых с условиями звукозаписывающих студий. Некоторые пылинки, вызванные колебаниями воздуха, могут иметь размеры до нескольких сотен и даже тысяч nm, поэтому величины вибраций должны быть на 2-3 порядка ниже уровня человеческого восприятия. Все эти требования должны быть удовлетворены помещениями, имеющими в 100 раз выше энергопоглощение от механических систем и свыше 50 раз от перемещения воздуха, чем обычные помещения. Совершенно естественно, что конструкции зданий и материалы для таких помещений должны быть уникальными. В течение 2003 года были закончены или находились в процессе сооружения несколько научно-исследовательских и производственных помещений, предназначенных для проведения работ на наноуровне,. Среди них помещения в университетах Cornell и Northwestern в США, в университетском колледже в Лондоне, так называемое "чистое помещение" в лаборатории по разработке нанотехнологий на Тайване, помещение в исследовательской военно-морской лаборатории в Вашингтоне и т.д. Сооружение подобных помещений обходится в пределах от $ 12 до $ 60 млн. Однако минимизация посторонних влияний в нанотехнологии обходится иногда весьма дорого.

Так, например, в Национальном Институте стандартов и технологии в США возможность контроля температуры с точностью до ±0,01°С в "чистых помещениях" площадью до 15 тыс.м 2 обошлась в $700 млн. Помещения для нанотехнологий требуют все более возрастающих ограничений по вибрации. Обычный уровень восприятия вибраций человеком составляет 500µm/сек. Устройство современного электронного микроскопа требует ограничений порядка 15-25µm/сек. Большинство помещений нанотехнологических лабораторий требуют существенно более строгих ограничений. Наиболее подходящими помещениями считаются те, уровень вибрации в которых находится в пределах от 3 до 6 µm/сек. Но некоторые нанотехнологические процессы требуют ограничения амплитуд колебаний порядка 1 µm/сек. или даже меньше. Бетон является материалом, которому отдают предпочтение во многих сооружениях с повышенными требованиями. Обычно применяют плиты на упругом основании, при толщине плиты от 200 до 600 мм . Так называемые "чистые помещения" с подвалом часто размещаются на бетонных плитах кессонного типа толщиной от 700 до 1200 мм в зависимости от шага колонн.

Сравнительно новое применение бетона в помещениях с повышенными требованиями по вибрации - это плиты с пневматической изоляцией с использованием так называемых воздушных пружин. Некоторые лабораторные помещения требуют исключительно больших изолированных масс, которые обеспечивают замечательные характеристики, особенно с учетом демпфирующих свойств самого бетона. Начиная с 30-х годов прошлого века изучение демпфирующих свойств бетона сосредотачивалось на микроструктурном механизме бетона и практически никакого внимания не уделялось разработке способов модифицирования демпфирующих свойств, подобно модифицированию его прочности и модуля упругости. В настоящее время такие исследования ведутся в Калифорнийском Университете в Беркли, что позволит дать в руки проектировщиков способы изменения демпфирующих свойств бетона за счет введения специальных добавок, изменения В/Ц, типов заполнителей и видов армирования. Весьма эффективно в этом смысле применение стирол-бутадиеновых латексов и растительных смол, а также изменения В/Ц. В последнем случае увеличение микродефектов в бетоне улучшает его демпфирующие свойства. ( Shuaib H. Ahmad, W. Gene Corley, and James R. Cagley. ACI and International Standardization/ISO: стандартизация бетона )

Международная организация по стандартизации ISO была создана в 1946г представителями 25 стран на встрече в Лондоне с целью выработки, на основе консенсуса, международных промышленных стандартов, развития свободной конкуренции, совместимости технологий и разработок, ускорения продвижения научных исследований. Сегодня в её рядах насчитывается 148 стран мира. Бетон является одним из наиболее распространённых в мире материалов, его ежегодное применение составляет около 6 млрд. тонн, или более 1 тонн бетона в год на каждого жителя планеты. Поэтому совершенно естественно, что уже в 1949 году в рамках ISO был сформирован Технический Комитет TC 71 "Бетон, железобетон и преднапряженный бетон" с задачей осуществления стандартизации в технологии бетона, в методах расчета и проектирования конструкций из него, унификации терминологии, повышения его качества, усовершенствования методов испытаний и снижения стоимости строительства. В комитет вошли представители всех шести континентов - Африки, Азии, Австралии, Европы, Северной и Южной Америки, специалисты в различных областях - бетоноведы, проектировщики, изготовители, подрядчики, разработчики национальных норм, ученые из исследовательских и испытательных центров. В настоящее время в Комитет входят 83 страны (30 членов и 53 наблюдателя), в его составе образовалось семь подкомитетов, названия которых вместе с названием страны, осуществляющей функции секретаря каждого подкомитета, представлены в Таблице 1 .

 

Таблица 1. Подкомитеты ISO TC 71:

Подкомитеты

Название подкомитета

Страна-секретарь

SC -1

Методы испытаний бетона

Израиль

SC -3

Производство бетона и изготовление конструкций из него

Норвегия

SC -4

Требования к эксплуатационным характеристикам конструктивного бетона

США

SC -5

Упрощенные методы расчета железобетонных конструкций

Колумбия

SC -6

Нетрадиционные армирующие материалы для бетона

Япония

SC -7

Расчет долговечности железобетонных конструкций

-

SC -8

Эксплуатация и ремонт железобетонных конструкций

Ю. Корея

 

Председателем ISO TC 71 является W. Gene Corley, Вице-президент широко известной Лаборатории технологии строительства в г. Скоки (Штат Иллинойс, США), а секретарём Комитета является Shuaib H. Ahmad, главный инженер Американского института бетона ACI. Основным результатом работы комитета является документ ISO 19338 "Требования к эксплуатационным и расчетным характеристикам конструктивного бетона" , в основу которого положены американские нормы проектирования бетонных и железобетонных конструкций ACI 318. Следует отметить, что в последние годы комитет ISO TC 71 установил связи с Европейским Комитетом по стандартизации CEN, в том числе с его комитетами CEN/TC 250 "Расчет конструкций" и CEN/TC 104 "Бетон" , которые занимаются разработкой соответствующих европейских стандартов и норм проектирования.

Источник: Научно-исследовательский институт бетона и железобетона

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

     

 

 

             

  г. Москва
Новости О компании Гипсокартон Каталог Заказ Контакты Ссылки


Hosted by uCoz