Европейская часть РФ8 804 333 70 11
Азиатская часть РФ+7 (473) 205-94-74

Нанотехнология для бетона и обеспечение водонепроницаемости

Возведение в ранг бренда приставки "нано" привело к попыткам некорректного использования термина "нанотехнология". Например, какое отношение имеет реальная нанотехнология к обеспечению водонепроницаемости бетона? Для объективного освещения этого вопроса следует:

  • во-первых, изначально определить, что является, а что не является нанотехнологией;
  • во-вторых, рассмотреть особенности обеспечения водонепроницаемости монолитного бетона.

1. Определение термина «нанотехнология»

Наиболее авторитетной и компетентной организацией в сфере нанотехнологий в России является РОСНАНО, которой установлено следующее значение термина «нанотехнология»:

  • «Нанотехнология» – это совокупность технологических методов и приемов, используемых при изучении, проектировании и производстве материалов, устройств и систем, включающих целенаправленный контроль и управление строением, химическим составом и взаимодействием составляющих их отдельных наномасштабных элементов (с размерами порядка 100 нм и меньше как минимум по одному из измерений), которые приводят к улучшению, либо появлению дополнительных эксплуатационных и/или потребительских характеристик и свойств получаемых продуктов.

Итак, в реальной нанотехнологии соблюдаются одновременно два ключевых требования:

  1. Работа с размерами элементов 100 нм и меньше;
  2. Целевой эффект появляется именно из-за наличия этих наномасштабных элементов (и никаких иных).

Соответственно, если не соблюдается хотя бы одно из этих требований, то такая технология по определению нанотехнологией не является.

2. Обеспечение водонепроницаемости монолитного бетона как целевой эффект гидроизоляционных технологий

Примечательно, что в случае обеспечения водонепроницаемости бетона не соблюдаются сразу оба требования, отличающие нанотехнологию от иных технологий:

  • не соответствует требованиям к нанотехнологии как размер рабочего элемента, так и обеспечение целевого эффекта не вытекает из наличия именно наномасштабных элементов (и никаких иных). 

1. Размер рабочего элемента

При обеспечении водонепроницаемости бетона рабочей областью являются капилляры, но не все капилляры, а лишь реально проницаемые для воды.

К сведению:

Соответственно, здесь нанообласть (до 100 нм) никак не влияет и не может влиять на обеспечение водонепроницаемости бетона, т.к. капилляры в нанообласти изначально водонепроницаемы. А для проницаемых для воды капилляров в микронно-миллиметровой области использование наночастиц уже не является единственно возможным или непременным условием их кольматации.

2. Обеспечение целевого эффекта

Для блокировки (кольматации) капилляров, проницаемых для воды (а это, напомним, свыше 0,3 микрон и до миллиметров), вовсе не обязательны именно наночастицы. Достаточно частиц уже из микронно-миллиметровой области. В частности широко и успешно применяемая для обеспечения водонепроницаемости бетона проникающая гидроизоляция, оперирующая, главным образом, микронно-миллиметровыми частицами, блокирует капилляры размером до 0,5 мм, что в 5000(!) раз больше верхнего предела, относимого к нанообласти.

Безусловно, и в проникающей гидроизоляции наночастицы присутствуют. Особенно, если рассматривать исходный раствор кольматирующих добавок, проникающий в капилляры бетона. Однако, (и это крайне важно) целевой эффект - обеспечение водонепроницаемости бетона - никак не обусловлен только и исключительно наличием наночастиц уже просто из-за микронно-миллиметровых размеров рабочей области. 

Если разобраться детально, то обычный бетон также содержит наномасштабные частицы от цемента или мелкого наполнителя, но это, естественно, не является основанием для его классификации как нанотехнологичного объекта. Ведь если к нанотехнологии относить уже только по самому наличию наномасштабных элементов, то трудно будет найти как раз то, что не относится к нанотехнологии.

Резюме: 

  1. Для обеспечения водонепроницаемости бетона требуется перекрывать капилляры с размером в тысячи раз большим, чем нанообласть, а именно более 0,3 микрона вплоть до миллиметровых капилляров.

  2. Реальная нанотехнология не имеет никакого отношения к обеспечению водонепроницаемости бетона, т.к.:
  • нанообласть расположена далеко за гранью проницаемых для движения воды капилляров;
  • для кольматации проницаемых для воды капилляров из-за их размеров (а это микронно-миллиметровая область) отсутствует необходимость применения именно наночастиц, здесь подходят частицы уже из микронно-миллиметровой области;
  • наличие наномасштабных частиц само по себе не является критерием для отнесения к нанотехнологии. Иначе трудно найти будет объект как раз, не относимый к нанотехнологии, особенно среди бетонов и строительных растворов.