В строительстве используется множество различных видов бетона. Бетон состоит из вяжущего вещества, заполнителя и воды. Чаще всего для улучшения свойств бетонной смеси в нее добавляют пластифицирующие добавки. Эти добавки повышают прочность бетона, срок его эксплуатации, морозо- и жаростойкость, а также устойчивость к воздействиям агрессивных сред. При добавлении пластификаторов органического и неорганического происхождения сокращается количество воды в растворе и увеличивается подвижность бетонной смеси, то есть она становится более вязкой. Итак, что же такое нанобетон и чем он отличается от обычного бетона?
Всем известно, что нанотехнологии основаны на применении микроскопических частиц. Нанобетон практически не отличается от обычных бетонных смесей. В его состав так же входят заполнитель, вода и минеральное вяжущее вещество. Отличие нанобетона в том, что в качестве пластификаторов в него вносят наноинициаторы (наномодификаторы). Наноинициаторы также имеют в своем составе микроскопические полые углеводородные полимерные трубки. Несмотря на свои малые размеры (диаметр — несколько единиц микрон), нанотрубки отличаются высокой прочностью (больше 100 гигапаскалей), что придает раствору высокие эксплуатационные качества [2].
Очень важным преимуществом нанобетона является его невосприимчивость к щелочам и кислотам. Когда наноинициаторы взаимодействуют с цементом, они кристаллизуются, армируя бетон, и на молекулярном уровне изменяют его структуру. Кроме того, нанобетон устойчив к высоким температурам и сохраняет свои характеристики даже при температуре до 800 °С (почти вдвое больше, чем обычный). Использование в бетоне наноинициаторов улучшает физико-механические свойства материала, повышая морозоустойчивость на 50%, прочность — на 150%, и вероятность появления трещин снижается в 3 раза. Нанотрубки, находящиеся в структуре облицовочных плиток из нанобетона, выделяют под воздействием кислорода атомарный кислород, имеющий бактерицидные свойства.
Вес строительных конструкций, выполненных из нанобетона, почти в 6 раз ниже, чем у строительных конструкций, выполненных из обычного бетона. Это объясняется тем, что изменение физической структуры нанобетона существенно снижает потребность вяжущего составляющего в воде, и тем, что внутреннее молекулярное армирование снижает потребность в армировании бетонной конструкции [3].