Научные разработки РХТУ им. Д. И. Менделеева

16. Нанотехнологии и наноматериалы

ВЫСОКОНАПОЛНЕННЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ НАНОКОМПОЗИТЫ — НОВЫЕ ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ КОНСТРУКЦИОННЫЕ РЕМОНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОННЫХ ПОКРЫТИЙ

Область применения и назначение. Высокопрочные высоконаполненные полимерные гибридные нанокомпозиты, разработанные при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014-2020 годы» (Соглашение № 14.574.21.0001 [уникальный идентификатор проекта RFMEFI57614X0001]), предназначены для текущего и аварийного ремонта различных объектов транспортной инфраструктуры:

Краткое описание и основные технические характеристики. Повышенные требования к срокам выполнения и качеству ремонтно-восстановительных работ на объектах транспортной инфраструктуры диктуют необходимость использования материалов со специальными свойствами: высокая скорость отверждения и достижение минимально-необходимых эксплуатационных характеристик в сжатые сроки при любых (в том числе и отрицательных) температурах, высокие прочностные и адгезионные свойства, адаптированность к всепогодному проведению работ и пр. Разработанные нанокомпозиты, в отличие от присутствующих на российском рынке ремонтных материалов на основе минеральных и полимерных связующих, наиболее полно отвечают всем этим требованиям:

ПоказателиРазработанные нанокомпозитыРемонтные материалы
минеральныеполимерные
Время достижения минимальных эксплуатационных характеристик 1,5-2,0 часа не менее 72 часов не менее 8 часов
Температурный интервал отверждения от -30°C и выше выше +5°C от -25°C и выше
Прочность на сжатие в возрасте 28 суток, МПа, не менее 60 40 40-60
Прочность на растяжение при изгибе в возрасте 28 суток, МПа, не менее 10 5 5-7
Адгезия к бетонной подложке в возрасте 28 суток, МПа, не менее 3,5 1,5 1,5-2,0
Применение при неблагоприятных условиях (дождь, снег, отрицательные температуры) при любых условиях сильно ограничено ограничено

Технология применения разработанных высоконаполненных полимерных гибридных нанокомпозитов аналогична работе с цементными материалами (сухие строительные смеси и пр.), что позволяет использовать стандартное строительное оборудование. Сырьевые компоненты, необходимые для их получения, не являются дефицитными, доступны на российском рынке и выпускаются отечественными предприятиями в достаточных объемах.

Преимущества (по сравнению с российскими и зарубежными аналогами). Одними из основных конкурентных преимуществ разработанных высоконаполненных полимерных гибридных нанокомпозитов являются быстрое достижение минимально необходимых эксплуатационных характеристик в широком температурном интервале от минус 30 до + 30°C:

а также высокая прочность сцепления с любыми типами ремонтируемой подложки (бетон, железо- и асфальтобетон, арматура) даже при неблагоприятных условиях проведения работ.

Степень освоения. Разработана техническая документация на получение и применение разработанных нанокомпозитов для ремонтно-восстановительных работ (Технологический регламент получения, ТУ, Технологическая инструкция применения для ремонтно-восстановительных работ, Технологическая карта на производство ремонтно-восстановительных работ и пр.). Изготовлены экспериментальные партии.

Внедрение. Результаты применения. Разработанные высоконаполненные полимерные гибридные нанокомпозиты были использованы при проведении ремонтно-восстановительных работ на реальных объектах.

 

Показана их высокая эффективность для ремонта покрытий в условиях ограниченного времени: высокая скорость отверждения и набора прочности позволили ввести отремонтированные участки в эксплуатацию уже через 1,5 часа после окончания работ.

Сокращение сроков проведения работ при использовании разработанных нанокомпозитов, а также увеличение межремонтного периода (вследствие их более высоких физико-механических и адгезионных свойств, химической стойкости, морозостойкости и долговечности) позволит снизить экономические издержки, обусловленные необходимостью длительного перерыва в эксплуатации или сокращением пропускной способности на объектах транспортной инфраструктуры.

Правовая защита. Введен режим коммерческой тайны на результаты интеллектуальной деятельности, относящиеся к способу получения и составам высокопрочных высоконаполненных полимерных гибридных нанокомпозитов.

Формы сотрудничества. Разработка по заказам. Совместная разработка. Организация совместного производства.

Авторы. Учебно-производственный инновационный центр «Полимер». Директор Центра: Рыбалко В.П., главный научный сотрудник, д.т.н.

Телефон: +7 (499) 978-94-44

Электронная почта: RHTUPOL@mail.ru

Сайт: http://www.muctr.ru/ossved/fproekt.php