eng
Выпуск #2/2020
М.Б.Тарасов, И.П.Погорельский, Р.Ф.Капустин, В.И.Хачко, С.И.Цыбульников
Биобезопасные наноструктурированные строительные материалы с заданными свойствами
Биобезопасные наноструктурированные строительные материалы с заданными свойствами
Просмотры: 2385
DOI: 10.22184/1993-8578.2020.13.2.136.139
Нанотехнологии позволяют изготавливать материалы с уникальными физико-химическими характеристиками и потребительскими качествами. Для исследования гостовских характеристик по авторской технологии изготавливались образцы наноструктурированного строительного раствора с разной концентрацией модифицирующих добавок.
Нанотехнологии позволяют изготавливать материалы с уникальными физико-химическими характеристиками и потребительскими качествами. Для исследования гостовских характеристик по авторской технологии изготавливались образцы наноструктурированного строительного раствора с разной концентрацией модифицирующих добавок.
Теги: biosafety competitiveness industrial nanotechnology nanostructured materials thermophysical parameters биобезопасность конкурентоспособность наноструктурные материалы теплофизические параметры
Биобезопасные наноструктурированные строительные материалы с заданными свойствами
Biosafe nanostructured building materials with desired properties
М.Б.Тарасов*, Изобретатель СССР, (ORCID: 0000-0003-0980-5908), И.П.Погорельский*, д.мед.н., проф., (ORCID: 0000 -0001–6293 -7366), Р.Ф.Капустин*, д.б.н., проф., (ORCID: 0000-0002-4953-7808), В.И.Хачко*, консультант, (ORCID: 0000-0002-0674-8971), С.И.Цыбульников*, председатель совета, (ORCID: 0000-0002-7727-0645) / m-tarasov@list.ru
М.B.Tarasov*, "Inventor of the USSR", (ORCID: 0000-0003-0980-5908), I.P.Pogorelsky*, Doct. of Sc. (Medical), Prof., (ORCID 0000–0001–6293–7366), R.F.Kapustin*, Doct. of Sc. (Biological), Prof., (ORCID: 0000-0002-4953-7808), V.I.Khachko*, Consultant, (ORCID: 0000-0002-0674-8971), S.I.Tsybulnikov*, Council Chair (ORCID: 0000-0002-7727-0645)
DOI: 10.22184/1993-8578.2020.13.2.136.139
Получено: 07.02.2020 г.
Нанотехнологии позволяют изготавливать наноматериалы с уникальными физико-химическими характеристиками и потребительскими качествами. Строительные материалы (строительные и кладочные растворы, штукатурка) с модифицирующими добавками могут быть небезопасны при эксплуатации. С целью исследования гостовских характеристик по авторской технологии были изготовлены экспериментальные образцы наноструктурированного строительного раствора – кладочные растворы с различной концентрацией модифицирующей добавки. Экспериментально доказана возможность создания биобезопасных ресурсосберегающих наноструктурированных строительных материалов с заданными характеристиками.
Nanotechnologies facilitate producing nanomaterials with unique physical and chemical properties and consumer qualities. Construction materials (mortar, mason’s mortar, plaster) using modifying additives may be unsafe under operating conditions. In order to study GOST characteristics, experimental samples of nanostructured mortar i. e. mason’s mortar with different concentrations of modifying additives were manufactured according to the proprietary technology. The possibility of creating bio-safe resource-saving nanostructured construction materials with tailor-made properties has been experimentally proved. This expands the product range enduing it with new consumer qualities and enhances its competitiveness.
ВВЕДЕНИЕ
Нанотехнологии позволяют изготавливать наноматериалы с уникальными физико-химическими характеристиками и потребительскими качествами. Строительные материалы, в частности строительные растворы, кладочные растворы, штукатурка, с модифицирующими добавками могут быть небезопасны в условиях эксплуатации – возможно появление на их поверхностях колоний бактерий и вирусов, опасных для здоровья человека [1–3]. М.Б.Тарасовым разработана биобезопасная наноструктурная модифицирующая добавка, превращающая строительные материалы в наноструктурированные. Дополнительные риски исключены на этапе разработки наноструктурированных ресурсосберегающих и кладочных растворов с заданными характеристиками. Это стало возможным за счет установления ужесточенных требований по биобезопасности [4–6]. Заданы потребительские параметры: эффективная теплопроводность, бактерицидная и вирулицидная эффективность, исключение распада наноматериалов при длительной эксплуатации от воздействия неблагоприятной окружающей среды. Биобезопасность достигается тем, что наночастицы материалов находятся в связанном состоянии и не могут проникать в организм биообъектов через кожу и респираторную систему.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
С целью исследования гостовских характеристик по авторской технологии были изготовлены экспериментальные образцы наноструктурированного строительного раствора – кладочные растворы с различной концентрацией модифицирующей добавки.
Использовались добавки весом 1 г на 1 дм3 готового наноструктурированного продукта. Изготовлено пять серий образцов размером 100 × 100 × 100 мм. Использовался цемент марки М-400. Опалубка удалялась на 7 сутки. Распиловка образцов проведена алмазной пилой на 21 сутки. Температура образцов поддерживалась на уровне 20 °С.
Экспериментальные работы по изготовлению образцов выполнены С.И.Цыбульниковым (ООО "НПФ "НаноТехПром"). Дата доставки образцов 25 марта 2011 года. Испытания образцов выполнены в Испытательном центре ИЦ "БГТУ – сервис": Аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.22 СЛ 25, зарегистрирован в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии 17 июня 2009 года. Дата испытания образцов: 28–31 марта 2011 года. Нормативные документы, в которых установлены требования к испытываемой продукции: определение фактических значений эффективной теплопроводности при стационарном тепловом режиме и естественной влажности. Методика испытаний: ГОСТ 7076-99.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
По результатам получен протокол испытаний № 27 от 31 февраля 2011 года (см. табл. 1). По методике ГОСТ 7076-99 для определения показателя эффективной теплопроводности при стационарном тепловом режиме и естественной влажности образцов из наноструктурного ресурсосберегающего строительного раствора были изготовлены образцы для исследований. В результате выявлена возможность варьирования теплофизических параметров строительных материалов, улучшающих качество конечной продукции (стройматериалов). Через восемь лет хранения опытных образцов при комнатной температуре при визуальном осмотре признаков деструкции не обнаружено. Что подтверждает методологическую основу представления требований к биобезопасности наноструктурированных строительных материлов в качестве базисной при оценке нанотехнологий.
ВЫВОДЫ
Эффективная теплопроводность при естественной влажности испытанных образцов, изготовленных из наноструктурного ресурсосберегающего строительного раствора составляет для серии 1 – 1,289 Вт/м ∙ °С; для серии 3 – 1,190 Вт/м ∙ °С; для серии 5 – 1,423 Вт/м ∙ °С. Экспериментально доказана возможность создания биобезопасных ресурсосберегающих наноструктурированных строительных материалов с заданными характеристиками, что расширяет ассортимент продукции, придавая ей новые потребительские качества и повышает ее конкурентоспособность.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Капустин Р.Ф., Старченко Н.Ю. Биофизика, биохимия и молекулярная биология. – Майский: БГСХА, 2011. 271 c.
Капустин Р.Ф., Старченко Н.Ю. Судебная медицина. – Белгород: БГУ, 2015. 220 c.
Капустин Р.Ф., Старченко Н.Ю. Экология и физиология человека. – Майский: БГСХА, 2012. 117 c.
Радилов А.С., Глушкова А.В., Дулов С.А. Экспериментальная оценка токсичности и опасности наноразмерных материалов // Нанотехнологии. Экология. Производство. 2009. № 1. C. 86–89.
Свинаренко А.Г. Единые стандарты и наилучшие практики регулирования в наноиндустрии: устойчивое развитие инновационных предприятий // Нанотехнологии. Экология. Производство. 2012. № 5. C. 56–61.
Тарасов М.Б. Особенности патентования, оценки и коммерциализации объектов интеллектуальной собственности – наноструктурных материалов и нанотехнологий // Актуальные вопросы охраны интеллектуальной собственности в условиях действия части четвертой Гражданского Кодекса Российской Федерации. – М.: ФИПС, 2008. С. 95–98.
Biosafe nanostructured building materials with desired properties
М.Б.Тарасов*, Изобретатель СССР, (ORCID: 0000-0003-0980-5908), И.П.Погорельский*, д.мед.н., проф., (ORCID: 0000 -0001–6293 -7366), Р.Ф.Капустин*, д.б.н., проф., (ORCID: 0000-0002-4953-7808), В.И.Хачко*, консультант, (ORCID: 0000-0002-0674-8971), С.И.Цыбульников*, председатель совета, (ORCID: 0000-0002-7727-0645) / m-tarasov@list.ru
М.B.Tarasov*, "Inventor of the USSR", (ORCID: 0000-0003-0980-5908), I.P.Pogorelsky*, Doct. of Sc. (Medical), Prof., (ORCID 0000–0001–6293–7366), R.F.Kapustin*, Doct. of Sc. (Biological), Prof., (ORCID: 0000-0002-4953-7808), V.I.Khachko*, Consultant, (ORCID: 0000-0002-0674-8971), S.I.Tsybulnikov*, Council Chair (ORCID: 0000-0002-7727-0645)
DOI: 10.22184/1993-8578.2020.13.2.136.139
Получено: 07.02.2020 г.
Нанотехнологии позволяют изготавливать наноматериалы с уникальными физико-химическими характеристиками и потребительскими качествами. Строительные материалы (строительные и кладочные растворы, штукатурка) с модифицирующими добавками могут быть небезопасны при эксплуатации. С целью исследования гостовских характеристик по авторской технологии были изготовлены экспериментальные образцы наноструктурированного строительного раствора – кладочные растворы с различной концентрацией модифицирующей добавки. Экспериментально доказана возможность создания биобезопасных ресурсосберегающих наноструктурированных строительных материалов с заданными характеристиками.
Nanotechnologies facilitate producing nanomaterials with unique physical and chemical properties and consumer qualities. Construction materials (mortar, mason’s mortar, plaster) using modifying additives may be unsafe under operating conditions. In order to study GOST characteristics, experimental samples of nanostructured mortar i. e. mason’s mortar with different concentrations of modifying additives were manufactured according to the proprietary technology. The possibility of creating bio-safe resource-saving nanostructured construction materials with tailor-made properties has been experimentally proved. This expands the product range enduing it with new consumer qualities and enhances its competitiveness.
ВВЕДЕНИЕ
Нанотехнологии позволяют изготавливать наноматериалы с уникальными физико-химическими характеристиками и потребительскими качествами. Строительные материалы, в частности строительные растворы, кладочные растворы, штукатурка, с модифицирующими добавками могут быть небезопасны в условиях эксплуатации – возможно появление на их поверхностях колоний бактерий и вирусов, опасных для здоровья человека [1–3]. М.Б.Тарасовым разработана биобезопасная наноструктурная модифицирующая добавка, превращающая строительные материалы в наноструктурированные. Дополнительные риски исключены на этапе разработки наноструктурированных ресурсосберегающих и кладочных растворов с заданными характеристиками. Это стало возможным за счет установления ужесточенных требований по биобезопасности [4–6]. Заданы потребительские параметры: эффективная теплопроводность, бактерицидная и вирулицидная эффективность, исключение распада наноматериалов при длительной эксплуатации от воздействия неблагоприятной окружающей среды. Биобезопасность достигается тем, что наночастицы материалов находятся в связанном состоянии и не могут проникать в организм биообъектов через кожу и респираторную систему.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
С целью исследования гостовских характеристик по авторской технологии были изготовлены экспериментальные образцы наноструктурированного строительного раствора – кладочные растворы с различной концентрацией модифицирующей добавки.
Использовались добавки весом 1 г на 1 дм3 готового наноструктурированного продукта. Изготовлено пять серий образцов размером 100 × 100 × 100 мм. Использовался цемент марки М-400. Опалубка удалялась на 7 сутки. Распиловка образцов проведена алмазной пилой на 21 сутки. Температура образцов поддерживалась на уровне 20 °С.
Экспериментальные работы по изготовлению образцов выполнены С.И.Цыбульниковым (ООО "НПФ "НаноТехПром"). Дата доставки образцов 25 марта 2011 года. Испытания образцов выполнены в Испытательном центре ИЦ "БГТУ – сервис": Аттестат аккредитации № РОСС RU.0001.22 СЛ 25, зарегистрирован в Федеральном агентстве по техническому регулированию и метрологии 17 июня 2009 года. Дата испытания образцов: 28–31 марта 2011 года. Нормативные документы, в которых установлены требования к испытываемой продукции: определение фактических значений эффективной теплопроводности при стационарном тепловом режиме и естественной влажности. Методика испытаний: ГОСТ 7076-99.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
По результатам получен протокол испытаний № 27 от 31 февраля 2011 года (см. табл. 1). По методике ГОСТ 7076-99 для определения показателя эффективной теплопроводности при стационарном тепловом режиме и естественной влажности образцов из наноструктурного ресурсосберегающего строительного раствора были изготовлены образцы для исследований. В результате выявлена возможность варьирования теплофизических параметров строительных материалов, улучшающих качество конечной продукции (стройматериалов). Через восемь лет хранения опытных образцов при комнатной температуре при визуальном осмотре признаков деструкции не обнаружено. Что подтверждает методологическую основу представления требований к биобезопасности наноструктурированных строительных материлов в качестве базисной при оценке нанотехнологий.
ВЫВОДЫ
Эффективная теплопроводность при естественной влажности испытанных образцов, изготовленных из наноструктурного ресурсосберегающего строительного раствора составляет для серии 1 – 1,289 Вт/м ∙ °С; для серии 3 – 1,190 Вт/м ∙ °С; для серии 5 – 1,423 Вт/м ∙ °С. Экспериментально доказана возможность создания биобезопасных ресурсосберегающих наноструктурированных строительных материалов с заданными характеристиками, что расширяет ассортимент продукции, придавая ей новые потребительские качества и повышает ее конкурентоспособность.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
Капустин Р.Ф., Старченко Н.Ю. Биофизика, биохимия и молекулярная биология. – Майский: БГСХА, 2011. 271 c.
Капустин Р.Ф., Старченко Н.Ю. Судебная медицина. – Белгород: БГУ, 2015. 220 c.
Капустин Р.Ф., Старченко Н.Ю. Экология и физиология человека. – Майский: БГСХА, 2012. 117 c.
Радилов А.С., Глушкова А.В., Дулов С.А. Экспериментальная оценка токсичности и опасности наноразмерных материалов // Нанотехнологии. Экология. Производство. 2009. № 1. C. 86–89.
Свинаренко А.Г. Единые стандарты и наилучшие практики регулирования в наноиндустрии: устойчивое развитие инновационных предприятий // Нанотехнологии. Экология. Производство. 2012. № 5. C. 56–61.
Тарасов М.Б. Особенности патентования, оценки и коммерциализации объектов интеллектуальной собственности – наноструктурных материалов и нанотехнологий // Актуальные вопросы охраны интеллектуальной собственности в условиях действия части четвертой Гражданского Кодекса Российской Федерации. – М.: ФИПС, 2008. С. 95–98.
Отзывы читателей
