В материале, посвященном результатам внедрения отечественных золь-гель-технологий, рассматривается возможность получения до 70% прочности на сжатие от проектной уже на вторые сутки при изготовлении изделий из жёсткого бетона способом интенсивного его формования. Достигается такой результат за счёт применения метода золь-гель-структурирования цементного камня. При данной энергосберегающей технологии лиофобный золь в форме коллоидного раствора (например, производства инновационной компании ООО «НПО БЕТОХИМИКС» (Республика Крым, г. Симферополь) при расходе 100 г на 100 кг цемента способен полностью исключить процесс пропаривания вибропрессованных или вибротрамбованных изделий, сократив время их твердения – с 28 до 5 суток при t от +5° С и выше, что делает использование пропарочных камер и парогенераторов лишним.
The material devoted to the results of the introduction of domestic sol-gel technologies considers the possibility of obtaining up to 70% of the design compressive strength on the second day already when making products from rigid concrete by the method of its intensive forming. This result is achieved due to the application of the method of sol-gel structuring of the cement stone. With this energy–saving technology, lyophobic sol in the form of a colloidal solution (for example, produced by the innovative company NPO BETOHIMIX LLC (Republic of Crimea, Simferopol) at a consumption of 100 g per 100 kg of cement is able to completely eliminate the steaming process of vibropressed or vibro-rammed products, reducing their hardening time from 28 to 5 days at t from +5° C and above, which makes the use of steam chambers and steam generators unnecessary.
В.Е. ХОВАНСКИЙ, генеральный директор ООО «НПО БЕТОХИМИКС», Республика Крым, г. Симферополь
Согласно новому межгосударственному стандарту ГОСТ ISO/TS 80004-1-2017 «Нанотехнологии. Основные термины и определения», применение наномодификаторов, например, коллоидных растворов золей, представляющих собой наночастицы в форме мицелл из нерастворимых в воде веществ – гидроксидов железа или алюминия при производстве цементного бетона, получило своё научное определение как его наноструктурирование или наноулучшение. С терминологией всё ясно и понятно. Непонятно только, как можно практически внедрить подобные нанопродукты в отечественную строительную промышленность, если они существуют лишь в информационном поле в виде научных статей, докладов, лекций, семинаров, а также диссертаций [1], [2], [3].
На сегодняшний день полученный опыт создания коллоидных растворов лиофобных золей в промышленных объёмах разработчиком ООО «НПО БЕТОХИМИКС» позволяет отечественному строительному сектору сравнительно быстро перейти к выпуску бетонов, модифицированных наночастицами. Наночастицы в форме мицелл, своим участием в броуновском движении и окружённые искусственно созданным двойным электрическим слоем (ДЭС) [4] из ионов и противоионов, исключают переход золя из раствора в состояние геля при продолжительном хранении, что открывает принципиально новые возможности по их применению при строительстве зданий, дорог, мостов и фундаментов в России [5].
На фоне засилья «бумажных» отчетов, практический переход к промышленному синтезу лиофобных золей выглядит скорее вызовом устоявшейся системе, чем нормой. Для ООО «НПО БЕТОХИМИКС» этот опыт – не очередной пункт в грантовой заявке, а действующий регламент в заводских условиях. Пока часть научного сообщества занята защитой диссертаций и написанием статей на основе своих псевдодостижений в области наноструктурирования бетонов, желая получить или научное звание, или же просто «освоить» очередной бюджет, задача практика состоит в материализации нанотехнологии с последующей её передачей для масштабирования тем, кто способен отличать декларации от уже готовых к внедрению решений. Цель компании – не заполнение информационного поля для получения грантов, а демонстрация реальных результатов для тех, кто ориентирован на немедленное внедрение инноваций в свой производственный цикл [6].
В СМИ описываются ситуации, когда задекларированные инновационные производства на поверку оказываются объектами, не имеющими подтвержденной технологической базы. В качестве примера подобной деградации инновационного цикла в прессе приводился проект компаний ООО «Технострой» и ООО «Сарсилика» по созданию опытно-промышленной установки получения наномодификаторов на основе диоксида кремния [7].
Независимо от юридической оценки каждого конкретного случая, само появление таких сюжетов в информационном поле дискредитирует как самих добросовестных разработчиков, так и результаты их труда, формируя у потенциальных заказчиков или инвесторов устойчивое недоверие к любым проектам с приставкой «нано». К тому же до сих пор нет ни одного практического подтверждения на уровне промышленного производства, что так называемый аморфный нанокремнезём (диоксид кремния) в форме порошка может принести бетону ну хоть какую-нибудь ощутимую пользу при его применении, кроме «важного» участия в рекламных акциях, диссертациях и в научных статьях. Это же относится и ко всем золям на основе жидкостекольных композиций, которые также не работают в бетоне от слова совсем.
Вот поэтому в России производителей наноструктурированных бетонов, обладающих физико-механическими показателями принципиально иного уровня, чем все рядовые бетоны, (пусть они даже будут и с самыми лучшими химическими добавками), до обиды очень мало – это всего лишь несколько десятков предприятий, руководство которых смогло с ходу понять, а главное – поверить в саму серьёзность предложенных им технологий. Требуется отметить, что речь в статье идёт не просто о коллоидных растворах как о таковых вообще, а лишь о таких, какие можно использовать для золь-гель-структурирования цементного камня.
Наиболее удалённым от Крыма предприятием, на котором реализована технология наноструктурирования бетона за счёт использования коллоидного золя в форме суспензии «ВИБРОФИНИШ СМ-17-ГФ» при вибропрессовании изделий из жёсткого бетона, находится во Владивостоке. Это ООО «Тереховский ЗБИ», с которым мы успешно сотрудничаем с 2015 года. Столь же длительный опыт применения технологии – более десяти лет – связывает нас и с ООО «Дорстройэлемент» из Кургана. География внедрения охватывает и ближнее зарубежье: на протяжении нескольких лет метод применяется на базе ООО «Братья Можаровы» (г. Гомель, Беларусь). Компания производит декоративные заборные блоки способом вибропрессования, а также завод гиперпрессованного кирпича «Архипресс» (г. Павлодар, Казахстан). С 2025 года в число предприятий, освоивших наноструктурирование на практике, вошли предприятия из новых регионов – ООО «ПК Базис Строй» (г. Донецк) и ООО «Азовстройматериалы» (г. Мариуполь). В перечне более полусотни других компаний по всей стране.
Для понимания динамики твердения бетона целесообразно рассмотреть данные протокола испытаний изделий на золь-суспензии, изготовленных методом вибропрессования жёсткой бетонной смеси в заводских условиях и проведённого ровно 9 лет тому назад. По результатам мы видим, что прочность бетона на сжатие в изделиях на 2-е сутки нормального твердения в производственном помещении имела показатель 83% от конечной, которая, если судить только по этому протоколу, наступила на 7-е сутки, достигнув своего значения в 100%. Именно на 7-е, а совсем не на 28-е, как на любых химических добавках, включая и наши коллоидные золи.
Вибропрессованный бетон после прогрева набирает свою конечную прочность всё равно только лишь к 28 суткам, как, впрочем, и на любой химической добавке-ускорителе твердения. В то время как у золь-гель-структурированного изделия конечная прочность, с обязательным увеличением на 20-40% относительно любых добавок может наступить уже в возрасте 5 суток при наличии плюсовой температуры от +5 С, и на этом всё – процесс набора прочности будет полностью завершён. Но только не действие самого золя из мицелл на основе гидроксида железа, которое продолжится и дальше, вызывая равномерное зарастание пор и капилляров в цементном камне придавая ему свойство гидрофобности.
Для проведения испытания достаточно одну партию любых изделий – тротуарная плитка, дорожные бордюры или керамзитобетонные блоки – разделить на две части. Одну часть сразу поместить в пропарочную камеру на обработку паром, а вторую просто оставить твердеть прямо в цеху. Так как золь-суспензия обладает такой способностью, как удержание воды в бетоне от интенсивного её испарения для полноценной гидратации твердеющего цементного камня, то накрывать изделия совсем не обязательно, но сквозняки желательно исключить. По истечении 5 суток прочность бетона на сжатие у обеих партий будет одинаковая. Вывод: все изделия, изготовленные способом интенсивного формования по золь-гель-технологии, не требуют пропарки.
Золь-суспензия «ВИБРОФИНИШ СМ-17-ГФ» не просто замещает такой энергоёмкий процесс, как пропаривание вибропрессованных изделий, но и создаёт условия для снижения расхода цемента за счёт увеличения коэффициента уплотнения жёсткой бетонной смеси. Как известно, прочность вибропрессованных и вибротрамбованных изделий на сжатие не зависит от количества цемента, а зависит от коэффициента их уплотнения, (росту которого и способствует лиофобный золь) [8]. Происходит реальная экономия как электроэнергии (отказ от пара), так и самого цемента. Отдельное направление для применения золь-суспензии – это устройство долговечных и экологически безвредных, по сравнению с асфальтом, активно выделяющим в атмосферу канцерогены, цементобетонных дорог по канадской технологии – Roller-Compacted Concrete [9]. Данная технология по уплотнению полусухой бетонной смеси дорожными катками при устройстве дорог, интегрированная с методом золь-гель-структурирования бетона, применяется в различных регионах Российской Федерации с 2022 года. При этом применение коллоида в виде водной золь-суспензии позволяет оптимизировать расход цемента, доводя его показатель до 4% от общего веса инертных материалов.
Повсеместной популяризации и внедрению золь-гель-технологии в производство наноструктурированного бетона и изделий из него в самой России мешают два обстоятельства. Во-первых, это нежелание самих производителей инновационного бетона афишировать то, что они в своей работе применяют золи серии «БЕТОПРЕСС», держа всё в секрете, дабы не создавать себе конкуренции. А во-вторых, это полное непризнание данных продуктов из категории нано всей нашей официальной наукой. Так как наличие коллоидных растворов лиофобных золей в материальном виде, производимых в промышленных объёмах с 2012 года компанией, которая не имеет никакого отношения к научному сообществу, становится для этого сообщества вызовом. Это доказывает на практике существующий разрыв между теоретическими изысканиями и реальными производственными задачами в области бетонных нанотехнологий. Такой подход подразумевает занятие наукой только ради науки, без предоставления готовых решений производителям бетона.
Начиная с первой диссертации 2004 года о разработке и применении новых зольсодержащих добавок для бетонов, все опубликованные впоследствии научные труды на тему золей, принёсшие авторам научные звания или гранты, остались на бумаге. Производителям бетона они принесли лишь горькое разочарование вместо ожидаемого прогресса, так как не были подтверждены ни одним доступным на российском рынке продуктом категории нано. Ни одним! Некоторые из числа авторов объясняли ситуацию тем, что сама технология производства коллоидных растворов золей на сегодня просто нерентабельна, так как она «очень дорогостоящая» и «очень сложная», к тому же сами золи имеют ограниченный срок хранения. Приведём пример: срок годности золя Hardness-M в водном растворе с плотностью р=1,014 г/ см3 без потери свойств составляет всего 20 суток по причине отсутствия технологий по стабилизации полученных коллоидных растворов [10], [2].
На фото – кубик 70х70х70 мм из мелкозернистого бетона, изготовленный в лабораторных условиях методом послойного трамбования полусухой цементо-песчаной смеси 1:4,5 при В/Ц 0,38 на ЦЕМ 1 42,5 от Верхнебаканского цементного завода
Придётся возразить – сами технологии, включая стабилизацию коллоидов, несложные и совсем не дорогостоящие, однако они фактически отсутствуют в арсенале тех, кто на протяжении многих лет эксплуатировал их в своих трудах. Схожая ситуация складывается и с диссертациями по коллоидным золям в бетоне, где заявляются несуществующие достижения, а доступ к самим работам в электронных библиотеках (например, DisserCat) предоставляется на коммерческой основе при полном отсутствии верифицируемого практического результата. Все попытки автора статьи в течение десяти лет отыскать хоть одно предприятие, которое бы использовало на производстве бетона или бетонных изделий те добавки категории нано, о каких шла речь как в научных статьях, так и во множестве победных сообщений от российских вузов, рапортовавших об «успешном их создании» и которыми заполнено всё информационное интернет-пространство, всегда заканчивались ничем из-за отсутствия таковых.
Такая же непростая ситуация и с подтверждением заявленной автором эффективности коллоидных золей серии «БЕТОПРЕСС» для подвижных бетонов в тех случаях, когда само изготовление образцов производится в условиях строительной лаборатории. Все попытки инженеров-технологов самостоятельно определить эффективность коллоидов от компании «НПО БЕТОХИМИКС», опираясь только на имеющийся у них опыт в работе с химическими добавками в виде истинных растворов, ни к чему не привели. В результате данную ситуацию стали рассматривать не как ошибочный подход самого технолога к проведению их тестирования, а именно как явное отсутствие заявленной эффективности. Ввиду того, что лиофобные золи для наноструктурирования бетонов не производятся в регионах России (за исключением Республики Крым), то и не существует никаких рекомендаций по их применению, кроме рекомендаций самого производителя, а значит, и для тестирования тоже [11]. Все отечественные вузы в сфере бетонных нанотехнологий готовят лишь теоретиков по причине отсутствия в учебном процессе самих коллоидов, способных обеспечить наноулучшение цементного камня не только на бумаге в виде диссертаций или учебников, но и в условиях реального производства бетона.
Технология наноструктурирования бетона не отменяет химические добавки-разжижители в виде истинных растворов физической химии на основе лигносульфоната, нафталинсульфоната или поликарбоксилата, а только модифицирует вышеперечисленные продукты до коллоидного состояния путём присадки в них лиофобных золей, содержащих наночастицы в виде мицелл из расчёта 10 г на каждые 100 кг цемента [12]. Здесь речь идёт только о подвижном товарном бетоне, где для снижения расхода воды затворения потребуются различные суперпластификаторы. Для их производства в форме золь-модификаторов автором предоставляется уже готовая рецептура безвозмездно [13]. А в технологиях вибропрессования и трамбования жёстких бетонов будет достаточно применить только один из двух специальных золей с оптимальным расходом 0,1% к массе цемента и без иных химических добавок.
Заключение
Задача промышленных коллоидных золей серии «БЕТОПРЕСС» при переходе в гель – создавать в гидратирующем цементном тесте пространственные трёхмерные наносетки в виде матриц на основе гидроксида железа или кремнийорганики для дисперсного самоармирования цементного камня. Это на практике придает бетону и изделиям из него свойства повышенной прочности, водонепроницаемости, долговечности и морозостойкости на цементах любых типов, а в некоторых случаях и гидрофобности. Кроме того, сам бетон с применением отечественных лиофобных коллоидов и все изделия, строения и иные сооружения из него должны быть признаны в соответствии с действующим межгосударственным стандартом ГОСТ ISO/TS 80004-1-2017 наноструктурированными, а все химические добавки с присадками наночастиц в виде мицелл – коллоидными растворами, что переведёт данную продукцию в сегмент нанотехнологий не только на российском строительном рынке, но и в ближнем зарубежье.
Генеральный директор ООО «НПО БЕТОХИМИКС» В.Е. Хованский
Республика Крым, г. Симферополь,
+7 978 284-74-55
info@betohimiks.ru
Библиографический список:
1. Ф. Санчез, К. Соболев. Нанотехнологии в производстве бетонов. Обзор // Вестник ТГАСУ. – 2013. №3 (40). [Электронный ресурс] URL: https://cyberleninka.ru/article/n/nanotehnologii-v-proizvodstve-betonov-obzor (дата обращения: 15.04.2026).
2. Комохов П. Г. Золь-гель как концепция нанотехнологии цементного композита, структура системы и пути ее реализации // Вестник БГТУ имени В. Г. Шухова. 2007. № 1 [Электронный ресурс] URL: https://cyberleninka.ru/article/n/zol-gel-kak-kontseptsiya-nanotehnologii-tsementnogo-kompozita-struktura-sistemy-i-puti-ee-realizatsii (дата обращения 09.04.2026).
3. Е.В. Доржиева. Бетоны, модифицированные золем кремнекислоты: автореф. дис. … канд. техн. наук. – Улан-Удэ, 2013. – 21 с.
4. Г.С. Алейнер. Электроповерхностные свойства мицелл и плоских адсорбционных слоев ионных ПАВ: автореф. дис. … канд. хим. наук. Санкт-Петербург, 2013. – 21 с.
5. В.Е. Хованский. Давно назрела необходимость модифицировать бетоны коллоидными наночастицами золей серии «БЕТОПРЕСС»® при строительстве зданий, дорог, мостов и фундаментов в России // Строительство. Материалы. Оборудование. Технологии. – 2025. – [Электронный ресурс]. – URL: https://stroymat.ru/2025/04/25/tb-3-2025-35-40/ (дата обращения: 14.04.2026).
6. В.Е. Хованский. Получение гидрофобного и водонепроницаемого бетона применением лиофобного золя серии «БЕТОПРЕСС»® // Строительная Орбита. 2024. № 8. С. 40–42.
7. Не миллиарды, а одна лишь грязь // МАНГАЗЕЯ : информационное агентство – [Электронный ресурс]. – URL: https://www.mngz.ru/russia-world-sensation/3059545-ne-milliardy-a-odna-lish-gryaz.html (дата обращения: 17.04.2026).
8. В.Е. Хованский. Вибропрессование: прочность тяжелого бетона не зависит от количества цемента! // Технологии бетонов / Сухие строительные смеси. Издательство «Композит XXI век». 2023. № 4. С. 48–53.
9. С. Золлингер. Достижения в технологии бетона, уплотняемого катком, и его использование в США // Цемент и его применение. 2015. № 1 [Электронный ресурс] URL: https://jcement.ru/magazine/vypusk-1-422/dostizheniya-v-tekhnologii-betona-uplotnyaemogo-katkom-i-ego-ispolzovanie-v-ssha/ (дата обращения 13.04.2026).
10. И.В. Степанова. Разработка и применения новых зольсодержащих добавок для повышения качества бетонов разной плотности: автореф. дис. … канд. техн. наук. Санкт–Петербург, 2004. – 28 с.
11. В.Е. Хованский. Как правильно испытать и применить лиофобные золи «БЕТОПРЕСС»® и золь-модификаторы на их основе в цементном бетоне // Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал. 2024. Т. 16, № 1. С. 59–66.
12. В.Е. Хованский. Лиофобные золи «БЕТОПРЕСС»® в качестве присадок к химическим добавкам в бетон // Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал. 2023. Т. 15, № 6. С. 538–542.
13. В.Е. Хованский. Золь-модификация химических добавок коллоидными растворами – технология будущего // Строительство. Материалы. Оборудование. Технологии. – 2023. – [Электронный ресурс]. – URL: https://stroymat.ru/2023/08/22/tb-5-2023-hovanskiy/ (дата обращения: 08.04.2026).
