Impreza WRX STI

Нано-бетоны в современном промышленном строительстве

Существующие стандарты на облегченные бетоны позиционируют плотность материала от 1,2 до 1,7 т/куб. Известен целый ряд таких материалов (керамзитобетоны, вспененные бетоны и т.д.), однако основными их недостатками кроме более высокой стоимости за куб являются невысокая прочность и низкая морозостойкость как следствие высокой пористости.

Свойства наноструктурированных бетонов

В прочных и легких бетонах и, одновременно, в бетонах с высокой морозостойкостью заинтересованы проектировщики автодорожных мостов, девелоперы, занятые реконструкцией центров старых городов при повышении этажности и изменении облика зданий , проектировщики высотных сооружений и т.п. К легким бетонам различного назначения, как к основному строительному материалу, в различных проектах предъявляются разнообразные требования. Но всегда проектировщик заинтересован в доступе к бетонам с низкой себестоимостью за куб наноструктурированных бетонов от М100 до М500, маленьким весом при сохранении или даже развитии несущих способностей деталей, выполненных из такого бетона. Одним из направлений, на котором реализуется синергизм применения новых методов и материалов, является задача создания легкого бетона с максимально высокими характеристиками при минимальной стоимости куба такого бетона. Эта задача решена на основе поиска оптимального сочетания в наборе дешевых компонентов (цемент М500, песок, гравий) и компонентов по более высокой стоимости (активированный микрокремнезем, легкий наполнитель, модифицированная базальтовая фибра, модифицированные пластификаторы и другие компоненты). При этом может с успехом выполняться транспортирование жидкого упрочняемого нанокомпозиционного бетона в миксерах-автобетоновозах на ситройплощадку с обеспечением миксерами требуемой подвижности бетона. На основе этого технического решения разработан и испытан легкий структурированный бетон. Легкий нано-бетон испытан и рекомендован для применения в аккредитованном испытательном Центре во Французском Институте Бетона , который провел работу по квалификационным испытаниям и рекомендовал его применение в Европе. Структурированный бетон также сертифицирован Хорватским аккредитованным центром сертификации и допущен к применения.

Основные параметры нового конструкционного бетона:
-прочность на сжатие не менее 45-55 МПа;
-прочность на растяжение при изгибе не менее 6-8 МПа;
-водонепроницаемость не менее 14-20;
-морозостойкость не менее 350 циклов;
-удобоукладываемость П4-П5;
-плотность не более 1500-1600 кг/куб.м

Наноструктурирование бетона дает плотные границы наполнителей . При этом часть пор является закрытой и изолированной от поверхностей. Такая структура бетона позволяет при высокой пористости обеспечить высокую водонепроницаемость, что позволяет исключить применение гидро-бетона и снизить стоимость строительства моста , потому что стоимость доставки за куб композиционных бетонов к строй-площадке неизмеримо меньше стоимости доставки тяжелого бетона. Значения плотности наноструктурированного бетона могут изменяться в пределах от 850 до 1800 кг/куб , но значение в 1550 кг/куб.м было выбрано неслучайно.

опыт строительства мостов с применением структурированных бетонов

В сыром виде наноструктурный бетон может успешно транспортироваться в миксере и с использованием автобетононасоса . Миксеры-автобетоновозы и автобетононасосы обеспечивают поддержание требуемой пластичности и констистенции растворов. В период активной отработки композиции проводилась работа по корректировке проектной документации по реконструкции моста через р.Волга и строители столкнулись с необходимостью обеспечить выравнивание дорожной плиты в условиях повышения судоходности за счет увеличения пролетной части. Принятое решение о применении легкого бетона с отказом от выполнения утяжеляющей изоляции было экспериментальным шагом, позволившим избежать неоправданного увеличения стоимости строительных работ. Прецедент способствовал работам по совершенствованию технологии легкого нано-бетона и расширению его использования. Приготовление растворов на стандартных растворно - бетонных узлах, даже в условиях достаточно высокой технологической дисциплины, характерной для мостоотрядов, не позволяет вводить в смеси более двух дополнительных компонентов. Таким образом, был поставлен вопрос о создании производства добавок, позволяющих использовать многокомпонентную комплексную добавку в условиях бетонных заводов. Для решения задачи была спроектирована и изготовлена специализированная полуавтоматическая линия мощностью производства до 800 кубов добавок в месяц. Линия была введена в эксплуатацию в 2008 г. Это позволило перейти к планированию следующих объектов, одним из которых стал реконструируемый мост через реку Вятка. Мост был построен с оптимальной стоимостью затрат и принят в эксплуатацию . Проходят государственную экспертизу проекты довольно крупных сооружений, где предполагается использование легкого нано-бетона.