Применение структурированных бетонов в строительстве промышленных сооружений

Применение структурированных бетонов в строительстве промышленных сооружений

Технологии нано-воздействия на структуру бетона позволяют создавать бетоны с предопределенными техническими и физическими свойствами.

Основные преимущества применения легкого структурированных бетонов в строительстве зданий

Снижается вес отдельных конструкций, вследствие чего уменьшаются объемы укладки бетона не менее, чем на 30%.
Уменьшается нагрузка на грунт от сооружения в целом.
Из конструкций сооружений исключается специальная и общая гидроизоляция.
Уменьшается толщина и вес опалубки и увеличивается эксплуатационный ресурс.
Обеспечивается экономия затрат при монтаже сейсмоизоляторов за счет уменьшения их количества

Нано-бетон — это не конкретный бетон, а обозначение, присвоенное бетону, который каким-то образом связан с наноматериалами. Синергические эффекты совместного использования технологических инструментов позволили создать , в том числе, качественные легкие бетоны с высокими параметрами, применение которых предоставляет возможность в настоящее время изменить подходы к проектированию объектов, в том числе транспортных , высотных сооружений (высотные здания из монолитного железобетона , бетонные градирни) и сейсмоустойчивых сооружений, обеспечивая экономический эффект.

Структурирование цементно-песчаных бетонов

Нано-структурированные цементные бетоны представляют собой величайшее открытие, позволившее изменить и развивать техносферу обитания человечества. Бетонам можно дать определение как многокомпонентным композиционным стройматериалам на основе минеральных вяжущих, свойства которых определяются видом, размерностью и характером компонентов, взаимодействующих в бетоне. При этом одним из самых существенных факторов, определяющих свойственные бетонам показатели, является учет особенностей взаимодействия компонентов на межфазных границах в уже затвердевших бетонах. В целом без особых ошибок можно утверждать, что технология любого бетона в силу дисперсности — пример издавна существовавшей промышленной нанотехнологии.

Для бетонов открываются возможности формирования свойств неорганических композитов за счет использования различных наноматериалов разной стоимости и различных технологических методов — сочетания наноразмерных фракций основных компонентов бетона, введения наноразмерных инициаторов кристаллизации, применения регуляторов тиксотропности смесей для повышения дальности прокачки бетонных растворов с помощью автомобильных роторных автобетононасосов АБН, применения методов фотодинамической самостерилизации и транспортировки на дальние дистанции в миксерах и т.д. Следует обратить внимание на то, что интерес к нанотехнологиям побудил объединить взгляды физиков и материаловедов на комплексе старых и новых инструментов, которые могут влиять на характеристики применяемых в строительной практике цементных бетонов.

Доля и роль высококачественных бетонов в строительной индустрии стремительно возрастает и сопровождает развитие архитектурных форм и функционально новых типов сооружений. И, как всегда , сосуществуют две идеи: с одной стороны — стремление максимально снизить стоимость бетона за куб и, соответственно, серийного производства сооружений, в том числе за счет оптимизации издержек при производстве материалов, с другой стороны — желание разрешить и технические, и экономические задачи при проектировании и возведении сооружений, или сооружений новых видов, и значительная ценовая планка структурированных бетонов за куб от М150 до М500 с высокими параметрами не смущает, если такие стройматериалы открывают возможности для более эффективных решений.

Это относится к новому направлению, формирующемуся в последнее десятилетие — к нанотехнологиям в строительном материаловедении. За последние пять лет число публикаций по данному направлению в литературе возросло и возрастает многократно. Исследованиями занимаются ведущие научные центры Москвы, Петербурга, Киева и других городов. Однако следует заметить, что до настоящего времени среди публикаций доминируют описания исследований, касающихся интересных, но частных технических решений. Одна из первых попыток обобщить результаты работ была сделана Соболевым на основе опыта Американского Института Цемента. Однако на тот момент материала для полновесного анализа было явно недостаточно. Следующая попытка основана на опыте НТЦ Прикладных Нанотехнологий, начавшего экспериментально-исследовательские работы в указанной области в 1998 году и получившего первый патент , связанный с заливкой бетоном, в состав которого введены материалы фуллероидного вида.

Перспективы облегченного наноструктурированного бетона в строительстве зданий

Набор средств формирования свойств качественных бетонов с использованием наноматериалов и соответствующих технологий открывает систему новых возможностей для перехода материаловедения на принципы создания материалов с заданными свойствами в диапазоне высоких значений их параметров несмотря на повышенную стоимость структурированных бетонов за куб, а это позволит в самое ближайшее время обогатить возможности проектировщиков в принятии оправданных технологических решений при проектировании зданий новых типов, в первую очередь, высотных, а также для заливки нано-бетонами монолитных зданий и сооружений в регионах повышенной сейсмической активности, при выполнении транспортирования наноструктурированного бетона авто-миксерами на нужное расстояние обеспечивается необходимая подвижность бетонов. В этом отношении миксеры-автобетоновозы и передвижные автобетононасосы АБН вне всякого сомнения незаменимы для качественной заливки бетона. Опыт использования структуро-бетонов в мостостроении, а также в строительстве траснпортируемых конструкций, дает почву для оптимистического прогноза широкого применения нанотехнологических подходов и уже созданных материалов в самых разных областях строительства. При этом имеет место высокая эффективность совместного применения сразу нескольких различных методов.