БАЛАГАН UKRAINE

Применение легких нано-бетонов в строительстве гражданских и промышленных объектов

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

Характеристики нано- бетонов

В прочных и легких бетонах и, одновременно, в бетонах с высокой климатоустойчивостью заинтересованы проектировщики мостов, девелоперы, занятые реконструкцией центров старых городов при изменении облика зданий , проектировщики высотных зданий и т.п. К легким бетонам различного назначения, как к основному строительному материалу, в различных проектах предъявляются достаточно разнообразные требования. Но практически всегда проектировщик заинтересован в доступе к конструкционным бетонам с не очень большой ценой нано-бетона за куб от М150 до М400, незначительным удельным весом при сохранении несущих способностей деталей из такого бетона. Одним из направлений, на котором реализуется синергизм применения новых методов , является задача создания конструкционного бетона с максимально высокими характеристиками при минимальной стоимости куба такого бетона. Эта задача была решена на основе поиска сочетания среди дешевых компонентов (цемент М500, песок, гравий) и нестандартных компонентов по более высокой стоимости ( микрокремнезем, наполнитель, модифицированная микрофибра, пластификаторы и другие компоненты). При этом может с успехом производиться доставка свежего высокопрочного тяжелого бетона в миксерах-бетоновозах на необходимое расстояние с обеспечением миксером нужной жесткости раствора. На основе этого технического решения разработан легкий структурированный бетон. Легкий нанобетон был испытан и рекомендован для применения в испытательном Центре во Французском Институте Бетона и Железобетона, который провел работу по квалификационным испытаниям и рекомендовал его применение в странах Евросоюза. Наноструктурированный бетон также сертифицирован Хорватским центром и допущен к использованию.

Основные параметры легкого 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

Структурирование легкого бетона дает плотные границы наполнителей и цементного камня. При этом часть пор является закрытой и изолированной от внешних поверхностей. Такая структура бетона позволяет при высокой пористости обеспечить высокую водонепроницаемость, что позволяет исключить применение гидроизолирующих бетонов и снизить стоимость строительных работ из-за того, что цена за куб структурных бетонов к стройплощадке намного меньше стоимости доставки куба тяжелых бетонов. Значения плотности наноструктурированного бетона могут изменяться от 810 до 1750 кг/куб.м , но значение в 1650 кг/куб.м было выбрано неслучайно.

опыт строительства мостов с применением структурированных бетонов

В жидком виде нано - бетон может транспортироваться миксером и с использованием автобетононасосов . Миксеры-автобетоновозы и автобетононасосы обеспечивают удержание требуемой подвижности и констистенции бетонов. В период активной отработки композиции проводилась работа по корректировке проектной документации по реконструкции моста и строители столкнулись с острой необходимостью обеспечить выравнивание плиты (с неравномерностью проседания до 1,5 м) в условиях обязательного повышения судоходности за счет увеличения пролетной части. Решение о применении легкого бетона с отказом от гидроизоляции было экспериментальным шагом, позволившим избежать увеличения стоимости работ. Прецедент способствовал работам по улучшению технологии легкого бетона и расширению его использования. Приготовление растворов бетона на растворно - бетонных узлах, даже в условиях технологической дисциплины, не позволяет вводить более двух дополнительных компонентов. Был поставлен вопрос о создании производства сухих добавок, позволяющих использовать компонентную комплексную добавку в условиях бетонных заводов. Для решения задачи была спроектирована специализированная линия мощностью производства до 800 кубов добавок в месяц. Линия введена в эксплуатацию в 2008 г. Это позволило перейти к планированию объектов, одним из которых стал реконструируемый мост через Вятку. Мост был построен с оптимальной стоимостью затрат и принят в эксплуатацию в 2008 г. В настоящее время проходят экспертизу проекты крупных сооружений, где также предполагается использование легкого нано-бетона.