Бетон: технологии будущего.

Статья от компании ООО «Бригада СК» Дата размещения: 29 августа 2010 >>Допускается републикация статьи с индексируемой ссылкой — «Источник.

В XXI в. бетон получит развитие как один из основных материалов для строительства. Уже сегодня применяются более тысячи видов различных бетонов — от особо легких с плотностью 100 кг/м3 — до особо прочных с прочностью более 100 МПа — и большое разнообразие специальных бетонов с разными комплексами свойств.

Сравнительная простота и доступность бетонной технологии . широкая возможность использовать местное сырье и вторичные отходы промышленности и энергетики, низкая энергопотребность производства, доступная стоимость и широкая возможность в воплощении самых разных архитектурно-строительных решений — все это является гарантией широкого применения бетона в строительстве.

Сегодня под термином бетон подразумевают широкую гамму различных строительных композитов гидратационного и других видов твердения. Здесь и обычный тяжелый бетон, и легкие ячеистые бетоны, и мелкозернистые бетоны, растворы, мастики, и фибробетоны, и специальные бетоны, в том числе с использованием полимерных компонентов и самых различных вяжущих веществ. Многообразие видов бетона обусловливает его успешное применение в условиях рыночной экономики и технического прогресса.

В современных условиях бетоны становятся многокомпонентными, при их приготовлении широко используются химические модификаторы структуры и свойств, активные минеральные ультрадисперсные компоненты и ряд других эффективных добавок.

В современной технологии бетона с цепью управления структурообразованием, технологией производства и регулированием свойств материала используют.

композиционные вяжущие на различной основе (на цементе, гипсе, магнезиальных вяжущих и др.), являющиеся многокомпонентными вяжущими низкой водопотребности; комплексные модификаторы структуры и свойств, включающие в себя различные химические модификаторы и активные минеральные компоненты, в том числе ультрадисперсные; минеральное сырье заполнителей, обеспечивающее получение экономичных и долговечных бетонов; интенсивную технологию, обеспечивающую гомогенизацию состава и создание условий оптимального взаимодействия составляющих в процессе образования структуры материала и ее упрочнения.

Основу современной технологии бетона составляет создание высококачественного искусственного каменного черепка (искусственного камня), отличающегося высокой дисперсностью, малой дефектностью и устойчивостью структуры, в том числе за счет уменьшения ее перестройки в процессе твердения.

На его основе могут создаваться самые различные качественные бетоны путем вкрапления в структуру материала дополнительных составляющих и ее модификации.

при введении различных минеральных заполнителей — высококачественные конструкционные бетоны; при регулировании воздушной фазы — различные виды облегченных конструкционных бетонов и высококачественных ячеистых бетонов с повышенными теплозащитными свойствами; при введении тонкодисперсных минеральных наполнителей и регулировании воздушной фазы — растворы различного назначения; при введении дисперсных волокнистых материалов — фибробетоны с широким регулированием свойств и возможностей; при введении пигментов, специальных каменных материалов и применении особой технологии — различные виды архитектурно-декоративного бетона; при введении отходов промышленности — получение бетонов с гарантированной экологической безопасностью одновременно с утилизацией отходов; при введении полимерных составляющих получение широкой гаммы П-бетонов, в том числе для ремонта, реконструкции, декоративных цепей и др.; при введении специальных компонентов — получение особых видов высококачественных бетонов — электротехнических, защитных и др.; при введении напрягающих добавок — получение бетона для самонапряженных конструкций.

В строительстве наряду с традиционными обычными тяжелыми бетонами с прочностью 10 — 50 МПа для различных видов конструкций получают применение новые эффективные виды бетонов: высокопрочные бетоны, бетоны повышенной долговечности, безусадочные, расширяющиеся и напрягающие бетоны, бетоны, приготовленные из литых бетонных смесей, специальные бетоны, в том числе на новых композиционных вяжущих, новые виды легких бетонов и ряд других.

Достижения строительного материаловедения позволили объединить в единый комплекс положительные свойства разных групп бетонов. Так появился новый класс бетонов — высококачественные бетоны. Это многокомпонентные бетоны, в которых используются композиционные вяжущие вещества, химические модификаторы структуры, свойств и технологии, активные минеральные компоненты и расширяющие добавки. Многокомпонентность системы позволяет управлять структурообразованием на всех этапах технологии. Высококачественные бетоны — это не только высокие показатели свойств, но и высокая технология, гарантирующая получение материала высокого качества.

Композиционные вяжущие представляют собой продукт механохимической активации в регламентированных условиях портландцемента или другого вяжущего с химическими модификаторами, содержащими водопонижающий компонент, и минеральными добавками. В качестве модификаторов и активных компонентов могут использоваться следующие вещества и материалы, влияющие на реологию смеси, структуру и свойства материала, кинетику физико-химических процессов, эксплуатационную надежность.

комплексы химических модификаторов различного назначения; дисперсные наполнители-разбавители; ультрадисперсные наполнители-уплотнители и активизаторы; компоненты, управляющие объемными изменениями структуры; компоненты, позволяющие управлять физико-химическими процессами твердения и гарантирующие долговечность бетона; компоненты, придающие бетону специальные свойства; компоненты, позволяющие совместно с химическими модификаторами управлять реологией бетонной смеси и процессами затвердевания; дисперсные волокнистые материалы; компоненты, регулирующие внутренее тепловыделение материала.

Современная технология бетона предлагает строителям широкое многообразие бетонов, различного назначения и технологии. В ближайшие годы это многообразие еще увеличится.

На основе новых видов вяжущих и модификаторов получат распространение особобыстротвердеющие бетоны с прочностью через 3. 4 часа 40. 50 МПа и выше, что обеспечит значительную экономию энергоресурсов в строительстве, бетоны твердеющие при отрицательной температуре до -30C, бетоны со специальными свойствами: защитные, электротехнические, антибактерицидные, жаростойкие и др. Увеличивая разнообразие и объемы применения П-бетонов, в которых сочетание минеральной и органической структур открывает возможности получения материалов с самыми различными свойствами и назначением. Для получения полимер-цементных бетонов для бетонополимеров и бетонов с полимерными заполнителями, наполнителями и волокнами будут использованы новые мономеры и полимеры, новые вяжущие и композиции составляющих, новые технологии получения материалов.

С целью ресурсосбережения и улучшения теплотехнических свойств материала получат большое развитие воздухонаполненные бетоны и изделия. При этом будет увеличиваться степень воздухонаполнения и повышаться качество материалов. Ячеистые бетоны различных способов получения, легкие бетоны на пористых заполнителях, в том числе безобжиговых и полимерных, изделия с сотовой и другими системами сложения дадут возможность использовать более совершенные технологии изготовления, большее разнообразие и многокомпонентность состава и сырья.

Получат распространение виды архитектурного и декоративного бетона . цветные бетоны, бетоны с различной структурой поверхности, бетоны — искусственные камни, не только повторяющие вид ценных отделочных природных камней, но и позволяющие получать новые разновидности отделочных материалов, не уступающих по свойствам природным материалам, бетоны с поверхностной декоративной и защитной отделкой.

Получат распространение биотехнология бетона и новые материалы на ее основе. Процессы, происходящие в природе, станут основой новой отрасли стройиндустрии, производящей экологические чистые и эффективные строительные материалы. Будут созданы керамобетоны, объединяющие особенности двух технологий и расширяющие возможности модификации структуры и увеличения разнообразия свойств материала.

Получат распространение особо тонкие цементы и бетоны на их основе, материалы с массопереносом раствора и его последующей кристаллизацией в порах материала, бетоны с фиксированной первоначальной структурой и уменьшенной усадкой, различные виды пропитанных бетонов, фибробетонов.

Более широкое распространение получат мелкозернистые бетоны . Большая однородность структуры и широкая возможность ее модификации позволяют получать мелкозернистые бетоны самых различных свойств и назначения. Особенностью развития технологии бетона в последние десятилетия является значительное увеличение ее региональной составляющей. Например, из 10 — 12 докторских работ, защищаемых ежегодно в России по строительным материалам, на долю Москвы приходится всего одна — две работы. Остальные — достижение различных регионов страны.

В Санкт-Петербурге успешно развиваются работы по химизации бетона . защитным бетонам . сухим смесям, фибробетону, аэрированным теплозащитным бетонам. В Пензе — по серным бетонам, высокопрочным бетонам . бетонам с использованием грунтового сырья, легким бетонам на местном сырье. В Белгороде — по бетонам на основе отходов горно-обогатительных комбинатов, ряду специальных и дорожных бетонов . В Воронеже — по поробетонам, бетонам на каучуковом вяжущем. В Саранске — по биотехнологии бетонов, по бетонам с каркасной структурой. В Казани — по высокопрочным и водонепроницаемым бетонам для туннелей метро, по новым гипсовым бетонам, по новым добавкам для бетонов. В Уфе — по ударопрочным и коррозионностоким бетонам. В Иванове — по бетонам со специальными декоративными покрытиями. В Ростове-на-Дону — по новым видам фибропенобетона. Много интересного и полезного предлагается и в других регионах. Во всех регионах особое место занимают работы по вовлечению в производство местного природного и техногенного сырья, за счет чего достигается снижение стоимости строительства и увеличение числа рабочих мест.

Ю.М. Баженов — президент Ассоциации ученых и специалистов в области строительного материаловедения, доктор технических наук, заслуженный деятель науки Российской Федерации, академик Российской академии архитектуры и строительных наук, академик Международной и Российской инженерной академии.

Люстры, светильники — настенные, потолочные, встраиваемые, технические. ЗДЕСЬ.