В ДВФУ разработали высокотехнологичный бетон

Инженеры ДВФУ совместно с коллегами из Казанского государственного архитектурно-строительного университета (КГАСУ) разработали новый вид бетона с повышенной ранней прочностью. Это свойство позволяет ускорить темпы бетонирования строительных конструкций в три-четыре раза. Бетон не растрескивается, не пропускает воду, устойчив к морозу и подходит для возведения сооружений на Дальнем Востоке и в условиях Крайнего Севера. Статья об этом опубликована в ведущем мировом журнале по строительному материаловедению Construction and Building Materials, сообщает «Приморская газета».

В пресс-службе ДВФУ уточнили, что марочная прочность нового бетона — показатель, который достигается через 28 дней после заливки — возросла в 2,7 – 3,3 раза (B60) по сравнению с традиционными бетонными смесями из аналогичных компонентов. Морозостойкость увеличилась в три раза, а водонепроницаемость — более чем в четыре раза.

Новый бетон экологичнее традиционных образцов. При его заливке не требуется термовлажностная (паром и температурой) обработка, а значит, не будет выбросов тепла в атмосферу. Энергозатраты на укладу такого бетона становятся ниже до 70%.

Технологию производства нового бетона можно внедрить на заводах с минимальными затратами.

Стать бурятом или эвенком на 5 минут: приморцы смогут облачиться в национальные костюмы народов Забайкалья

— Проектируя состав нового бетона, мы применяли фундаментальные принципы современной науки геоники (геомиметики), которая изучает природоподобие строительных материалов. Ее основы разработаны профессором Валерием Лесовиком из Белгородского государственного технологического университета, членом-корреспондентом Российской академии архитектуры и строительных наук. На текущем этапе инженерам не удалось достичь той же прочности бетона, какой обладают, например, горные конгломераты и песчаники. Прочность этих природных камней в десятки раз выше, хотя они имеют аналогичный бетону состав и структуру. Наша задача в том, чтобы, применяя новые технологии, приблизить прочность новых строительных материалов к прочности природных. Уже сейчас мы можем создавать бетоны в несколько раз прочнее тех, которые получают по старым технологиям, — рассказал победитель XIII Всероссийского конкурса «Инженер года» 2018, доцент Военного учебного центра ДВФУ подполковник Роман Федюк.

Инженер добавил, что для производства бетона подбирались наиболее подходящие по химическому составу и физико-механическим характеристикам компоненты. Этого соответствия, согласно принципам геоники, можно добиться, если щебень, песок, цемент и вода — все традиционные компоненты бетона — одинакового геологического происхождения, получены в одной географической области. Таким образом, компоненты для смеси экономически выгодно добывать в том регионе, где будет производиться бетон.

В производстве нового бетона инженеры отказались от излишнего применения воды. Обычно ее добавляют, чтобы обеспечить текучесть бетонной смеси. Однако при высыхании вода провоцирует трещины и снижение прочности бетона. В новом составе всю дополнительную воду заменили на суперпластификаторы пятого поколения. Эти вещества заставляют молекулы бетонной смеси отталкиваться друг от друга, в результате ее текучесть, удобоукладываемость и другие полезные для строителей качества возрастают.

Технология производства нового бетона включает в себя еще один важный этап — механо-химическую активацию: компоненты бетона на высокой скорости смешиваются и измельчаются в роторно-пульсационном аппарате — специальной бетономешалке. Благодаря измельчению частиц бетона на выходе получается большее количество искусственного камня из единицы объема смеси.

Роман Федюк отметил, что в настоящее время бетон, обладающий такой же ранней прочностью как у новой разработанной смеси, производить на заводах традиционными способами экономически и экологически невыгодно. Для этого в смесь нужно будет добавлять большее количество более высокомарочного, дорогого цемента, производство которого — номер два в мире по степени загазованности.

Состав нового бетона разработан в процессе межвузовского сотрудничества между ДВФУ и КГАСУ, от которого в проекте принял участие заведующий кафедрой «Технология строительного производства» Руслан Ибрагимов.