Применение структурированных бетонов в строительстве промышленных сооружений и зданий

Современные методы структурирования бетона на наноуровне позволили создавать бетон с предопределенными физическими и техническими показателями.

Преимущества облегченного структурированных бетонов в строительстве

Повышаются несущие способности отдельных конструкций, вследствие чего уменьшаются сечения стальных армирующих элементов не менее, чем на 30%.
Изменяется система армирования и уменьшается количество потребляемой арматуры.
Не менее, чем на 30% удешевляются и ускоряются работы по строительству высотных монолитных железобетонных конструкций.
Повышается пожарная безопасность зданий и сооружений.
Снижается класс несущих способностей в районах высокой сейсмической активности.

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 качественные бетоны с высокими параметрами, применение которых предоставляет возможность уже в настоящее время значительно изменить подходы к проектированию различных объектов, в том числе транспортных , высотных сооружений (высотные здания из монолитного железобетона ) и сейсмоустойчивых сооружений, обеспечивая значительный экономический эффект.

Нано-структурирование цементного бетона

Наноструктурированные цементные бетоны представляют собой величайшее открытие, позволившее изменить и развивать сферу обитания человечества. Бетонам можно дать определение как компонентным композиционным материалам на основе минеральных вяжущих, свойства которых определяются видом, размерностью компонентов, взаимодействующих в бетоне. При этом одним из самых существенных факторов, определяющих свойственные бетонам показатели, является учет взаимодействия этих компонентов на межфазных границах в уже затвердевших бетонах. В целом можно утверждать, что технология бетона в силу высокой дисперсности - пример издавна существовавшей нанотехнологии.

Для бетонов открываются возможности направленного формирования свойств неорганических композитов за счет использования различных наноматериалов самой разной стоимости и различных нанотехнологических методов - сочетания фракций основных компонентов бетона, введения инициаторов направленной кристаллизации, применения регуляторов тиксотропности гетерогенных смесей для повышения дальности перекачки бетона с применением бензиновых шланговых автобетононасосов АБН, введения нанокомпозитных армирующих элементов, и транспортировки в миксере и т.д. Следует обратить внимание на то, что интерес к нанотехнологиям побудил объединить взгляды физиков и материаловедов на комплексе новых инструментов, которые могут влиять на характеристики бетонов.

Доля высококачественных бетонов в мировой строительной индустрии стремительно возрастает и сопровождает стремительное развитие архитектурных форм и новых типов сооружений. И, как всегда , в строительной отрасли сосуществуют две идеи: стремление уменьшить стоимость бетона за куб и, соответственно, серийного производства однотипных сооружений, в том числе за счет издержек при производстве строительных материалов, с другой стороны - желание разрешить и технические, и экономические задачи при проектировании и возведении сооружений, или сооружений новых видов, и гораздо более существенная планка стоимости нано-бетонов за куб от М50 до М450 с наивысшими характеристиками никого не смущает, если такие стройматериалы дают возможности для более эффективных проектных решений.

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

Будущее облегченного нано-структурированного бетона в строительстве зданий

Набор методов и средств формирования свойств качественных бетонов с использованием наноматериалов и соответствующих технологий открывает систему совершенно новых возможностей для перехода строительного материаловедения на принципы создания материалов с заданными свойствами в диапазоне высоких значений несмотря на повышенную стоимость куба наноструктурированных бетонов, а это позволит в самое ближайшее время расширить возможности проектировщиков в принятии экономически оправданных конструкторско-технологических решений при проектировании зданий и сооружений новых типов, в первую очередь, высотных, а также для заливки структурированными бетонами монолитных зданий в регионах повышенной сейсмической опасности, при производстве транспортировки бетона миксером на строительную площадку обеспечивается требуемая вязкость бетонной смеси. В этом отношении мобильные миксеры бетона и мобильные автобетононасосы вне всякого сомнения незаменимы для качественной заливки бетона. Практический опыт применения структуро-бетонов в мостостроении, а также в возведении легких транспортируемых конструкций, дает почву для прогноза широкого использования нанотехнологических методов и созданных стройматериалов в различных сферах строительной индустрии. При этом имеет место высокая эффективность одновременного использования сразу нескольких различных материалов.