жк днепропетровская 37 евродвушка
жк днепропетровская 37 евротрешка
жк днепропетровская 37 квартиры

Тяжелый бетон облегчает жизнь

Тяжелые бетоны в дорожном строительстве

Использование тяжелых и специализированных бетонов в дорожном и других видах строительства может значительно ускорить процесс производства работ, удешевив их стоимость. Ученые и производители ищут различные решения, позволяющие вести строительство более эффективными методами.

По мнению специалистов, многие строительные процессы, особенно создание транспортных сооружений, можно сделать менее трудоемкими и затратными, грамотно применяя строительные материалы. Одним из таких материалов является тяжелый бетон, который достаточно прост в производстве и позволяет создавать проч­ные, надежные конструкции при меньших затратах различных ресурсов.

Известно, что в строительстве тяжелыми считаются бетоны плотностью более 2000 кг/куб. м. В качестве заполнителей используются гранит, известняк, диабаз. Кроме того, для достижения специальных эксплуатационных показателей активно вводятся добавки. Существуют различные виды тяжелого бетона – для сборных ЖБК, высокопрочный, быстротвердеющий, на мелком песке, с тонкомолотыми добавками и малощебеночный, для гидротехнических сооружений, дорожных и аэродромных покрытий, а также литой бетон и с поверх­ностно активными добавками.

Несмотря на такой, казалось бы, широкий выбор, по мнению специалистов, практика применения тяжелых бетонов пока отстает от разработок.

Бетоноведы недоумевают

Ученые и производители говорят о том, что преимущества тяжелых бетонов используются в недостаточной степени, хотя эффект от их применения очевиден. Опыт развитых стран наглядно показывает, какие высокотехнологичные транспортные объекты можно строить, применяя тяжелый бетон.

– В сфере производства и использования бетона мы отстали от всего мира, – считает генеральный директор ЗАО «ИМЭТ», д.х.н., академик РАЕН Марсель Бикбау. – Говорим об экономии, а щебень и песок перевозим на огромные расстояния, когда можно найти материал для заполнителей непосредственно на месте строительства.

Наше предприятие давно продвигает технологию производства, которая значительно снижает объемы цемента за счет применения различных наполнителей, полученных из местных материалов природного и технического происхождения. Испытания, которые мы проводим, объективно показывают эксплуатационные характеристики получаемого материала. Сотрудничаем со строительными организациями в разных регионах, строим мосты, тоннели и получаем реальную экономию. Но чтобы широко применять подобные технологии, необходим пересмотр всех нормативов.

– В России объем модифицированных бетонов составляет 40–50% от общего выпуска, – считает Николай Болховитин, координатор интернет-форума «Весь бетон». – И, надо полагать, в недалеком будущем многокомпонентные бетоны станут основными, традиционными, а «классический» бетон будет применяться только до класса В10–В15.

По мнению специалистов, в России из тяжелого бетона изготавливается 75–80% конструкций и ЖБИ, но доля его в последнее время снижается за счет увеличения объемов других видов. Хотя в мире тяжелый бетон на природных плотных заполнителях и изделия из него являются самыми распространенными.

Как считают аналитики, тормозит процесс цена вопроса. Так, в «классическом» составе бетона прочность в основном обеспечивалась расходом цемента различных видов и марок, а также соотношением воды и цемента и рационально подобранным отношением заполнителей. Поскольку для изготовления тяжелого бетона используют портландцемент, а также его разновидности, стоимость его компонентов играет значительную роль. Особенно если применяется высокомарочный цемент.

Не фантазии

Но развитие сферы бетоноведения не стоит на месте. В последние 5–10 лет, подчеркивают исследователи, подходы к разработке и назначению составов тяжелого бетона изменились, произошло перераспределение значимости составляющих бетона, в частности, уменьшилось значение применения высокомарочных цементов.

Появление и применение активных минеральных и химических добавок – модификаторов различного назначения, пластификаторов, ускорителей твердения – дало возможность обеспечивать высокую прочность без увеличения количества цемента и, наоборот, позволило снизить его долю. При разработке составов бетонов, класс которых выше В25, все чаще применяются многокомпонентные составы.

Отечественными учеными проведены исследования и разработаны пластифицирующие и водопонижающие добавки лигносульфонатов и суперпластификаторов, различные ускорители схватывания и твердения, а также минеральные добавки на основе микрокремнезема, которые позволяют на цементах марки 500–550 получить из высокоподвижных смесей бетоны класса прочности В70 (М900–М950).

При заводском изготовлении ЖБИ, по мнению специалистов, особенно эффективно работают ускорители твердения бетона совместно с водопонижающими добавками, что позволяет снизить время тепловой обработки изделий и конструкций или полностью отказаться от нее.

Товарный бетон, предназначенный для мостовых конструкций, для которых требуется высокая морозостойкость и водонепроницаемость, также модифицируется специальными добавками.

Даешь свое!

– Перед Москвой и другими крупными городами стоит ключевая проблема – транс­портные магистрали и пробки, – подчеркивает Марсель Бикбау. – По расчетам специалистов, в столице не хватает 300–400 км дорог. Но также остро стоит и проблема, каким образом их строить. В частности, была идея тоннелей, но это дорогостоящий метод. Весь мир пошел по пути создания 2-го и 3-го скоростных горизонтов за счет эстакад. Так сделано в Японии, Малайзии, США.

Для создания эстакад существуют крупногабаритные пустотелые конструкции, в которых в четыре раза меньше металла. А у нас применяются густоармированные балки. Как ни странно, эта простейшая технология нам давно известна. Впервые в мире ее применили при строительстве Останкинской телебашни.

Для России, где расположено 65% территории вечной мерзлоты, такое решение крайне необходимо при прокладке железных дорог и 8-рядных автомагистралей. Еще один бетон, продвигаемый благодаря усилиям профессора Н. К. Розенталя, производится с использованием технологии капсуляции. Создано оборудование, которое, по сути, является горизонтальным капсулятором. Расход цемента составляет 100–120 кг/куб. м. Мы развиваем этот подход к дорожным бетонам. Производим дренирующие и шероховатые бетоны, обеспечивающие безопасность.

По сути, предлагаемый ЗАО «ИМЭТ» материал – наноцемент, технология изготовления которого позволила радикально повысить капсуляцию. Согласно результатам испытаний, получаемый бетон соответствует марке 700 и обладает водонепроницаемостью W20.

Над проблемой создания качественных смесей постоянно работает и лаборатория дорожного строительства ГУП «НИИМосстрой», сотрудничающая с такими институтами, как «Мосинжпроект», «Моспроект» и МАДИ, а также с крупнейшими дорожно-строительными фирмами и заводами по производству бетонов.

– К наиболее перспективным направлениям исследований следует отнести литьевую технологию строительства бетонных покрытий и оснований, – считает Леонид Городецкий, к.т.н., заведующий лабораторией дорожного строительства ГУП «НИИМосстрой». – При строительстве оснований из укатываемых бетонных смесей с помощью грейдеров невозможно добиться требуемой ровности. Альтернативой этому является литьевая технология, разработанная нами.

Литая бетонная смесь с осадкой конуса 18 см доставляется автобетоносмесителями и выгружается в подготовленную опалубку, а затем разравнивается специальным ручным инструментом. В результате данных исследований нами были разработаны десятки новых дорожно-строительных технологий и разнообразных технических рекомендаций.

Например, впервые в России на стройках Москвы были применены малоцемент­ные укатываемые бетоны с применением местных строительных материалов и слабых известняков. Внедрение этой разработки на площади более 20 млн кв. м позволило сэкономить для столицы 600 тыс. т цемента, использовать песок и щебень подмосковных карьеров. Объем внедрения составил около 1 млн куб. м бетонных смесей. Трудозатраты и в этом случае были сокращены – на 40%. Срок службы «дорожных одежд» увеличился до 30 лет.

При использовании таких самоуплотняющихся смесей отпадает необходимость применения вибрационной техники. Бригада из пяти человек может укладывать и обрабатывать в смену 1000–1200 кв. м покрытий или оснований.

Для конструктивных элементов, требующих особой прочности, применяются высокопрочные бетоны, как, например, М-450, который производит предприятие «Бетон Спец Тех». Материал используют при строительстве гидротехнических сооружений, для устройства опор большепролетных мостов, для тюбингов при проходке туннелей и в метростроении. Из него изготавливаются сборные железобетонные конструкции, воспринимающие значительные статические и динамические нагрузки. Иногда в состав бетона вводится стальная фибра.

Крупные производители бетона – «ЛРС- Базовые материалы», «Ленстройдеталь», «Беатон», «ТСК-Бетон» и другие – готовы поставлять заказчикам различные виды тяжелого бетона, в том числе и на сложные транспортные объекты.


Точка зрения

Сергей Янкин, руководитель производственного направления, Холдинг «Лидер групп»:

– Поскольку вся Ленинградская область работает на гранитных наполнителях, местный бетон автоматически попадает в класс тяжелых. Поэтому, говоря о транспортных объектах, надо подразумевать скорее узкотехнологичные бетоны, которые решают специальные задачи. Например, востребованы морозостойкие и водонепроницаемые бетоны. Для мостовых конструкций имеет значение морозостойкость в солях, показатель которой может достигать F300 в солях. Для сравнения: на жилищных объектах требуются бетоны с морозостойкостью F100.

Второй важный аспект в вопросе применения – это то, что пользовательский спрос закладывают проектировщики. С них бы я и спросил, почему и как используются те или иные виды данного материала. Например, в свое время «Объединение 45», в котором я тогда работал, выполнило путепровод под теплосети к объекту «Балтийская жемчужина» с применением высокотехнологичного бетона. И это было предусмотрено проектом.

Для мостовых конструкций чаще используется марка В30-35. Применяя высокопрочный бетон, любую конструкцию можно сделать меньшим объемом при той же массе бетона.

Думаю, что отсутствие смелых транспортных решений, подобных японским четырехуровневым развязкам, объясняется отсутствием средств.

Был, например, проект скоростного трамвая, но его отложили.

На сегодня основным потребителем данного вида материала является ЗСД.


Алексей Суровцев, председатель совета директоров,

технический директор ЗАО «Институт «Стройпроект»:

– Мы используем тяжелые бетоны практически с момента основания компании. И, конечно, в последние годы широко применяются добавки, направленные в первую очередь на повышение водонепроницаемости и морозостойкости бетонов. Сейчас начинают применяться и самоуплотняющиеся бетоны, которые укладываются без процесса вибрирования. Далее нужно говорить о тех или иных видах стойкости, которые придаются бетону. Например, о сульфатостойкости и стойкости к другим видам воздействий. Мы готовы к повышению прочности до B40. Но пока эти качества нигде не используются.

При помощи усиления армирования и повышения прочностных характеристик бетона решаются разные задачи. Армирование служит для восприятия растягивающих нагрузок. Бетоны никаким образом не воспринимают растягивающие нагрузки. А в случае с морозостойкостью, водонепроницаемостью, другими условиями эксплуатации армирование не поможет.

Здесь, с нашей точки зрения, нужно повышать требования, в том числе и нормативные, к бетонам, с тем чтобы для проезжей части, подверженной активному воздействию солей, были заложены более высокие показатели устойчивости.


Подготовила Любовь Ежелева

Другие материалы по теме

X