Бетоны нового поколения

[Filippcha]

Всем известно, что бетон является самым широко используемым в строительстве искусственным материалом, ведь для его изготовления используется местное, распространенное сырье. В середине 20го века в бетон стали вводиться различные виды добавок, улучшающих его свойства, а в конце 20го века появились модифицированные бетоны "нового поколения", имеющие высокие технологические и эксплуатационные характеристики, позволяющие возводить эстетичные и долговечные сооружения.



Одним из используемых в производстве бетонов "нового поколения" модификаторов является модификатор бетона серии МБ, который представляет собой порошкообразный композиционный материал на органоминеральной основе, минеральная часть которого состоит из микрокремнезема или его смеси с кислой золой-уноса, а органическая часть представлена суперпластификатором или его смесью с регулятором твердения и другими добавками. В зависимости от соотношения микрокремнезема и золы-уноса в минеральной части модификаторы подразделяются на четыре типа, которые обозначаются МБ-01, МБ-30С, МБ-50С и МБ-100С.

Модификаторы серии МБ предназначены для производства бетонов с высокими эксплуатационными свойствами, в том числе сверхвысокопрочных, которые обычно можно получить только благодаря совместному использованию микрокремнезема и суперпластификатора.

Однако в отличие от обязательного компонента таких бетонов - микрокремнезема, являющегося легким и пылевидным материалом насыпной плотностью 0.2 т/м3, а в уплотненном состоянии - 0.5 т/м3, и поэтому создающего технологические проблемы и проблемы, связанные с загрязнением окружающей среды при транспортировке, модификаторы более транспортабельны и технологичны, что не приводит к повышению сопутствующих производству бетона затрат. Так как модификаторы являются композиционными материалами полифункционального действия, при их использовании улучшаются и технологические свойства бетонных смесей, для производства которых уже нет необходимости в пластифицирующих добавках.

Технические эффекты от использования модификаторов бетона серии МБ, это: получение на обычном портландцементе М400 или М500 и обычных заполнителях из твердых пород:
высокопрочных (прочность на сжатие 60-80 МПа) и сверхвысокопрочных (прочность на сжатие выше 80 МПа) бетонов, в том числе мелкозернистых;
бетонов с высокой ранней прочностью при твердении в нормальных условиях (25-40 МПа в 1 сут);
бетонов низкой проницаемости для воды и газов (марка по водонепроницаемости W16-W20);
высокоподвижных (ОК=22-24 см) бетонных смесей повышенной связности - нерасслаиваемости;
бетонов повышенной долговечности (стойкости к сульфатной и хлоридной агрессии, воздействию слабых кислот, морской воды, повышенных до 400°С температур и морозостойкости).

Бетоны с модификатором серии МБ были использованы при строительстве таких уникальных объектов, как Торгово-Рекреационный комплекс на Манежной площади (бетон класса В40-В60, W12, F300), стилобатная часть здания "Реформы" (бетон класса В45, W20, F1000), подземный комплекс "Парк-Сити" ММДЦ "Москва-Сити" (бетон класса В35-В60, W12-W20, F200-F1000), Ульяновская эстакада (бетон класса В55, W14, F300), постамент памятника "Петру I" (бетон класса В35, W12, F300), здание "Смоленский Пассаж" (бетон класса В40, W12, F300), денежное хранилище СДМ Банка (бетон класса В40, W12), торговый центр на Курском вокзале (бетон класса В30, W12), системы транспортных тоннелей и развязок 3го транспортного кольца (бетоны классов В30-В40, W12, F1000-F1200), а также при реконструкции здания Кремля (бетон класса В50, W16),.

Еще одним из уникальных объектов является стадион "Локомотив", при строительстве которого была решена проблема повышенного тепловыделения в процессе твердения массивных конструкций пилонов изготавливающихся из литого бетона класса В60 (расход цемента за счет использования модификатора бетона составил 500 кг/м3). Та же проблема была решена при изготовлении блоков обделки Лефортовского тоннеля на заводе №18 МПЖБ.

Так же модификаторы бетона использовались при бетонировании коллекторов для инженерных коммуникаций, путепроводов тоннельного типа и канализационных коллекторов, что позволило за счет получения бетона высокой водонепроницаемости (W20 и выше) решить проблему коррозии и долговечности конструкций.

При использовании бетонов с модификатором для бетонирования ядра и колонн высотных жилых зданий, за счет увеличения прочности конструкций была существенно уменьшена площадь их сечения, что позволило увеличить жилую площадь здания. В настоящее время в Башкирии ведется строительство Юмагузинской ГЭС, где уже уложено около 220 тыс. кубометров бетона. Применение модификатора серии МБ позволило использовать местные материалы с повышенным содержанием щелочей при приготовлении бетонной смеси и получать бетоны с высокой водонепроницаемостью.

Одной из областей применения модификаторов бетона серии МБ является производство сухих смесей. Использование модификатора в мелкозернистых сухих смесях позволяет получить самоуплотняющиеся бетоны без признаков водоотделения с классом по прочности - В60-В80, водонепроницаемостью выше W20 и, при использовании воздухововлекающих или газообразующих добавок, морозостойкостью F1000.

Активный рост строительства в последние годы затрагивает массу проблем, связанных с экологией. Раньше этому вопросу не уделялось должного внимания. В настоящее время уровень загрязнения окружающей среды настолько высок, что необходимо принимать серьезные меры.

Использование при производстве модификаторов серии МБ микрокремнезема и золы-уноса позволяет решить проблему утилизации отходов, образующихся в процессе газоочистки печей при производстве кремнийсодержащих сплавов, а также отходов ТЭС.

Так в период с 1996 по 2002 г.г. было произведено ~ 22 000 т. модификаторов серии МБ, что позволило утилизировать ~ 20 000 т. отходов.

Так же всем известно, что цементная промышленность, на ряду с металлургической и химической, занимает одно из самых высоких мест по уровню загрязнений окружающей среды, а использование одной тонны модификаторов бетона серии МБ в среднем экономит 2,5 - 3,0 т. цемента.

Таким образом, использование модификаторов бетона серии МБ позволяет решить комплексную проблему: с одной стороны получение технологичных бетонных смесей и долговечных бетонов с высокими техническими характеристиками, а с другой стороны - утилизация отходов, экономия электроэнергии при производстве цемента и защита от загрязнений атмосферы окружающей среды.