По уровню
технических и экономических показателей бетон и железобетон по-прежнему
остаются основными конструкционными материалами, занимая приоритетные
места в общей структуре мирового производства строительной продукции.
Получив название «материал XX века» железобетон, благодаря уникальным
свойствам, успешно занял свою нишу и постоянно расширяет ее границы в
рядах строительной продукции, заменив собой в большинстве случаев
дорогостоящий металл. Использование бетона и железобетона позволило
сделать революцию в области технологии строительства, возводить
долговечные, грандиозные и уникальные объекты и сооружения.
По мнению
специалистов, железобетон сохранит свою лидирующую роль в строительстве и
в текущем столетии.
В докладе экспертной комиссии
Европейского Союза о перспективах развития строительства в Европе до
2025 года даны критерии, которым должны отвечать прогрессивные
строительные материалы. Это в частности:
• минимальное изъятие природных
ресурсов для производства и максимальное использование продуктов и
отходов других отраслей;
• более высокие по сравнению с
применяемыми материалами показатели по прочности и долговечности;
• сочетаемость с другими видами материалов;
• перерабатываемость для вторичного использования;
• высокие эстетические и архитектурные качества,
• экологическая безопасность при производстве и эксплуатации.
Этим критериям в полной мере
соответствуют бетон и железобетон, хотя его мировое производство
превышает 2 млрд. м3 в год. Но, например, для производства одной тонны
стали необходимо переработать 20 тонн первичных ресурсов. Из них 19 тонн
в виде отходов возвращаются в окружающую среду. В свою очередь
производство бетона может быть полностью безотходным, а в большинстве
случаев служить способом утилизации отходов других отраслей. При этом
исследования показали, что некоторые экологически опасные промышленные
отходы в бетоне нейтрализуются, что является немаловажным
обстоятельством.
Что касается вопросов прочности
и долговечности, то здесь следует остановиться более подробно.
За 150 лет своего существования
бетон прошел серьезную эволюцию. Он перестал быть смесью цемента, воды и
заполнителей и превратился в сложный композиционный материал,
приготавливаемый по высоким технологиям. Последние этапы этого процесса
можно проследить по мировой науке и практике.
Бетоны «high performance» уже
стандартизированы во всех технологически развитых странах мира. Споры о
том, что это такое, уже прекратились и повсеместно выпускаются бетоны по
этой технологии. В последние годы бетоноведение сделало следующий шаг
вперед. Появились самоуплотняющиеся бетоны. Высокопластичные смеси при
заполнении опалубочной формы обладают свойствами жидкости. Они
отличаются повышенной устойчивостью к расслоению, высокой
жизнеспособностью, перекачиваемостью и интенсивным набором прочности при
твердении. Последнее устраняет необходимость тепловлажностной обработки
конструкций, что особенно важно при монолитном строительстве. Важно
также, что бетоны, полученные из таких смесей, отвечают требованиям,
предъявляемым к бетонам «high performance».
Подход к бетоноведению с позиций
высоких технологий вызвал бурный прогресс в этой области. Совсем
недавно мы удивлялись прочности бетона в 200 МПа. А в октябре
прошлого года фирма Lafarge представила материал под названием Ductal
(дактал). Это самоуплотняющийся бетон с исключительно высокими
техническими и потребительскими свойствами (ultra-high-performance),
Прочность этого бетона при сжатии превышает 200 МПа, а при изгибе
достигает 50 МПа.
Для сравнения из обычного
железобетона, из предварительно-напряженного железобетона, из бетона
Ductal и из металла были изготовлены равнонесущие двутавровые балки. Их
вес соответственно составил 530, 467, 140 и 112 кг.
Такие прочности далеко не
предел. В Канаде построен экспериментальный пешеходный мост с пролетом
60 м из бетона прочностью 350 МПа, а в лабораторных условиях получены
бетоны с прочностью 680 МПа.
Естественно, что с усложнением
технологии бетона и железобетона возрастает его стоимость. Но при этом
возрастает эксплуатационная надежность и срок службы конструкций. А из
мировой практики известно, что доллар вложенный в повышение
долговечности сооружения дает 125 долларов отдачи в эксплуатации.
Основные затраты, связанные с эксплуатацией строительных объектов
складываются из затрат на вторичную защиту конструкций от коррозии и
затрат на ремонт и восстановление сооружения, для этого может использоваться опора св 95. Таким образом, игра стоит
свеч и понятно, почему долговечность становится одним из основных
требований для строительных материалов будущего.
Конечно, только прочность и долговечность не охватывают весь спектр
потребительских качеств бетона. Нельзя не обратить внимания на широкую
гамму бетонов-утеплителей. Они находят все более широкое применение в
строительстве, заменяя плитный полистирол и минеральную вату.
Теплотехнические характеристики современных бетонов-утеплителей способны
удивить даже специалистов. Например, бетон-утеплитель с объемным весом
60 кг\м3 и с коэффициентом теплопроводности 0,06. Естественно, бетоны
–утеплители с такими теплотехническими характеристиками имеют низкую
механическую прочность, что затрудняет их транспортировку и монтаж,
поэтому появились монолитные бетоны-утеплители, которые в будущем
наверняка получат широкое распространение. Разве можно признать
нормальным заполнение стен в качестве утеплителя кусками полистирола?
Сочетаемость с другими материалами. Этот вопрос не вызывает серьезных проблем…
Наверное здесь же следует сказать и об арматуре для железобетона. Наряду с тем,
что постоянно совершенствуется металлическая арматура: появляются ее новые виды,
все сложнее и эффективнее становятся способы ее защиты от коррозии, все шире
применяется металлическая фибра промышленного производства – идет интенсивная
работа над неметаллической арматурой, в том числе для внешнего армирования. В
последние годы практика все более склоняется к использованию углепластиков, хотя
по-прежнему применяются стеклопластики и базальтопластики. Неметаллическая арматура
обладает высокой коррозионной стойкостью, электроизолирующей способностью, магнитной
и радиопрозрачностью.
Разговоры о чрезмерно высокой стоимости неметаллической арматуры
означают лишь нежелание заниматься этим направлением. (Неметаллическая
арматура в 2 раза прочнее и в 5 раз легче металлической, поэтому затраты
на армирование вполне сопоставимы, а эксплуатационные преимущества
неметаллической арматуры очевидны).
Перерабатываемость для вторичного использования у
железобетона весьма высокая. Арматурная сталь и закладные детали идут в
переплавку, а отходы бетона практически полностью могут быть применены
повторно в качестве заполнителя для ординарных бетонов или как балласт в
дорожно-транспортном строительстве. Кроме строительства, дробленый
бетон применяют при рекультивации земель для засыпки выработок в грунте.
Здесь, пожалуй, есть только одна проблема: в связи с большими объемами
переработки не найдена пока высокоэффективная технология для этого
процесса. Сегодня в основном находят применение две технологии:
механическая и электроимпульсная. Каждая из них имеет свои преимущества и
недостатки, но быстро и успешно совершенствуются, что внушает надежду
на прорыв в этой области. Тем более, что объемы переработки отслужившего
железобетона растут в геометрической прогрессии и уже во всем мире
являются первоочередной задачей. Во многих странах прямо в смету
строительства закладывают средства на разборку и переработку сооружений
после того, как они отслужат свой срок. Таким образом, фирма, которая
строит, берет на себя обязательства в последствии ликвидировать объект.
Высокие эстетические и архитектурные свойства бетона общепризнанны
во всем мире. Поэтому железобетон повсеместно применяется и для
уникальных сооружений и для массовой городской застройки. Несколько
примеров применения железобетона для ординарных зданий, которые при этом
имеют индивидуальный облик…
Современным бетонам можно придать практически любую форму, в том числе с
обратными углами поверхности. Они имеют отличную наружную фактуру,
через которую можно передать любые архитектурные и эстетические замыслы.
Поэтому все шире применяется бетон для элементов архитектуры.
Архитектурный бетон стал самостоятельным направлением в технологии
бетона. Это связано с тем, что к этому виду бетона, по сравнению с
конструкционным, предъявляется значительно больше различных требований
(качество поверхности, цвет, поверхностная твердость, смачиваемость и
др.)
Экологическая безопасность при производстве и эксплуатации железобетона
не составляет проблемы, а является технической задачей, которая, к
сожалению, решается по-разному. (Производство цемента; экологически
чистые заполнители; соблюдение технологии изготовления изделий и правил
техники безопасности).
Современный бетон является вполне комфортной средой для
жизнедеятельности человека. Представляя собой капиллярно-пористый
композит, бетон вполне обеспечивает желательный температурно-влажностный
режим в помещениях. А все несуразности в этом вопросе связаны не с
материалом, а с некомпетентностью или безразличием тех, кто его
применяет.
Говоря о бетоне и железобетоне, следует остановиться еще на одном
вопросе, который у нас в стране почему-то является дискуссионным. Речь о
том, какой бетон лучше применять – сборный
или монолитный?. (климатические условия - Германия,
Скандинавские страны; транспортные плечи; надежность технологического
контроля – в заводских условиях он выше).
Подводя итоги, можно утверждать, что железобетон
останется основным конструкционным материалом с широкими перспективами в
строительстве будущего. Он применим в самых разных эксплуатационных
условиях, гармонично сочетается с другими строительными материалами и
окружающей средой, обладает высокой архитектурной выразительностью,
отвечает современным требованиям экономики и эстетики, обеспечивая при
этом экологическую безопасность и эксплуатационную надежность.
Бизнес Журнал
Категория: Строительство |
Просмотров: 2540 |
Рейтинг: 0.0/0
Статьи по теме
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи. [ Регистрация | Вход ]
