Самовосстанавливающийся бетон: технология получения эластичного бетона

Укладка бетонного покрытия.

При укладке бетона необходимо выполнять все общестроительные требования и требования техники безопасности.Укладка бетона с Добавкой практически не отличается от укладки «обычного» бетона.

Устройство направляющих. Карту захваток необходимо проектировать, учитывая:

Длину виброреек.
Расположение деформационных и компенсационных швов основания.
Расположение протяженных усадочных трещин в основании.
Расположение вертикальных несущих конструкций в помещении.

Направляющие должны укладываться параллельно одной прямой и перпендикулярно направлению наибольших температурных перепадов. Все деформационные и компенсационные швы основания необходимо перенести на поверхность «нового» бетона, для этого достаточно отметить их расположение маркером на стенах или колоннах. По возможности, поверх швов выполнить устройство направляющих, в противном случае – прорезать по маркерам шов на всю глубину покрытия.

Подготовка поверхности основания. Для защиты укладываемого бетона от потерь влаги в ранние сроки твердения, перекрытия трещин и отсечения миграции масел из основания в «новый» бетон, основание должно быть: — укрыто внахлест полиэтиленовой пленкой толщиной 120-150мкм (при необходимости армированной);ИЛИ — чистое и предварительно подготовленное основание может быть грунтовано составом типа «Бетон-контакт» до полного прекращения впитывания основанием воды;ИЛИ — в случае укладки на свежее основание (черновой бетон), предварительно увлажнено до насыщения,но без луж. В случае обработки «Бетон-контактом» или увлажнения, трещины в основании должны быть предварительно заделаны.Виброуплотнение. Для виброуплотнения бетонов подвижности П4-П5 рекомендуется использовать легкое оборудование – виброрейки с высоким алюминиевым профилем и двигателем с частотой вращения эксцентрика около 3000об/мин. Скорость движения виброрейки около 1м/мин.

Затирка (роторная машина с диском). Перед затиркой удалить цементное молочко с поверхности уплотненного бетона.

Добавка НЕ уменьшает сроки начала схватывания бетона, поэтому готовность к затирке бетона с Добавкой наступает примерно в такие же сроки, как и бездобавочного бетона.

Уход за свежеуложенным бетоном.Сразу после окончания затирки поверхности укрыть бетон внахлест п/э пленкой толщиной 40-60мкм. Периодически (1-2 раза в сутки) увлажнять поверхность (после чего опять укрывать пленкой) в течение 3-5 суток. Выполняется для обеспечения оптимальных условий созревания бетона и защиты от пересыхания.

Заглаживание (роторная машина с лопастям). Добавка уменьшает сроки окончания схватывания бетона – поэтому заглаживание следует проводить значительно раньше, чем бездобавочного бетона (через 2-4 часа после затирки).

Устройство компенсационных швов.

Внимание! Резать швы ДО шлифования бетона (вибрация при шлифовке может привести к растрескиванию бетона)! Нарезка швов выполняется на 2-3сутки нормального твердения бетона. Максимальное расстояние между швами — не более 60 минимальных толщин бетона

Шлифование поверхности (мозаично-шлифовальная машина). Выполняется по достижении прочности М200-М300. При t-ре: до 15°С — 2-3сут., 15-20°С — 2сут., более 20°С — 1-2сут.

Внимание! Позднее отшлифовать бетон будет практически невозможно. vОборудование: мозаично-шлифовальными машинами типа СО-199, СО-307, Сплитстоун и др

с алмазными сегментами.vСразу после выполнения на участке шлифования, необходимо убрать образовавшейся шлам, участок увлажнить и накрыть полиэтиленовой пленкой для дальнейшего созревания бетона.

Самозалечивающийся эластичный бетон

В Нидерландах создан новый вид бетонов, который может «залечивать» сам себя с помощью бактериальных микроорганизмов, вырабатывающих известковые материалы. Его принцип действия заключается в закладке в ходе формирования раствора капсул с бактериями, находящимися в состоянии анабиоза. В случае повреждения конструкции и проникновения в неё влаги капсулы разрушаются, а бактерии под действием жидкости пробуждаются. Питательная среда позволяет им жить и вырабатывать известковую смесь, которая заделывает трещины, восстанавливая целостность конструкции.

При решении проблемы создания «самоизлечивающегося» бетона нужно было решить вопросы, касающиеся бактерий: 1. Найти вид, который способен выжить в агрессивной щелочной среде; 2. Обеспечить их длительную сохранность; 3. Способность к активизации при благоприятных условиях.

Ученые выбрали бациллы из рода палочковидных, которые образуют внутриклеточные споры. Для них жить в щелочи – нормальное явление, как и находиться долгое время в спячке. После активизации им необходима питательная среда. Сахар для этой цели не годился, поскольку делает бетон рыхлым. Остановились на лактате кальция – кальциевой соли молочной кислоты (пищевая добавка Е327). В роли капсулы выступает синтетическое вещество, разлагающееся под действием естественных факторов.

Сейчас ученые работают над природоподобными материалами, которые используются не только в строительной индустрии, но и в информационных и компьютерных системах.

Технология гибкого бетона

Именно по этой причине недавно был разработан совершенно новый тип строительного материала – гибкий бетон. Этот материал при серьезных нагрузках не ломается на куски, как стекло, а изгибается под внешним давлением. В чем главное отличие гибкого бетона от обычного материала? Обычные бетонные плиты . Кроме того, в состав материала входит мельчайший песок, что обеспечивает бетону особую гладкость. Материал обладает грандиозной прочностью на сжатие, аналогичной обычному бетону, но гораздо пластичнее. Благодаря этому уникальному свойству новый тип материала от чрезмерных нагрузок получает лишь микротрещины, но не разламывается.

Дом из гибкого бетона спокойно выдерживает большие нагрузки в экстремальных погодных условиях и обладает большой прочностью, требующей меньше ремонта в процессе эксплуатации. Гибкий бетон можно использовать для строительства любых сооружений, где используется обычный бетон, но стоит заметить, что стоимость инновационного строительного материала минимум в три раза выше традиционного бетона. Впрочем, специалисты строительной отрасли цивилизованных стран уверены, что гибкий бетон в качестве строительного материала – лучшее средство для улучшения инфраструктуры в ближайшем будущем.

Источник

Прозрачный бетон

Прозрачный (светопроводящий) бетон – альтернатива традиционному серому и унылому бетону. Сквозь такой материал видны силуэты людей и предметов, можно даже различить их цвета. Фокус такого бетона в его неоднородности. Кроме традиционных компонентов в состав входят оптические волокна различной толщины. Благодаря им и создаётся светопроводящий эффект.

Эта идея пришла в голову Арону Лосконши во время его обучения в Стокгольме. Арон назвал своё изобретение литракон. После этого он открыл одноимённую компанию, которая сейчас занимается производством прозрачного бетона, а также дальнейшими разработками в этой области. Название LiTraCon получилось от английского light transmitting concrete, что в переводе означает светопроводящий бетон.

Оптические волокна проводят свет от одной поверхности блока к другой. Благодаря своему небольшому размеру (2 мкм – 2 мм в диаметре) оптические волокна не влияют на крепость бетона. Как правило, в изделиях из прозрачного бетона оптическое волокно составляет не более 5% общего объема. Стены из литракона, будучи крепкими, прозрачны, как абажур лампы. Литракон обладает теми же свойствами, что и обычный бетон, и может быть использован в строительных и отделочных работах. Прозрачный бетон прошел испытания в университете города Будапешта.

Самым первым изделием из прозрачного бетона был Литрокуб – светильник, общий вес которого достигал 20 кг.

Впервые Литрокуб представили на мебельной выставки в Кельне, затем на ярмарке Light+Building в городе Франкфурте и выставке в вашингтонском музее.

Благодаря высокой проводимости света оптическим волокном литракон способен оставаться прозрачным даже при толщине в несколько метров. Теоретически толщина прозрачных стен может достигать 20 метров.

К сожалению, в связи с высокой дороговизной на данный момент литракон пока не может конкурировать с обычным бетоном. Цена одного квадратного метра такого бетона достигает 1000 долларов, а это по карману далеко не каждому застройщику. Несмотря на это, прозрачный бетон набирает свою популярность в первую очередь благодаря ассоциации с лёгкостью и открытостью.

На сегодняшний день из литракона выполнены элементы зданий в Европе, Америке, а также в Японии.

Полимерные заплатки

Южнокорейские специалисты из университета Юнсэй предлагают использовать специальное покрытие для бетона, состоящее из полимерных капсул.

«Работает» оно так:

Принцип действия микрокапсул

Бетонная поверхность обрабатывается покрытием, содержащим микрокапсулы, заполненные особым полимерным веществом (а);
При появлении трещин капсулы на их месте раскрываются, а жидкие полимеры их заполняют (б);
Под действием ультрафиолетовых солнечных лучей вещество затвердевает и восстанавливает прочность бетона (в).

Автором и ведущим разработчиком этого исследования стал Чань-Мун Чун, профессор химии полимеров. Именно он вместо того, чтобы искать укрепляющие бетон добавки, решил научить его восстанавливаться без участия человека.

Исследовательские работы ещё ведутся. Демонстрируя свое изобретение, ученые обработали образцы бетона полимерным составом, нанесли на них глубокие царапины и выложили на солнце.

При сканировании образцов электронным микроскопом удалось увидеть раскрытие микрокапсул и излитие из них жидкости, которая через несколько часов заполнила порезы и сделала поверхность вновь цельной и твердой.

Пока результаты таковы:

Обработанный новым покрытием бетон обретает большую устойчивость к агрессивному воздействию воды, хлора и соли;
Это покрытие сохраняет целостность бетона в течение года.

Конечно, это очень небольшой срок, но профессор и его коллеги продолжают работать над формулой полимерного покрытия, добиваясь не только надежной, но и долговечной его службы.

Сингапурские разработки гибкого бетона

Ученые из Наньянского технического института в своих лабораториях сделали новейший материал для строительства.

Они создали и уже провели тесты по новому современному раствору эластичного состава, который назвали КонФлексПаве.

Свою разработку они собираются использовать для создания покрытий на дорогах.

Главные плюсы такой новой разработки:

Из-за маленького веса материала, уменьшается нагрузка на основную конструкцию.
Нужно использовать мало рабочей силы и будет затрачено меньше времени на выполнение работ.
Дешевое техническое обслуживание.
Высокий уровень устойчивости к износу.
Высокий уровень гибкости.
Не скользит.
Не нужно использовать громадную арматуру.

Также в растворе есть определенные искусственные части, которые дают возможность покрытию быть эластичным изгибаться под сильным давлением.

Тонкие волокна одинаково делят нагрузку по всему основанию, а вот твердые компоненты дают такую структуру покрытия, на которой нет скольжения благодаря шероховатостям.

Характеристики эластичного бетона

Улучшения характеристик бетона можно добиться введением в бетонные смеси модификационных веществ. В России разработана и применяется для улучшения качественных характеристик бетона добавка «Эластобетон

Ее использование сертифицировано ГОСТ ISO 9001-2011 (ISO 9001:2008) .

Эта модификационная добавка служит для придания бетонам эластичных свойств, а также для получения требуемых характеристик: увеличения прочности, морозостойкости, ускорение набора прочности, самовыравнивания бетонных поверхностей.

Преимущества:

Возможность уменьшения толщины бетонной стяжки, что экономит расход материалов и уменьшает вес бетонного покрытия.
Добавление компонента увеличивает прочность материала к деформационному воздействию, повышает износостойкость поверхности покрытия.
При вводе морозостойкой добавки можно укладывать при отрицательных температурах до –5 градусов без опасности потери качеств из-за замерзания смеси.

Общие достоинства и недостатки гибких бетонов

Преимущества:

прочнее и долговечнее обычных бетонов;
имеет способность самовосстановления;
гнется как металл;
высокая устойчивость к растрескиванию.

Недостатки:

высокая себестоимость;
может иметь меньшую прочность на сжатие, чем обычный бетон;
качество композита зависит от используемых материалов и условий их изготовления.

Области применения

Применяются добавки при изготовлении бетонных и мозаичных полов объектов, подверженных различным механическим нагрузкам: склады и цеха, магазины, гаражные комплексы.

Гибкий бетон от сингапурских ученых

Исследователи Наньянского технического университета в лабораторных условиях создали инновационный строительный материал. Ими был разработан и протестирован улучшенный вариант бетонной смеси, получившей название ConFlexPave. Свое изобретение они планируют применять для укладки сборных дорожных покрытий.

Новый материал по степени прочности не уступает изделиям из металла, а его эластичность в два раза выше, чем у стандартных цементных растворов.

Основные преимущества ConFlexPave:

уменьшенная нагрузка на основание за счет небольшой массы плит;
экономия рабочей силы и времени на проведение строительных работ;
недорогое техобслуживание;
высокая износоустойчивость;
повышенная гибкость;
хорошая устойчивость к скольжению;
отказ от громоздкой арматуры.

Содержание в смеси специальных синтетических компонентов позволяет бетону гнуться под воздействием большого давления. Тончайшие волокна равномерно распределяют нагрузку по всей плите, а твердые составляющие создают шероховатый антискользящий рельеф покрытия. Это минимизирует риск заноса транспортного средства и обеспечивает безопасность участников дорожного движения.

Самовосстанавливающийся бетон – новое слово в современных строительных материалах

Среди всех строительных материалов бетон по праву занимает ведущее место. Заменить его материалом, имеющим аналогичные характеристики, невозможно. Потому понятно стремление ученых свести к минимуму недостатки бетона: возможность появления трещин, деформирование, усадка под воздействием внешних условий. Основным направление научных разработок стал поиск такого строительного материала, который мог бы самовосстанавливаться – залечивать трещины.

Какие виды бетона относятся к самовосстанавливающимся

Несколько видов бетона, разработанных в данном направлении, объединены в группу самовосстанавливающихся. Их можно подразделить на виды:

заплатки полимерные;
гибкий бетон;
бетон с добавлением бактерий-реставраторов.

Рассмотрим каждый из видов более подробно.

Заплатки полимерные

На бетонные блоки наносится специальное покрытие, состоящее из микрокапсул. В состав капсул входит полимер. Как только на бетоне образуется трещина, капсулы раскрываются. Трещина заполняется полимером, который под действием ультрафиолетовых лучей застывает. Поверхность бетонного блока и прочность бетона полностью восстанавливается. Метод новый, до конца не проработанный и имеет существенный недостаток – срок действия таких заплаток не более одного года.

Гибкий бетон

Такой бетон имеет прочность, не уступающую стальной арматуре, а его гибкость превосходит гибкость обычного бетона в 2 раза. Гибкость бетонному монолиту придает полимерное микроволокно, которое входит в его состав, делает его и прочнее, и легче. Принцип работы – скольжение материалов, тогда как обычная смесь работает по принципу компонентного затвердения с потерей эластичности.

В гибком бетоне нет деформации, приводящей к разрушению. Такой материал хорош в высотном и дорожном строительстве. Как недостаток – его стоимость дороже обычного в три раза.

Бетон с добавлением бактерий-реставраторов

Этот вид бетона изготавливают путем добавления в его структуру гранул пластика, состоящего из спор бактерий вида Bacillus и кальция лактата. Если на поверхности бетона нет трещин, то споры бактерий могут годами находиться в спящем состоянии. При образовании малейшей трещины влага попадает на гранулы, растворяет их и будит бактерии. Лактат является источником пищи этих бактерий. Питаясь кальция лактатом, они выделяют кальцит, который заполняет образовавшуюся пустоту. Данный метод затратный и требует поиска снижения стоимости.

Над усовершенствованием видов самовосстанавливающихся бетонов трудятся многие мировые лаборатории. Уже известные смеси из-за своей дороговизны не имеют широкого применения и требуют дополнительных доработок. Замена обычного бетона на самовосстанавливающийся поможет в будущем избежать сложные ремонтные работы и существенно увеличит срок службы бетонных конструкций.

Виды самовосстанавливающихся бетонов

Современные производители предлагают большой выбор бетонных смесей, но самовосстанавливающиеся растворы пока еще находятся в стадии разработки и активно в строительстве не применяются. Существует несколько видов бетонов, созданных в разных точках мира, которые имеют все шансы стать популярными и частоприменимыми в будущем.

Какие виды самовосстанавливающихся бетонов бывают:

Полимерные заплатки – это специальное покрытие на бетонные монолиты, которое состоит из полимерных капсул. Разработка ученых из Южной Кореи (университет Юнсэй). Принцип работы материала: поверхность бетонного монолита покрывают веществом с микрокапсулами с полимером, а когда появляются трещины, капсулы раскрываются и углубления заполняются жидкими полимерами, под ультрафиолетом полимер застывает и полностью восстанавливает прочность бетона. Работы еще идут, результаты впечатляют, но полимерное покрытие сохраняет целостность в течение всего одного года.
Бактерии-реставраторы – это самозалечивающийся эластичный бетон, созданный учеными из Нидерландов (Хенк Йонкерс и Эрик Шланген). Работают бактерии рода Bacillus, принцип таков: в бетон добавили гранулы биоразлагающегося пластика с лактатом кальция и спорами бактерий (которые едят его). Споры много лет сохраняют жизнеспособность, не меняют свойства бетона (пока в гранулах), когда появляются трещины, поступающая влага растворяет гранулы, оказывается внутри, бактерии просыпаются, кушают лактат кальция и выделяют кальцит (известняк), который заполняет пустоты, скрепляя края трещин. В условиях лаборатории бактерии успешно заживляли трещины до 0.5 миллиметров, дальше будут испытывать в реальных условиях и искать методы понижения стоимости материала (в среднем он стоит на 50% больше, чем обычный цемент).
Гибкий бетон ConFlexPave – создан в Сингапуре, демонстрирует прочность на уровне стальной арматуры и гибкость в 2 раза выше обычного материала. Эластичный бетон в составе имеет полимерное микроволокно, которое придает гибкость монолиту и усиливает адгезию его с покрываемой поверхностью. Композитный материал прочнее и легче, что особенно актуально в дорожном строительстве, возведении высоток. Первые типы гибких бетонов получили несколько десятилетий тому, они работают на скольжении материалов (в то время, как обычная смесь предполагает твердение компонентов и потерю эластичности), в связи с чем способствующие разрушениям деформации отсутствуют. Но стоит материал в 3 раза выше обычного.

Решение проблемы «по старинке»

Испытание на изгиб бетонного образца

Каждому первокурснику любого строительного или околостроительного учебного заведения известно: бетон не выдерживает серьезные нагрузки на изгиб, как не дорабатывай его подбор состава, и какие суперпластификаторы не добавляй. Как правило, прочность на изгиб бетона любой марки в 28-суточном возрасте меньше чем на сжатие 8, а то и в 10 раз. Этот недостаток проявляется в виде трещин в нижней части любого бетонного изделия, и как следствие, его раннее разрушение.

Для предотвращения проявления такого свойства, уже более 100 лет бетон армируют специальными каркасами, располагающимися в нижней части изделия. Арматура берет растягивающие нагрузки на себя, увеличивая долговечность бетона и его способность сопротивления изгибающим нагрузкам.

Но все это лирика, по сравнению с тем, что дает арматура, кроме стойкости к разрушению под действием изгибающих моментов.

Это:

возрастание веса конструкции, соответственно увеличивается нагрузка на основание, что также требует дополнительного усиления;
трудоемкость выполнения работ;
коррозия металла в бетонном теле, как одна из причин уменьшения его эксплуатационного срока;
затраты на металл значительны, как и услуги специалистов, работающих с ними.

С такими недостатками, можно сказать, смирились. Делаются дополнительные расчеты и допуски. В принципе, на армировании выстроен весь отлаженный строительный механизм в нашей стране. Новаторы смотрят на мир иначе — в том числе и на роль арматуры бетоне. Одни делают ее из пластика, другие, вообще, пытаются исключить…

Спецдобавки в составе бетона

Существует несколько видов модификаторов, улучшающих характеристики бетонных смесей, а именно:

Пластификаторы — увеличивают упругость и прочность бетонных покрытий. Уменьшают массу раствора, сокращая нагрузку на опоры. Показатели водонепроницаемости тоже улучшаются.
Противоморозные добавки — сокращают сроки отвердевания бетона, исключая его промерзание при низких температурах. Лишняя жидкость благодаря этим добавкам не замерзает, разрушая плиты, а испаряется.
Замедлители — сокращают период схватывания раствора, актуальны при длительной транспортировке.
Ускорители — наоборот, ускоряют гидратацию цемента и положительно влияют на прочность бетонных блоков.

Виды эластобетона

На практике используется несколько типов материала, отличающихся свойствами и характером действия: • пластификаторы; • противоморозные; • модификаторы; • замедлители; • отвердители; • вещества для самовыравнивания поверхностей.

Эластичные свойства придают цементному составу специальные добавки – пластификаторы. В их основе содержатся полимерные компоненты, которые вносятся в сухие смеси и жидкие бетонные растворы. Делается это с целью получения заданной текучести, влагопоглощения, пластичности. Вместе с тем они не должны иметь запаха, хорошо смешиваться с основным веществом – цементом, быть устойчивыми к воздействию растворителей, обладать минимальным уровнем испаряемости.

Важно! Пластификаторы увеличивают прочность цементного раствора после его окончательного отвердевания. Кроме обеспечения упругости, они снижают массу раствора

Например, перекрытие с такой бетонной стяжкой весит меньше. Следовательно, сокращается и нагрузка на опоры.

Основной проблемой всех типов бетона является постепенное снижение прочности в результате влияния воды и низких температур. Добавки поднимают температурный порог промерзания. Это действие похоже на работу антифриза в воде, который не дает ей замерзнуть при отрицательной температуре. Слой бетона в 10 см может застывать в течение месяца при положительных ее значениях.

Противоморозные добавки сокращают сроки застывания независимо от наружного температурного режима. Замедление действия низкой температуры на смесь позволяет ей схватываться, а не промерзать. Так бывает с обычным раствором, положенным при морозах, после оттаивания стяжка рассыпается. Работа при -25°С не ухудшает строительных свойств кладки и стяжки. Излишки жидкости, благодаря добавкам, в ходе застывания испаряются, а не замерзают, разрывая конструкцию.

Модифицирующие средства изменяют внутреннюю структуру смеси таким образом, что расслоение бетона отсутствует даже при появлении микротрещин и попадании воды. Принцип действия модифицирующего порошка заключается во взаимодействии с водой. При этом образуется нейтральный или низко щелочной раствор. Кроме названных качеств, модификаторы снижают расход стройматериалов, уменьшают температуру замерзания жидкости, улучшают слипаемость отдельных ингредиентов.

Замедлители увеличивают период застывания цементного раствора. Такое свойство полезно при перевозке его на большие расстояния. Например, чем выше марка цемента, тем он быстрее застывает. Поэтому введение в состав замедлителей позволит устранить риск быстрого схватывания.

Отвердители или ускорители, наоборот, сокращают время отвердевания. Они проникают в микроструктуру цемента, равномерно распределяясь в молекулярной решетке

Данное свойство важно при непрерывности процесса и для увеличения скорости строительных работ. Ускорители, как противоморозные добавки, можно применять при низких значениях температуры воздуха

Специальные средства для самовыравнивающейся смеси придают ей высокую прочность и улучшают характеристики подвижности и текучести.

Заметка! Выпускаемые спецдобавки для бетонных смесей ускоряют работу по кладке или стяжке, отделке наружных покрытий. Если раньше для выведения воздуха применялись различные механические уплотнители, то теперь его удаление происходит без участия людей или оборудования.

Важная информация для производителей бетона

Добавка не содержит абразивных компонентов. Добавка не оказывает коррозионного воздействия на металлические и полимерные конструкции и материалы (смесители, бетоновозы, бетоноводы и т.п.). Добавка не вызывает ложного схватывания бетона и ускорения сроков начала схватывания бетона. Значительно увеличивает сохраняемость (время жизни) бетонной смеси. Рабочее В/Ц = 0,34 — 0,38. Рекомендуемая осадка конуса (подвижность П4-П5): на гравийном щебне – 16-20см; на гранитном щебне – 20-24см

Рекомендуемый порядок загрузки: песок и щебень; вода и Добавка; цемент.Внимание! Перед введением Добавку разбавить водой в соотношении 1:1. Время перемешивания (относительно бездобавочного бетона) увеличивается на 50-80% Выгрузка при подвижности П3

Через 5-10мин в бетоновозе бетон набирает П4-П5. Добавка не токсична, не горюча, не имеет запаха.

Воздействие на металлические поверхности.

Не вызывает коррозии арматуры, смесительного и другого оборудования.
Является слабовыраженным пассиватором железных поверхностей.

Гибкий бетон: кто его создал и для чего

Современные ученые, работающие в области бетоноведения по всему миру, не довольствуются достигнутыми результатами. Что нам кажется надежным, нерушимым и, вообще, пределом совершенства, для них это – пережитки прошлого. Узнаем, на что замахнулись сингапурские ученые, и к какому результату пришли.

Решение проблемы «по старинке»

Это:

возрастание веса конструкции, соответственно увеличивается нагрузка на основание, что также требует дополнительного усиления;
трудоемкость выполнения работ;
коррозия металла в бетонном теле, как одна из причин уменьшения его эксплуатационного срока;
затраты на металл значительны, как и услуги специалистов, работающих с ними.

Новый взгляд на гибкость бетона

Да, именно исключить арматуру из железобетона. Подобной целью задались ученые, работающие в сингапурской школе экологической инженерии NTU’s School of Civil and Environmental Engineering. Они разработали уникальную добавку в бетон, делающую его не только более прочным, а также максимально гибким и практически не скользким.

Профессор Ян Ан-Хуа, работающий над этим вопросом, заявил, что прорывом для их открытия стали многие часы изучения бетона, его основных компонентов и их взаимодействие на молекулярном уровне. Когда пришло осознание, как они работают вместе, какое влияние имеют друг на друга, стало понятно, какие добавки лучше всего использовать для достижения определенных свойств бетона.

Например, для получения гибкости, в бетон добавляется специальное ультратонкое волокно, которое равномерно воспринимает нагрузки, распределяя их по всей площади бетона. Также подобные волокна не бетонируются «намертво» в растворе. Они как бы проскальзывают под давлением относительно друг друга.

Именно поэтому бетон и напоминает своими свойствами кусок резины. К таким армирующим волокнам также добавляют присадку, которая позволяет заполнителю образовывать шершавый рельеф на поверхности бетона, который смело можно назвать антискользящим. Подобный бетон авторы разработки назвали ConFlexPave.

К слову сказать, подобное вещество по своему составу никоим образом не напоминает фиброволокно, которое добавляется в ячеистые бетоны, хотя и схоже своим видом. Как утверждают разработчики, такая фибра – новая разработка, которая может в будущем полностью заменить арматуру в бетоне.

«Отказаться от арматуры», — вы шутите?

Создатели бетона ConFlexPave стремятся к тому, чтобы полностью заменить громоздкую арматуру на свое сверхлегкое и невероятно прочное фиброволокно. На сегодняшний день пока еще ведутся разработки в этой области. Пока лишь были обнародованы фото и часть результатов испытания образца гибкого бетона.

Результат ошеломляющий. Показатели прочности бетона с фиброй как на сжатие, так и на растяжение практически одинаковы и больше чем у обычного образца почти в 3 раза при аналогичной проектной марке раствора.

Как утверждает разработчик гибкого бетона, они создавали свое детище в первую очередь для увеличения эксплуатационного периода бетонных дорожных покрытий. К тому же подобная разработка позволит уменьшить их толщину и скорость укладки. К тому же, гибкий бетон станет спасением не только при проведении дорожных работ.

Его свойства взяли на заметку для разработки сейсмоустойчивых монолитных зданий и конструкций. Трудно даже представить, какую революцию произведет подобная разработка в области изготовления железобетона, в свое время, конечно, когда мы будем к этому готовы…

Характеристики и назначение нового стройматериала

Самовосстанавливающийся бетон – новая ступень в развитии строительных материалов. Согласно ГОСТ 25192-2012, ГОСТ 7473-2010, ГОСТ Р 57345-2016, ГОСТ Р 57359-2016, в производстве бетона определены: состав, структура, условия твердения и так далее . Новый самовосстанавливающийся бетон отличается от классических рецептов добавлением в состав грибков и спор бактерий, способных выжить в щелочных условиях и придать строительному материалу новые свойства. В процессе своей жизнедеятельности бактерии вырабатывают вещества, восстанавливающие поврежденную поверхность бетонной конструкции.

Известный факт, что бетон со временем рассыхается, покрываясь трещинами, в которые проникает вода, а вместе с ней и микроорганизмы, начинающие процесс коррозии. В результате такого разрушения требуется дорогостоящий ремонт бетонного сооружения. Добавленные в состав грибки и споры бактерий могут находиться в состоянии покоя на протяжении десятилетий. Как только конструкция покрывается трещинами, и в них проникает вода, микроорганизмы активизируются и начинают вырабатывать карбонат кальция (известняк), заполняя этим материалом трещины в бетоне. Этот процесс самовосстановления продлевает срок эксплуатации бетонного строения.