НАНОСТРУКТУРИРОВАННЫЙ лёгкий бетон в мостостроении

К бетонам как к основному строительному материалу в различных проектах предъявляются достаточно разнообразные требования. Но практически всегда проектировщик заинтересован в доступе к конструкционным бетонам с минимальным удельным весом при сохранении или даже развитии несущих способностей деталей, выполненных из такого бетона.
         Существующие стандарты легких конструкционных бетонов позиционируют их в диапазоне плотностей от 1,2 до 1,7 т/м3. Известен целый ряд таких материалов (керамзитобетоны, шунгезитобетоны, вспененные бетоны и т. д.), однако основными их недостатками являются относительно невысокая прочность и низкая морозостойкость как следствие высокой пористости. В то же время в легких и прочных бетонах и одновременно в бетонах с высокой климатоустойчивостью (морозостойкостью) заинтересованы проектировщики автодорожных мостов, проектировщики высотных зданий и сооружений и т. п. Поэтому при выборе направлений, в которых можно было бы наиболее эффектно реализовать синергизм применения новых методов и материалов, авторы остановились именно на задаче создания легкого конструкционного бетона с максимально высокими характеристиками. Эта задача была решена на основе поиска оптимального сочетания в наборе стандартных (цемент ПЦ500Д0, речной песок, щебень) и нестандартных (активированный микрокремнезем, легкий наполнитель, модифицированная базальтовая микрофибра, наномодифицированные пластификаторы и т. д.) компонентов. На основе этого решения был разработан и испытан бетон легкий наноструктурированный ТУ 5789-035-23380399-2008 (БЛН).

Основные параметры нового легкого конструкционного бетона таковы:
- прочность на сжатие, МПа, не менее 40–55
- прочность на растяжение при изгибе, МПа, не менее 6–8
- водонепроницаемость, W, не менее 14–20
- морозостойкость, циклов, не менее 350
- удобоукладываемость.П4–П5
- плотность, кг/м3, не более 1500–1600

        Легкий нанобетон был испытан и рекомендован для применения в аккредитованном Испытательном центре «Дормост», в лабораториях МО-90, МО-19, МО-72 и др. В 2009 г. Во Французском институте бетона и железобетона начата работа повалидации и выдаче рекомендаций по его применению в странах Евросоюза
(отчет CSTB № EEM 09 26021260), работа по его сертификации для национального использования выполнена в Хорватии (Отчет Geoexpert IGM № В-04-05.09-02-01).    

Рис. 1. Изображение излома легкого нанобетона.
Увеличение Х 200

Рис. 2. Мост через реку Волга в г. Кимры                                                 

       На рис. 1, на котором представлено изображение излома легкого нанобетона, можно наблюдать уплотненные границы наполнителей и цементного камня. При этом большая часть пор является закрытой и изолированной от внешних поверхностей. Такая структура бетона позволила при довольной большой (8-16%) пористости обеспечить высокие значения водонепроницаемости. Значения плотности легкого бетона наноструктурированного могут, в принципе, изменяться в пределах от 850 до 1700 кг/м3, но значения в 1500–1600 кг/м3 были выбраны не случайно. Именно в период активной отработки композиции легкого нанобетона (2006–2007 гг.) в институте «Стройпроект» проводилась работа по корректировке проектной документации по реконструкции моста через р. Волга в г. Кимры и строители столкнулись с острой необходимостью обеспечить выравнивание дорожной плиты (с неравномерностью проседания до1,5м) в условиях обязательного повышения судоходности за счет увеличения пролетной части. Принятое решение о применении легкого конструкционного бетона с отказом от выполнения утяжеляющей гидроизоляции было экспериментальным шагом, но практически единственным. Мост был построен и введен в эксплуатацию в конце 2007 г. ( рис.2).

 

Этот прецедент способствовал продолжению работ по совершенствованию технологии легкого нанобетона и расширению спектра его использования. Приготовление бетонных смесей на стандартных растворно-бетонных узлах, даже в условиях достаточно высокой технологической дисциплины, характерной для мостоотрядов, не позволяет вводить в смеси более одного-двух дополнительных компонентов. Таким образом, был поставлен вопрос о создании производства комплексных сухих добавок, позволяющих использовать многокомпонентную комплексную добавку в условиях уже стандартных бетонных заводов. Для решения этой задачи была спроектирована и изготовлена специализированная полуавтоматическая линия мощностью до 800 тонн добавок в месяц. Линия была введена в эксплуатацию в 2008г. Это позволило перейти к планированию следующих объектов, одним из которых стал реконструируемый мост через реку Вятка (рис. 3).

Рис. 3. Мост через реку Вятка с дорожной плитой из БЛН

Мост принят в эксплуатацию в 2008 г. В настоящее время проходят государственную экспертизу два законченных проекта довольно крупных мостовых сооружений, в которых также предполагается использование БЛН.

Настоящая работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 08-08-00151а.
А. Н. Пономарев,
генеральный директор
«НТЦ прикладных нанотехноло-
гий», профессор ГОУ СПб ГПУ,
член ЦП НОР

perfekta
мбм
изовер
Lafarge
DeLuxe
ЦСМ

+7(495)789-12-35

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ремонт квартир
Строй. материалы

Компания “РимКомСтрой” 2008. Создание и разработка сайта: i-market

Rambler's Top100