Бетон и железобетон – основа совершенствования строительства в XXI веке

  По влиянию на развитие мировой цивилизации изобретение железобетона смело можно поставить в один ряд с открытием электричества или появлением авиации. В ХХ веке только в России в строительстве было использовано около 10 млрд. кубометров бетона и железобетона. В железобетоне за последнее десятилетие построены выдающиеся сооружения с рекордными техническими показателями: рамно-балочный мост из высокопрочного легкого бетона пролетом 300 м в Норвегии, вантовый мост пролетом более 850 м во Франции, небоскребы высотой более 400 м в Малайзии, многоэтажный подземный комплекс на Манежной площади в Москве. Железобетонные телебашни в Торонто и Москве являются самыми высокими отдельно стоящими сооружениями.
  В настоящее время выдвигается концепция устойчивого развития современной цивилизации, учитывающая интересы грядущих поколений. Бетон должен стать экологическим компенсатором многих издержек технического прогресса.
  Ежегодное производство бетона достигает 2 млрд. кубометров, что намного превосходит производство других видов промышленной продукции и строительных материалов. Для его производства расходуются сотни миллионов тонн цемента, щебня, песка, что требует существенного изъятия естественных природных ресурсов, а также в широких масштабах используются крупнотоннажные промышленные отходы энергетики, металлургии и других отраслей. Но пока накопление этих отходов со всеми неблагоприятными последствиями существенно опережает объемы их переработки.
  В рамках концепции устойчивого развития в строительстве найдут применение:
  долговечные бетоны, требующие в процессе эксплуатации минимальных затрат на ремонт;
  бетоны с высоким потенциалом переработки, как в подвижном, так и в затвердевшем состоянии;
  бетоны с высоким уровнем использования местных материалов и минимальной транспортировкой составляющих.
  В течение длительного времени прочность бетона была основной ее строительно-технической характеристикой. В настоящее время появилась возможность управлять такими технологическими свойствами, как подвижность, сохраняемость бетонной смеси, снижение или полное устранение усадки, обеспечение необходимой прочности в заданное время в зависимости от погодных условий при монолитном способе ведения работ или этапов изготовления в условиях завода.
  Технологические приемы проектирования состава позволяют на стадии эксплуатации обеспечивать необходимую морозо-, огне-, ударостойкость, долговечность при агрессивных воздействиях и т.д.
  Важное значение имеет дальнейшее совершенствование различных способов ускорения твердения бетона на основе различных химических добавок-модификаторов свойств бетона, а также разработка общей теории морозостойкости различных бетонов и создание методики определения этого показателя для разнообразных условий эксплуатации.
  Для производства бетона цементная промышленность предлагает широкую гамму различных вяжущих. Помимо наиболее распространенных портландцемента и шлакопортландцемента, выпускаются различные модификации цементных вяжущих, в том числе быстротвердеющие, расширяющиеся, напрягающие, многокомпонентные, тонкомолотые и др.
  Однако качество рядовых отечественных цементов, к сожалению, уступает качеству цементов, производимых в технологически развитых странах.
  Производство бетона по своему технологическому содержанию – это химическое производство, осуществляемое на основе протекания сложных химических реакций. При этом прочность затвердевшего бетона существенно зависит от качества использованных для его приготовления исходных материалов, поэтому необходим строгий контроль свойств всех исходных сырьевых компонентов и технологических переделов. Качество бетона является наиболее значимым параметром его конкурентоспособности по отношению к другим материалам.
  Одной из серьезных проблем современного строительства являются возросшие требования к теплотехническим свойствам ограждающих конструкций. Исследования показали, что одним из наиболее эффективных и экономичных утепляющих материалов являются бетоны из поризованного цементного теста и легкого заполнителя. Если в таких бетонах-утеплителях использовать еще и облегченный цемент, то может быть получено уникальное соотношение между прочностью и массой материала.
  В настоящее время широкое распространение имеют мелкоштучные изделия из бетонов с объемной массой 400–600 кг/м3. Их изготавливают в производственных условиях и доставляют на стройку в качестве готовых изделий. Для приготовления поризованного бетона, как правило, используется большое количество воды, поэтому необходима сушка или выдержка изделия в воздушно-сухих условиях в течение некоторого времени.
  Специалистами НИИЖБ разработана экономически целесообразная технология, позволяющая приготовлять высокопоризованный бетон, не требующий последующей сушки, что открывает широкую перспективу для применения монолитного поробетона и строительства из железобетона жилых, общественных и многоэтажных производственных зданий.
  При изготовлении ограждающих конструкций с применением особонизкотеплопроводных полистиролбетонов обеспечивается выполнение требований 2-го этапа повышения сопротивлений теплопередаче наружных стен по СНиП “Строительная теплотехника”. Коэффициент теплопроводности такого бетона составляет 0,07 Вт/м°С, что делает возможным применение этого материала не только в наружных стенах зданий, но и даже для теплоизоляции промышленных холодильников.
  Для возведения зданий и сооружений, к облику которых представляются особые архитектурные требования, разработаны специальные бетоны, отличающиеся сочетанием высоких декоративных свойств и атмосферостойкостью. Архитектурным деталям может быть придана различная фактура от рельефного орнамента до имитации полированной поверхности. Строительно-архитектурные свойства таких бетонов сопоставимы с природным камнем, так как они обладают высокой прочностью, морозостойкостью и водонепроницаемостью.
  Архитектурный бетон на новых видах цемента может применяться для разнообразной наружной и внутренней отделки. Для этого бетона характерны высокое качество поверхности и разнообразие фактуры. По своим свойствам такой бетон не уступает природным каменным материалам. Этот бетон может широко применяться для изготовления малых архитектурных форм, скульптурных композиций и т.д.
  Концепции открытых архитектурно-строительных систем для зданий различного назначения в наибольшей степени отвечает безригельный каркас. Такие каркасы применяются при строительстве жилых домов, как малоэтажных, так и многоэтажных, многоэтажных гаражей, малоэтажных зданий различного назначения, при реконструкции существующих зданий с увеличением строительного объема и др.
  Необходимо отметить, что информационное обеспечение развития железобетона в настоящее время явно недостаточно. Основные учебники по бетону и железобетону практически не обновляются. Ряд новых направлений в области технологии бетона не подкрепляется притоком высококвалифицированных специалистов. Международные контакты российских специалистов в области бетона и железобетона носят эпизодический характер. Крупные конференции по бетону и железобетону в нашей стране давно не проводятся. В бывшем СССР подобные конференции проводились регулярно на протяжение более чем 60 лет. Последняя из них состоялась в 1989 году в г. Казани. Эту традицию решено возродить.
  Российское научно-техническое общество строителей, Госстрой России, РААСН, Российская инженерная академия, НИИЖБ, МГСУ, Ассоциация “Железобетон” и другие организации наметили проведение в Москве 9–14 сентября 2001 года 1-ой Всероссийской конференции по бетону и железобетону.
  На предстоящей конференции намечено обсудить состояние и перспективы применения бетона и железобетона в российском и мировом строительстве.
  На конференции намечено рассмотреть следующие проблемы:
  совершенствование расчета бетонных и железобетонных конструкций на различные виды воздействий;
  железобетон в строительстве зданий;
  железобетон в мостостроении;
  товарный бетон в строительстве;
  перспективы развития сборного железобетона;
  применение легких и ячеистых бетонов;
  оборудование и методы монолитного строительства;
  бетоны повышенной прочности и долговечности;
  железобетон в архитектуре;
  железобетон в подземном строительстве;
  железобетон в сейсмостойком строительстве;
  железобетонные пространственные конструкции;
  спецжелезобетон (трубы, сваи, шпалы, опоры ЛЭП и т.д.);
  новые вяжущие для бетона;
  металлическая и неметаллическая арматура;
  новое поколение химических добавок-модификторов;
  нормативная база отрасли;
  система евростандартов по бетону и железобетону;
  научно-техническое сопровождение строительства объектов из железобетона;
  применение железобетона как фактор устойчивого развития строительства;
  экология бетона и вторичное использование ресурсов;
  реновация и реконструкция зданий и сооружений из железобетона;
  сертификация продукции на предприятиях стройиндустрии.
  Конференция должна внести важный вклад в решение задач по повышению эффективности работы отрасли, к которым следует отнести следующие:
  разработка новых конструктивных системы зданий и сооружений;
  расширение применения особо долговечных бетонов с высокими архитектурными свойствами;
  разработка бетонов с ускоренными режимами набора прочности во времени;
  расширение применения технологий бетона, исключающих вибрирование, как способа уплотнения бетонной смеси;
  расширение применения высокопрочной и фибровой арматуры;
  модернизация заводов крупнопанельного домостроения путем перехода на гибкие технологии производства продукции;
  роботизация и компьютеризация производства сборных конструкций и изделий; индустриализация монолитного строительства;
  расширение переработки зол и шлаков для производства бетона;
  разработка технологий утилизации бетона после демонтажа устаревших зданий и др.
  Планируется приглашение ведущих специалистов из стран СНГ, Европейского Союза, США, Австралии, Китая, Японии.
  На конференции будут заслушаны пленарные доклады крупных специалистов из России и руководителей ряда международных организаций по бетону и железобетону, будет работать выставка и пройдут практические семинары.