Специалисты Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) совместно с учеными Казанского государственного архитектурно-строительного университета (КГАСУ) представили революционный состав бетона. Его ключевое преимущество — значительное повышение ранней прочности, что позволяет ускорить темпы бетонирования конструкций в 3-4 раза. Материал демонстрирует выдающуюся устойчивость: не подвержен растрескиванию, обладает высокой водонепроницаемостью и морозостойкостью, что идеально подходит для возведения объектов в суровых условиях Дальнего Востока и Крайнего Севера.
Рекордные технические характеристики
Марочная прочность нового бетона (достигаемая через 28 дней) превосходит традиционные смеси из аналогичных компонентов в 2,7–3,3 раза (класс B60). Показатель морозостойкости увеличен втрое (F600 против F200), а водонепроницаемость выросла более чем вчетверо (W18 вместо W4).
Экологичность и экономия ресурсов
Разработка отличается повышенной экологичностью. Отказ от термовлажностной обработки (прогрева паром) исключает связанные с этим выбросы тепла и снижает энергозатраты на производство до 70%. Технология внедряется на заводах с минимальными затратами.
Принципы геоники и природоподобие
При проектировании состава ученые опирались на фундаментальные принципы науки геоники (геомиметики), изучающей природоподобие материалов. Основы этого направления заложены профессором Валерием Лесовиком. "Хотя пока не достигнута прочность природных камней вроде песчаников, наша задача — максимально приблизить к ней строительные материалы с помощью новых технологий. Уже сегодня мы создаем бетоны в разы прочнее традиционных", — пояснил доцент Военного учебного центра ДВФУ, подполковник Роман Федюк, победитель конкурса "Инженер года-2018".
Оптимальный подбор компонентов
Ключевым фактором успеха стал тщательный подбор компонентов по химическому составу и физико-механическим свойствам. Согласно геонике, максимальное соответствие достигается, когда щебень, песок, цемент и вода имеют одинаковое геологическое происхождение и добыты в одной местности. Это делает производство экономически выгодным непосредственно в регионе строительства.
Новые технологии вместо воды
Инженеры минимизировали использование воды, избыток которой вызывает трещины при высыхании. Вместо нее применены суперпластификаторы пятого поколения, которые повышают текучесть смеси за счет взаимного отталкивания молекул, улучшая удобоукладываемость без ущерба прочности.
Механо-химическая активация
Важнейший этап производства — механо-химическая активация в роторно-пульсационном аппарате. Высокоскоростное смешивание и измельчение компонентов позволяет получить больше искусственного камня из единицы объема смеси.
Преимущества ранней прочности
Высокая ранняя прочность позволяет снимать опалубку уже через 3-7 дней после заливки, ускоряя строительный цикл. При этом марочная прочность достигается стандартно за 28 дней. Как подчеркнул Роман Федюк, достижение аналогичной ранней прочности традиционными методами требует дорогого высокомарочного цемента и экологически невыгодно.
Состав разработан в рамках плодотворного сотрудничества ДВФУ и КГАСУ, где активное участие принял заведующий кафедрой «Технология строительного производства» Руслан Ибрагимов.
