«Подъем Дальнего Востока - это наш национальный приоритет на весь XXI век»
«На Дальнем Востоке созданы беспрецедентные условия экономического развития территории»
logo
Новости и события

Ученые ДВФУ и РУДН разработали нанобетон для заливки в условиях отрицательных температур

Инженеры Военного учебного центра Дальневосточного федерального университета (ВУЦ ДВФУ) вместе с коллегами из Российского университета дружбы народов (РУДН) разработали бетонную смесь с нано-добавками для возведения монолитных конструкций высотой до 10 этажей. Заливать бетон можно в условиях очень влажного климата при температурах до минус пяти градусов, а построенные здания не потребуют капитального ремонта в течение 50 лет. Статья об этом опубликована в Construction and Building Materials.

Как отмечают в ДВФУ, заливка бетона при отрицательных температурах серьёзный вызов для строительной индустрии. Вода в составе бетона может замерзнуть, что нарушит текучесть бетонной смеси, которая «схватится» неправильно, в ней образуются комки. Заливка при температуре ниже плюс пяти градусов уже требует специальной методики. Нарушение технологии снижает характеристики монолитных конструкций, которые разрушаются преждевременно.

Инженеры ВУЦ ДВФУ вместе с коллегами из РУДН предлагают вводить в состав бетонной смеси добавки российской разработки (гиперпластификаторы), свойства которых улучшены с помощью нанотехнологий. Такой состав бетона поможет сохранить прочность и долговечность бетонных конструкций, возводимых на холоде, без удорожания технологического процесса.

«Характеристики новой нано-смеси соответствуют потребностям гражданского строительства и в целом превосходят нормативные требования. Бетон можно использовать для возведения гражданских конструкций высотой до 10 этажей в условиях высокой влажности, что делает разработку актуальной для строительных работ, к примеру, на юге Дальнего Востока России. Смесь быстро схватывается, бетонный камень получается более плотным, без комкования, и обладает гелевой пористостью, то есть размер его пор меньше технологических капиллярных у обычных бетонов. Таким образом, в новый бетон не проникает влага, которая разрушает обычный бетон. Свойства бетонного камня останутся неизменными на протяжении 50 лет». — Рассказал один из авторов работы подполковник Роман Федюк, профессор ВУЦ ДВФУ, победитель XIII Всероссийского конкурса «Инженер года-2018».

Ученый объяснил, что, как и предыдущие разработки, новая бетонная смесь содержит меньше цемента, который заменили на зольные отходы энергетических производств и отсевы дробления песка, что делает бетон более экологичным. Технологические свойства новой смеси аналогичны смесям, которые содержат цементы высоких марок, а её применение экономически более выгодно.

Инженеры рассчитали пропорции модифицированных добавок опытным путем, расчет уточнили с помощью математических моделей. Благодаря выверенному составу смеси удалось повысить морозостойкость бетона и решить проблему его повышенной текучести, которая в условиях низких температур становится причиной комкования бетона (сегрегации) и снижения прочности заливаемой конструкции. При этом в смеси использовали до 40 процентов меньше воды, повысили прочность и плотность бетонного камня. Высокая плотность и гелевый размер пор были достигнуты не только благодаря нанодобавкам, но и за счет технологии дополнительного измельчения частиц бетонной смеси. Установку для измельчения также разработали в ДВФУ.

Инженеры ДВФУ и РУДН уже проверили свойства смеси в реальных условиях: в процессе полевого исследования они построили перекрытия и несущие конструкции пятиэтажной парковки. Бетонный камень застывал 28 дней в естественных условиях при перепадах температур от плюс пяти до минус шести градусов, итоговый результат полностью соответствует заявленным стандартам.

В качестве добавок ученые использовали уже хорошо известные в строительной индустрии компоненты, свойства которых они улучшили наночастицами. Так, смолу нафталин формальдегида усилили свойствами диоксида кремния, в итоге бетон получился прочнее и может дольше сохранять эксплуатационные характеристики. Также в смесь добавили омыленную древесную смолу и нитрат натрия.

В ВУЦ ДВФУ создана научная школа по разработке интеллектуальных композитов для специальных сооружений и гражданского строительства. В основе подхода - природоподобие искусственных материалов: так, бетон, по задумке разработчиков, должен обладать прочностью природного камня. Этот принцип разрабатывается современной наукой геоникой (геомиметикой). Её основы заложены профессором Валерием Лесовиком из БГТУ им. В.Г. Шухова, членом-корреспондентом Российской академии архитектуры и строительных наук, и развиваются учеными-инженерами в Москве, Казани и на Дальнем Востоке. Новый бетон также разработан согласно принципам геоники, финальная цель которой создать новые материалы для комфортной среды обитания человека. На следующем этапе исследований ученые планируют разработать бетонную смесь для заливки в условиях отрицательных температур до минус пятнадцати градусов.

Информация предоставлена пресс-службой ДВФУ

 


#ДВФУ

Поделиться:

Статус страницы
Раздел: Ученые ДВФУ и РУДН разработали нанобетон для заливки в условиях отрицательных температур
Дата последнего изменения страницы: 09.01.2017 16:03:25


Мнение
30.03.2020 14:51
Михаил Мишустин о борьбе с распространением новой коронавирусной инфекции на территории РФ

"Президент и Правительство принимают все необходимые меры, чтобы в любом регионе России люди, которые заболели в результате заражения новым коронавирусом, и те, у кого есть подозрение на наличие этой инфекции, получали своевременную медицинскую помощь. В этой связи мы сегодня выделим дотацию в размере 33,4 млрд рублей 77 регионам. Средства пойдут на организацию дополнительных инфекционных койко-мест в больницах и оснащение их медицинским оборудованием в соответствии с утверждённым перечнем.
Кроме этого Министерство здравоохранения должно оперативно определить федеральные медицинские организации, на базе которых будут развёрнуты инфекционные койки для оказания помощи больным с коронавирусной инфекцией. Готовность должна быть полная – места, оборудование, медперсонал".
Направить обращение
Обращения в Министерство Российской Федерации по развитию Дальнего Востока и Арктики в письменном виде направляются по адресу: 119121, г. Москва, ул. Бурденко, д.14.

Направить обращение