32x32

blackmore Ред. 27.12.2019

Новый бетон высокой прочности

На протяжении последних 8 тысяч лет человечество использует бетон – один из наиболее ценных материалов для строительства. Он позволяет быстро строить сооружения различного назначения и отлично укрепляет основания зданий. Также материал часто используется в качестве одного из компонентов дорожного покрытия.

Канадские ученые занимаются усовершенствованием технологий создания бетона. Для этого используется связывание диоксида углерода, благодаря которому бетон начинает работать в качестве сорбента CO2. Обновленный метод приводит к тройному улучшению:

  • снижению стоимости;
  • увеличению прочности;
  • повышению экологической безопасности. 

Данная технология применяется прямо сейчас: с ее помощью строится внушительный офисный центр в городе Атланта. Теперь здание, площадь которого составляет 100 тысяч квадратных метров, будет поглощать такое же количество углекислого газа, как и 800 га леса в течение года.

Это не единственный метод для абсорбции углекислого газа. Некоторые исследователи предлагают применять более радикальный способ – высаживать растения на бетоне. В этом помогает определенный вид используемого сырья. Его состав немного отличается от классического – портландцемент в нем заменен на фосфат магния. Это позволяет сделать бетон пригодным для жизни некоторых микроорганизмов. 

Съедобные растения на таком материале не вырастут, а вот мох сможет. Подобный состав отлично подходит для выполнения облицовочных работ во время строительства большинства архитектурных объектов. Что же касается прочности, она не должна пострадать, поэтому во время проектирования инженерных сооружений можно применять классические методы онлайн расчета балки и прочих конструкций.

Бетон еще с древних времен считался одним из самых надежных материалов. Первое упоминание о нем датируется VI тысячелетием до нашей эры. Его нашли в одной из хижин – пол в ней был залит бетоном, толщина которого достигала четверти метра. В качестве заполнителя был использован речной гравий, а вяжущим материалом выступала красная глина. Во время археологических раскопок была выявлена абсолютная целостность материалов, что позволяет судить о высоком уровне прочности бетона. 

Современные технологии производства материала позволили во много раз повысить его качества. На бетон не влияет уровень влажности и другие показатели внешней среды. Если в числе компонентов находятся воздухововлекающие добавки, то значительно повышается морозостойкость материала. 

Ресурс с пористой структурой отлично подходит в качестве строительного материала для тротуаров и парковок. Так называемый «пьющий бетон» может впитать большое количество жидкости. Средние показатели – до 4 тыс. литров в минуту. Вода, попадающая на поверхность подобной дороги, моментально переносится под дорожное покрытие. После этого она отправляется в грунт или в канализацию, при условии наличия подходящих труб.

Более прочные инженерные конструкции строятся с помощью преднапряжённого бетона. Он намного прочнее обычного, способен выдержать значительно большие нагрузки. Во время монтажа таких дорог предварительно натягиваются канаты из стали, они позволяют сжать бетон, благодаря чему его прочность при растяжении увеличивается. Для натяжения арматуры применяется специальное устройство. 

После проведения предварительных манипуляций строители приступают к использованию смеси. Она должна набрать начальную прочность, после чего сила натяжения подготовленного каркаса передается бетону. Материал сжимается. Это позволяет минимизировать напряжение, которое получает конструкция под воздействием нагрузки.

Одна из новейших разработок бетона называется «литракон». Среди основных свойств материала можно выделить:

  • прозрачность, достаточную для рассмотрения контура предметов; 
  • уникальность;
  • наличие оптоволокна.

Данный материал сделан из большого количества фиброоптических волокон. Но оптоволокно составляет не более 4 % от общего объема смеси. При этом сохраняются общие свойства бетона, а внешний вид значительно отличается от классического.

Материал имеет достаточно высокую стоимость. Естественно, для китайских инженеров это не проблема. В данный момент на территории Китая (а именно автомагистрали Цзинаня) строятся дороги, имеющие встроенные солнечные панели. Длина территории работ – 1,9 км скоростной магистрали. Для этого было принято решение использовать бетон литракон, а под ним – слой солнечных панелей. Эта технология позволит облегчить зарядку электрокаров. 

Бетон можно использовать в различных отраслях, но одной из наиболее востребованных сфер его применения были и остаются дорожные покрытия. 

Покрытие из смеси цемента и бетона имеет большой срок эксплуатации – до 50 лет. При этом на износостойкость влияет не только качество состава, но и специальная технология укладки покрытия. Щебень и цемент являются основанием для будущей дороги. Далее следует геотекстильное полотно. Благодаря ему нагрузка, получаемая от проезжающего транспорта, распределяется равномерно. Деформация автомагистрали при этом минимальна. 

Следующим покрытием становится слой бетона, его толщина составляет не менее 30 см. В результате такая дорога обходится на треть дешевле, чем классическое асфальтовое покрытие, благодаря снижению расходов на эксплуатацию и увеличению срока использования без вынужденных ремонтов до 6 раз.

Цементобетон обладает наиболее подходящими характеристиками для изготовления дорожного покрытия из-за высокой устойчивости и максимального сцепления с колесами. Он прекрасно подходит для изготовления взлетно-посадочных полос. Технология производства сырья позволяет уменьшить тормозной путь и повысить уровень освещенности на 30 %.

Производители дорог нашей страны предпочитают использование асфальта. Не редкость – наличие повреждений на поверхности дорог. Для устранения дефектов можно применить бетонную смесь, разработанную по технологии холодного ресайклинга. Для этого покрытие из асфальта измельчается, а получившийся материал скрепляется с помощью цементного раствора. В его состав добавляются гидравлические вяжущие. Данная смесь предназначена для изготовления основания, на которое будет укладываться состав, включающий бетон и асфальт либо цемент. Отремонтированное покрытие сможет прослужить не менее четверти века.