В России, стране с достаточно суровым климатом, проблема бетонирования при низких температурах всегда была актуальной. Заливка бетона в таких условиях — серьезный вызов для строителей. Вода в составе смеси может замерзнуть, бетон неправильно «схватится», в нем образуются комки. Заливка при температуре ниже плюс пяти градусов требует специальной методики. Нарушение же технологии снижает характеристики монолитных конструкций, приводит к их преждевременному разрушению.
Решить эту проблему пытаются специалисты различных научных организаций. Так, недавно инженеры Военного учебного центра Дальневосточного федерального университета (ВУЦ ДВФУ) совместно с коллегами из Российского университета дружбы народов разработали бетонную смесь с нанодобавками для возведения монолитных конструкций высотой до 10 этажей. Заливать такой нанобетон можно при высокой влажности и при температурах до минус 5 градусов, то есть в условиях неблагоприятных для возведения монолитных зданий. В планах ученых разработка бетонной смеси для заливки при минус 15 градусах.
Специалисты ВУЦ ДВФУ предлагают вводить в состав бетонной смеси специальные добавки — гиперпластификаторы, свойства которых улучшены с помощью нанотехнологий. Такой состав бетона, по мнению разработчиков, поможет сохранить прочность и долговечность конструкций, возводимых на холоде, без удорожания технологического процесса. В качестве добавок ученые использовали уже известные в строительной индустрии компоненты, но свойства их были улучшены наночастицами. Так, смолу нафталин формальдегида «усилили» диоксидом кремния, также в смесь были добавлены омыленная древесная смола и нитрат натрия.
«Характеристики новой наносмеси соответствуют потребностям гражданского строительства и в целом превосходят нормативные требования, — утверждает один из авторов работы, профессор ВУЦ, подполковник Роман Федюк. — 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».
По словам ученого, новая бетонная смесь содержит меньше цемента, его частично заменили на зольные отходы энергетических производств и отсевы дробления песка, это делает материал более экологичным. Его технологические свойства аналогичны свойствам смесей, содержащих цементы высоких марок, а ее применение экономически выгоднее. Кроме того, при изготовлении смеси было использовано примерно на 40 процентов меньше воды. Достижению более высокой плотности способствовало дополнительное измельчение частиц смеси в установке, которую также разработали в ДВФУ.
Свойства новой бетонной смеси были проверены в реальных условиях, при строительстве перекрытий и несущих конструкций пятиэтажной парковки. Бетонный камень застывал 28 дней в естественных условиях при перепадах температур от плюс пяти до минус шести градусов. Итоговый результат, по информации разработчиков, полностью соответствует заявленным стандартам.
Справочно:
Дальневосточный федеральный университет (ДВФУ) создан в 2010-2011 годах в результате объединения четырех ведущих вузов Дальнего Востока — Дальневосточного государственного университета, Дальневосточного государственного технического университета, Тихоокеанского государственного экономического университета (ТГЭУ) и Уссурийского государственного педагогического института.
https://www.stroygaz.ru/publication/item/zakalennyy-nanochastitsami/