Применение сомовосстанавливающегося бетона
Рассмотрение применения новых самовосстанавливающихся бетонов. Сравнительный анализ основных рассматриваемых характеристик и стоимостей бетонов. Возможность применения инновационных бетонов. Преимущества применения самозалечивающегося эластичного бетона.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 25.01.2022 |
| Размер файла | 68,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Оренбургский государственный университет
«Архитектурно-строительный факультет»
ПРИМЕНЕНИЕ САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩЕГОСЯ БЕТОНА
Кузнецова Е.В., кандидат технических наук, доцент
доцент кафедры технологии строительного производства
Аубакирова Э.А., студент 4 курс
Грушина Е.И., студент 4 курс
г. Оренбург
Аннотация
В статье рассматривается применение новых самовосстанавливающихся бетонов. Были рассмотрены виды бетонов, описаны принципы работы, а также краткие характеристики. Проведен сравнительный анализ основных рассматриваемых характеристик и стоимостей бетонов. На основании анализа было выявлено, какие бетоны лучше применять в той или иной сфере строительства.
Ключевые слова: бетон, самовосстанавливающийся эластичный бетон, полимерные заплатки, гибкий бетон, полимеры.
Annotation
The article discusses the use of new self-healing concrete. The types of concrete were considered, the principles of operation were described, as well as brief characteristics. A comparative analysis of the main considered characteristics and costs of concrete is carried out. Based on the analysis, it was revealed which concrete is best used in a particular field of construction.
Key words: concrete, self-healing elastic concrete, polymer patches, flexible concrete, polymers.
Основная часть
Еще в Древнем Риме был впервые получен один из самых распространенных строительных материалов нашего времени - бетон. За все время его существования менялись и ужесточались требования к качеству и характеристикам. Особенно серьезные требования стали предъявляться к бетону при возведении зданий и сооружений в сейсмически опасных зонах и строительстве под водой. Все это привело к необходимости создания новых видов бетона, используя при этом самые неожиданные компоненты. [1]
На сегодняшний день самой распространенной проблемой использования бетона является нарушение его структуры в процессе различного рода воздействий (агрессивные среды, механические воздействия, вибрации). Все это способствует появлению коррозии арматуры, снижению прочности, появлению вредных микроорганизмов, что может привести к более серьезным проблемам. Для решения такой проблемы были созданы различные самовосстанавливающиеся бетоны, в состав которых входят различные компоненты. [2]
Самовосстанавливающиеся бетоны - это общее название различных разработанных в настоящее время решений, призванные изменить структуру материала и сделать его способным к восстановлению. [2]
На данный момент существует три основных вида инновационного бетона, которые все еще находятся в процессе доработок, но уже смогли зарекомендовать себя своими лучшими характеристиками по сравнению с обычным бетоном.
Полимерные заплатки - специальные покрытия на бетонные монолиты, которые состоят из полимерных капсул. Это одна из самых инновационных разработок ученых Южной Кореи (университет Юнсэй). На данный момент работы по усовершенствованию технологии еще ведутся, поэтому результаты испытаний являются не окончательными, но уже способны впечатлить. Такие заплатки позволяют сохранить целостность полимерного покрытия на бетоне в течение года, что, несомненно, продлевает жизнь конструкций. Принцип работы материала следующий: поверхность бетонного монолита покрывают специальным веществом с микрокапсулами, в котором находится полимер. Как только начинаются появляться трещины, капсулы раскрываются и заполняют жидкими полимерами ее пространство. Далее под действием ультрафиолета полимер застывает, таким образом, полностью восстанавливая прочность бетона. [3]
Бактерии-реставраторы - самозалечивающийся эластичный бетон, который был создан нидерландскими учеными Хэнком Йонкерсом и Эриком Шлангеном. Разработка является также не полной и требует доработок, но уже сейчас показывает отличные результаты. [3] Принцип работы следующий: в бетонную смесь добавляют сульфатредуцирующие бактерии, которые при проникновении через трещины влаги начинают размножаться, выделяя кальцит (известняк). Именно известняк и будет способствовать скреплению края трещин. В условиях лаборатории бактерии смогли успешно заживить трещины до 0,5 миллиметров. Данная разработка позволяет увеличить срок службы бетонных конструкций и предотвратить возникновение коррозии арматуры в железобетоне. Сейчас же перед учеными стоит задача разработать специальные щелочно-толерантные штаммы бактерий, которые будут более устойчивы к щелочной среде бетона и найти методы понижения стоимости материала, так как на данный момент его средняя цена на 50% больше, чем обычный цемент. [4]
Гибкий бетон СопПехРауе - новая технология, которая демонстрирует прочность на уровне стальной арматуры и гибкость, превосходящую обычный бетон в 2 раза. Такой вид бетона в скором времени будет незаменим в дорожном строительстве взамен бетонных плит, а также при возведении высоток за счет увеличенной прочности материала и уменьшения его веса. Композитный бетон в составе имеет полимерное микроволокно, которое придает гибкость и усиливает его адгезию с порываемой поверхностью. Эластичный бетон имеет существенный недостаток - стоимость материала в 3 раза выше обычного бетона. [3]
На основе всех данных о инновационных видах бетона можно провести сравнительный анализ. [2]
Таблица 1
Сравнение характеристик бетона
|
Характеристики |
Обычный бетон |
Полимерные заплатки |
Самозалечивающийся эластичный бетон |
Гибкий бетон |
|
|
Образование трещин |
+ |
Временно |
Временно |
Незначите льно |
|
|
Долговечность |
До 100 лет |
На 1 год дольше обычного |
Более 200 лет |
Более 200 лет |
|
|
Плотность бетона |
До 2500 кг/м3 |
До 2500 кг/м3 |
До 1800 кг/м3 |
До 1800 кг/м3 |
|
|
Способность к регенерации |
- |
+ |
+ |
+ |
Исходя из таблицы видно, что обычный бетон во многом уступает более новым и современным материалам, но пока ни один из новых не может заменить тяжелый бетон, что в ближайшем времени будет, конечно же, доработано. Однако, простой бетон не способен к регенерации, что на фоне остальных образцов является существенным недостатком. Также можно заметить, что долговечность бетона увеличивается с применением различных технологий изготовления.
Рисунок 1 График сравнения стоимостей разных видов бетона
бетон самовосстанавливающий эластичный инновационный
Что же касается анализа стоимости, то можно увидеть значительные скачки цен каждого из вида бетона. Приблизительная стоимость обычного бетона за 1 м3 начинается от 2600 рублей [5], что является на данный момент самым доступным по цене материалом, далее мы можем наблюдать медленный, а потом скачкообразный рост в цене за 1 кубометр материала. Данные цены обуславливаются новизной бетонов, а также их недоработкой, что в ближайшее время смогут оптимизировать.
Таким образом, возможность применения инновационных бетонов положит начало новой эпохи строительства и расширения сферы применения таких материалов. К примеру, полимерные заплатки поспособствует облегчению процесса реконструкции зданий путем нанесения слоя полимерных капсул на существующую конструкцию. Применение самозалечивающегося эластичного бетона сможет увеличить срок жизни зданий и сооружений. Гибкий бетон медленно, но очень уверенно покоряет автодорожное строительство, а также строительство высоток.
Использованные источники
1. Строительный портал о материалах, ремонте и дизайне [Электронный ресурс]: https://nastroike.com/зйойеіпуе-materialy/elastichnyi-beton-harakteristiki-i-vidy.
2. Е.А. Струкова, Н.В. Гилязидинова Самовосстаналивающийся эластичный бетон// X Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых «РОССИЯ МОЛОДАЯ». 2018. С. 1-3.
3. Бетон [Электронный ресурс]: https://1beton.info/vidy/samovosstanavlivayushhijsya-beton- samozalechivayushhij sya-elastichnyj-gibkij.
4. Техномания. Последние новости науки и техники [Электронный ресурс]. URL: https://texnomaniya.ru/technology/treshhini-v-betone-zadelajut-umnie-bakterii.html.
5. Бетон Сервис. Завод производитель бетонных смесей в Оренбурге [Электронный ресурс]. URL: https://лучшийбетон.рф/?utm_source=yandex&utm_medium=cpc&utm_campaig n=pck-mob-g-sh&utm_content=cena11&podmen=tsena&utm_term= бетон%20стоимость&ydid =1762210152875318470.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Факторы и условия формирования структуры бетона. Водопроницаемость цемента и водостойкость бетона. Особенности структурообразования в цементных растворах. Процесс формирования модифицированных бетонов. Характеристика структуры водостойких бетонов.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 14.03.2019Обзор сырьевых материалов и проектирование подбора состава тяжелого бетона. Расчет химической добавки тяжелого бетона, характеристика вещества. Разработка состава легкого бетона. Область применения в строительстве ячеистых теплоизоляционных бетонов.
реферат [110,6 K], добавлен 18.02.2012Изделий крупнопанельного домостроения как одна из областей применения самоуплотняющихся бетонов, общая характеристика составов строительного материала. Рассмотрение путей получения самоуплотняющихся песчаных бетонов с применением различных наполнителей.
презентация [148,4 K], добавлен 20.03.2019Определение и краткая история высокопрочного бетона. Общие положения технологии производства бетонов: значение качества цемента, заполнителей, наполнителей и воды. Основные характеристики структурных элементов бетона. Способы повышения его прочности.
реферат [25,9 K], добавлен 07.12.2013Классификация бетона по маркам и прочности. Сырьевые материалы для приготовления бетонов. Суперпластификаторы на основе поликарбоксилатов. Проектирование, подбор и расчет состава бетона с химической добавкой. Значения характеристик заполнителей бетона.
курсовая работа [52,7 K], добавлен 13.03.2013Первые бетонные постройки. Основные этапы развития технологии бетона в Древнем Риме. Жесткие и малоподвижные бетонные смеси. Применение силикатного, цементно-полимерного, декоративного бетона и фибробетона. Процесс создания новых видов бетонов.
реферат [43,9 K], добавлен 21.07.2011Механические свойства бетона и состав бетонной смеси. Расчет и подбор состава обычного бетона. Переход от лабораторного состава бетона к производственному. Разрушение бетонных конструкций. Рациональное соотношение составляющих бетон материалов.
курсовая работа [113,6 K], добавлен 03.08.2014Создание новой шкалы классов бетонов по прочности. Необходимые свойства искусственных каменных облицовочных плит. Рассмотрение основных способов формования плотных бетонов. Использование пропиточных составов для насыщения пористых строительных материалов.
контрольная работа [20,0 K], добавлен 12.12.2012Использование в строительстве бетонов, приготовленных на цементах или других неорганических вяжущих веществах. Расчет состава тяжелого бетона методом объемов. Виды химических добавок. Подбор состава легкого бетона. Декоративные (архитектурные) бетоны.
курсовая работа [4,6 M], добавлен 22.12.2015Приготовление легких бетонов. Снижение собственной массы несущих конструкций. Крупнопористый легкий бетон. Материалы для изготовления легкого бетона. Крупнопористый бетон и гипсобетон. Улучшение теплофизических свойств. Прочность поризованного бетона.
реферат [35,1 K], добавлен 15.02.2012Бетон как композиционный материал, его свойства в зависимости от входящих в состав элементов, разновидности и использование в строительстве. Классификация бетона по уровню водонепроницаемости и жаростойкости, его применение для различных конструкций.
реферат [17,8 K], добавлен 28.05.2009Бетон - искусственный каменный материал, полученный в результате твердения рационально подобранной смеси вяжущего, заполнителя и воды. Описание напряжённых лёгких бетонов и определение их основных характеристик. Возможности эффективного применения смесей.
курсовая работа [29,5 K], добавлен 18.12.2010Назначение и классификация ячеистых бетонов. Виды сырьевых материалов, требования, предъявляемые к ним; вяжущие вещества, кремнеземистый компонент, порообразователи, корректирующие добавки. Технология крупноразмерных изделий. Контроль качества продукции.
курсовая работа [253,7 K], добавлен 18.11.2009Бетон как искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердения перемешанной и уплотненной смеси из вяжущего вещества, воды, мелкого и крупного заполнителей. Проектирование состава легких бетонов и их свойства, классификация и типы.
курсовая работа [776,3 K], добавлен 17.02.2016Специальные виды цементов, их особые свойства и сферы применения. Физические, механические и технологические свойства древесины. Виды бетонов и их составляющие. Бетон и железобетон: их качества, технологические схемы производства и область применения.
контрольная работа [50,0 K], добавлен 22.02.2012Виды и свойства гидротехнических бетонов. Технология приготовления и транспортировки бетонной смеси. Последовательность загрузки материалов и время ее перемешивания. Производство бетонных и железобетонных работ в зимних условиях. Контроль их качества.
реферат [108,5 K], добавлен 16.03.2015Назначение и классификация ячеистых бетонов. Виды сырьевых материалов и требования, предъявляемые к ним. Технические характеристики пенообразователей. Особенности технологии производства стеновых блоков из ячеистого бетона. Контроль качества продукции.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 15.11.2009Виды строительных бетонов и их особенности. Дорожные и гидротехнические бетоны. Пропариваемые бетоны. Бетоны с активными минеральными добавками. Мелкозернистые бетоны. Бетоны термосного твердения. Бетоны с противоморозными добавками. Легкие бетоны.
реферат [26,9 K], добавлен 26.05.2008Определение объема образцов бетона неправильной формы, показателей пористости бетонов по кинетике водопоглащения (дискретный способ). Средние значения водопоглощения кубиков и балок в зависимости от вида добавок. Относительное водопоглощение по массе.
научная работа [366,2 K], добавлен 13.11.2008Концепция развития бетона и железобетона, значение этих материалов для прогресса в области строительства. Особенности технологий расчета и проектирования железобетонных конструкций. Направления и источники экономии бетона и железобетона в строительстве.
реферат [30,2 K], добавлен 05.03.2012
