Применение самовосстанавливающегося бетона
Виды и принципы работы самовосстанавливающихся бетонов. Технологии использования сульфатредуцирующие бактерии и жидких полимеров для производства гибких бетонов. Сравнительный анализ характеристик бетонов, долговечность, стоимость, сферы их применения.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 05.07.2022 |
| Размер файла | 31,3 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
Кафедра технологии строительного производства
Применение самовосстанавливающегося бетона
Кузнецова Е.В., к.т.н., доцент
Аубакирова Э.А., студент
Грушина Е.И., студент
Россия, 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.
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. бактерия полимер долговечность гибкий бетон
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 ConFlexPave - 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 |
Незначительно |
|
|
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
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].
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].
4. Техномания. Последние новости науки и техники [Электронный ресурс].
5. Бетон Сервис. Завод производитель бетонных смесей в Оренбурге [Электронный ресурс].
Размещено на allbest.ru
...Подобные документы
Материалы для производства жаростойких бетонов. Требования к материалам для изготовления жаростойких бетонов. Виды заполнителей для жаростойких бетонов, нормативные документы и рекомендуемая область применения. Расчет состава жаростойкого бетона.
реферат [61,5 K], добавлен 13.10.2010Особенности производства различных видов бетонных и железобетонных изделий. Направления вторичного использования цементного и асфальтового бетонов. Рациональный выбор оборудования для переработки некондиционного бетона и железобетона, схема утилизации.
курсовая работа [894,3 K], добавлен 14.10.2011Биоповреждения цементных композитов. Методы защиты от биоповреждений. Анализ себестоимости производства бетонов. Анализ потерь от биоповреждений цементных композитов под действием бактерий и плесневых грибов. Технология получения биоцидных бетонов.
курсовая работа [185,7 K], добавлен 14.09.2015Технико-экономические преимущества бетона и железобетона. Основные недостатки бетона как строительного материала. Виды добавок для бетонов. Материалы, необходимые для приготовления тяжелого бетона. Реологические и технические свойства бетонной смеси.
реферат [19,2 K], добавлен 27.03.2009Классификация, разновидности и составляющие материалы асфальтовых бетонов. Технология производства асфальтового бетона. Анализ вредных и опасных производственных факторов. Требования безопасности и расчет параметров производственного оборудования.
курсовая работа [905,0 K], добавлен 08.01.2009История возникновения легких бетонов. Их классификация в зависимости от структуры, вида вяжущего и пористости заполнителей и области применения. Сырьевые материалы для изготовления легкого бетона. Основные технологические процессы и оборудование.
реферат [725,3 K], добавлен 13.04.2009Условия пассивности стали в нейтральных и щелочных средах. Механизм защитного действия бетона, существующие виды антикоррозионных покрытий. Механизм, этапы технологии приготовления и нанесения порошковых покрытий и ее технико-экономический эффект.
диссертация [517,7 K], добавлен 31.12.2015Классификация бетонов и железобетона. Исследование ассортимента изделий, выпускаемых предприятием АО "FEC". Изучение технологии производства бетонной смеси на заводах и крупных установках, бетонных и железобетонных изделий. Способы перемещения цемента.
отчет по практике [1,2 M], добавлен 08.12.2013Основные физико-механические свойства древесины. Процесс вулканизации синтетических каучуков. Технология получения бетонов – искусственных камневидных материалов. Материалы на основе пластмасс и их применение. Расшифровка марки стали 50А, чугуна ЧХ28.
контрольная работа [31,9 K], добавлен 02.02.2015Выбор тактики развития программы "Дороги Российской Федерации". Щебень, применяемый в дорожном хозяйстве. Щебень для производства бетонов и балластного слоя на железнодорожных путях. Организация работ по подаче исходного сырья для производства щебня.
курсовая работа [43,2 K], добавлен 21.10.2010Спуск в скважину под давлением сплошной колонны гибких НКТ. Преимущества применения гибких НКТ, расширение применения при капитальном ремонте скважин. Ограничения в применении работ гибких НКТ. Виды ремонтных работ, выполняемых при помощи гибких НКТ.
реферат [670,1 K], добавлен 21.03.2012Классификация бетонов. Компоненты для приготовления бетонной смеси. Контроль качества. Физико-механические основы формования и уплотнения. Статическое прессование. Влияние состава смеси и продолжительности прессования на плотность и прочность материала.
курсовая работа [158,5 K], добавлен 09.04.2012Производство и виды бетона, вяжущие вещества и наполнители, способы увеличения прочности, области применения. Основные виды цемента, портландцемент, сырье и добавки для его производства. Развитие современные технологий по производству цемента и бетона.
контрольная работа [17,6 K], добавлен 05.10.2009Характеристика строительных теплоизоляционных материалов. Проект цеха по производству ячеистых бетонов; номенклатура продукции. Определение состава газобетона, расхода порообразователя; технические требования. Расчет и выбор технологического оборудования.
курсовая работа [497,4 K], добавлен 17.02.2015Расчет производственных площадей формовочного цеха, складов сырья, продукции. Производство железобетонных конструкций. Характеристика и номенклатура выпускаемой продукции. Схема технологического процесса. Изобретение новых видов бетонов и его компонентов.
курсовая работа [175,8 K], добавлен 02.12.2014Автоклавная тепловлажнастная обработка бетона как наиболее энергоемкий процесс производства. Конструктивный расчет и режим работы автоклава. Массовый баланс воды в технологии, энергетический баланс и эксергетический баланс потоков энергии системы.
курсовая работа [5,1 M], добавлен 19.01.2012Автоматизация производства в машиностроении. Производственная и структурная гибкость, встраиваемость и малочисленность обслуживающего персонала как главные технические особенности гибких производственных систем (ГПС). Перспективы применения ГПС.
реферат [26,7 K], добавлен 29.01.2010Применение металлов и сплавов в городском хозяйстве. Понятие о металлических и неметаллических материалах, способы их изготовления, области применения, технологии производства, способы обработки и использования. Стандартизация конструкционных материалов.
методичка [831,2 K], добавлен 01.12.2009Понятие химической технологии и нефтехимии. Циклонные пылеуловители как инструмента обеспечения технологического процесса. Принципы действия, формулы для расчета характеристик установки. Конструкция и эффективность ее работы, достоинства и недостатки.
презентация [475,1 K], добавлен 10.09.2014Сущность и принцип работы мембранной технологии, материалы и сферы применения. Классификация мембран и их признаки. Использование мембран в технологических процессах и оценка их эффективности. Получение питьевой воды с помощью мембранной технологии.
контрольная работа [22,1 K], добавлен 20.10.2009
