Гибкий вяжущий композит – прорыв в строительной индустрии

Строительная индустрия 21 века освоила возведение зданий по технологии монолитно-каркасного строительства. При этом темпы возведения таких зданий практически сравнялось с темпами панельного домостроения. Данная технология – это сжатые сроки строительства, практически любая этажность и форма возводимого объекта. Основа технологии – опалубка и качественный бетон. Современное оборудование для заливки бетона, скользящая опалубка и средства малой механизации – залог качества бетонирования и высоких темпов строительства. К этому можно добавить высокую прочность монолита, а также высокую сейсмостойкость возводимых зданий и сооружений. Теперь несколько слов о качественном бетоне. Специалисты различают мелкозернистый, мелкозернистый с дисперсным армированием, безусадочный и расширяющийся, пропитанный и золошлаковый.

При этом основной компонент любого бетона – вяжущее вещество, главным образом, цемент. Его основные свойства это стойкость к коррозии, водопотребность, тонкость помола, устойчивость к низким температурам, прочность и время схватывания. Все без исключения свойства этого материала являются определяющими. Универсальные марки объединяют в себе все положительные качества цемента. В особых видах цемента, одни свойства значительно улучшены за счет ухудшения других. Не так давно в производстве вяжущих веществ произошел серьезный прорыв. Ученые из Университета Британской Колумбии (Канада) объявили миру о разработке чистого бетона – прочного, податливого и более пластичного, а также способного выдерживать взрывы и пожары. Единственный недостаток нового материала – ему противопоказано растяжение, из-за чего его продолжают армировать. Новый материал получил название Eco-friendly Ductile Cementitious Composite, сокращенно EDCC.

В новом бетоне обычный цемент на 70% заменен гибким вяжущим композитом, состоящим в основном из летучих зол. Впервые гипотеза применения летучих зол в качестве стройматериала, а именно в изготовлении бетона выдвинута профессором Джеффри Волзом из Университета науки и технологий штата Миссури (США). Нужно сказать, что летучие золы и сегодня присутствуют в бетоне, используемом при сооружении мостов и в дорожном покрытии, и это значительно влияет на их прочность. Но это всего 35 – 40 процентов летучих зол. В своих исследованиях Волз утверждает, что доля летучих зол в бетоне может доходить до 75% и это делает его более прочным. Зольная пыль – побочный продукт тепловых электростанций. Например, только США за год получают около 130 миллионов тонн топливной золы и шлака при сжигании угля. Системы фильтрации тепловых электростанций улавливают золы, которые либо идут на утилизацию, либо на дальнейшую обработку для использования в качестве вяжущего в производстве строительных материалов. В свою очередь, производство портландцемента тоже связано с побочным продуктом, с гигантскими выбросами в атмосферу углекислого газа. На одну тонну продукции приходится одна тонна таких выбросов. Новый бетон находит применение отходам тепловых электростанций, а также сокращает выбросы диоксида углерода цементными производствами, а это 7% всех мировых выбросов. Почему сокращает? Меньшее количество цемента в новом бетоне обуславливает меньшую потребность в нем, а значит и меньшие выбросы.

Испытания нового бетона, проведенные в Британской Колумбии показали его высокую прочность и гибкость. В ходе испытаний было создано искусственное девяти бальное землетрясение, которое не смогло разрушить обычные бетонные блоки с десятью миллиметровым напылением нового материала. При этом аналогичные блоки без такой обработки разрушились на 65%. Преимущества нового строительного материала по прочности и гибкости сулят гибкому бетону большие перспективы, в первую очередь, в антисейсмическом строительстве и при реконструкции зданий и сооружений.