Концепция бетонов будущего и перспектива ее реализации

Современный уровень технологии позволяет представить бетоны будущего, концепцию которых, на наш взгляд, совпадающий с мнением коллег [5], можно изложить следующим образом:

а) высокие физико-технические характеристики бетонов: класс по прочности В40…В80, низкая проницаемость для воды (эквивалентная маркам W12…W20) и газов, низкая усадка и ползучесть, повышенная коррозионная стойкость и долговечность, т.е. характеристики, сочетание которых или преобладание одной из которых обеспечивает высокую надежность конструкций в зависимости от условий эксплуатации;

б) доступная технология производства бетонных смесей и бетонов с вышеуказанными характеристиками, основанная на использовании традиционных материалов и сложившейся производственной базы.

Такой подход представляется обоснованным. С одной стороны, бетон должен обладать достаточным потенциалом, чтобы воспринимать повышенные физико-механические нагрузки при эксплуатации конструкций в различных, в том числе агрессивных средах. С другой стороны, бетон должен сохранить все преимущества, сделавшие его основным конструкционным материалом строительства, т.е. приготавливаться, в основном, из местных ресурсов, в непосредственной близости от стройплощадок с небольшими трудозатратами как при производстве смесей, так и при бетонировании конструкций.

Нам представляется, что, основным путем реализации концепции бетонов нового поколения является модифицирование бетонов с использованием более совершенных и технологичных материалов. Это могут быть смесевые композиции из традиционных добавок в новых отпускных формах или специально синтезированные органические продукты.

Примером смесевой композиции, отличающейся высокой технологичностью и технической эффективностью, являются органо-минеральные материалы – комплексные модификаторы серии МБ-01, МБ-30С и МБ-50С, производимые в России. Минеральная часть модификаторов состоит из микрокремнезема (МБ-01) или смеси микрокремнезема с золой уноса (МБ-30С и МБ-50С), а органическая включает СП на основе НФ и фосфороорганический комплексон. Это - порошкообразные материалы насыпной плотностью 750-800 кг/м³, состоящие из гранул размером до 100 мкм. Каждая гранула представляет собой агрегат из ультрадисперсных частиц МК или золы, покрытых затвердевшей адсорбционной пленкой из молекул СП и комплексона.

Действие органо-минеральных модификаторов на цементные системы состоит в том, что при затворении водой и перемешивании компонентов бетонной смеси происходит дезагрегация гранул, которой также способствует растворение затвердевшей адсорбционной пленки (прослойки) из СП разделяющей частицы МК или золы уноса. В дальнейшем в цементной системе происходят процессы, характерные для систем с содержащими диоксид кремния дисперсными материалами и СП.

Сочетание СП, пластифицирующего цементную систему по электростатическому механизму, и комплексона, воздействующего на систему по стерическому механизму, как было отмечено выше, придает композиции повышенную эффективность. Это проявляется в пониженном расходе СП по сравнению с цементными системами аналогичной консистенции, приготовленными с раздельным введением всех ингредиентов модификатора, а также в длительном сохранении первоначальной консистенции бетонных смесей по сравнению с такими же аналогами [12].

Благодаря этим свойствам комплексные органо-минеральные модификаторы представляются одним из эффективных средств успешной реализации концепции бетонов с высокими эксплуатационными свойствами.