ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА проф Сопов В

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ БЕТОНА И ЖЕЛЕЗОБЕТОНА проф. Сопов В. П.

ВИДЫ БЕТОНОВ

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА ВЫСОКОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЕТОНЫ Наиболее полно современные возможности технологии бетона отразились в создании и производстве высококачественных, высокотехнологичных, высокофункциональных бетонов (High Performance Concrete, HPC). Под этим термином, принятым в 1993 г. совместной рабочей группой ЕКБ / ФИБ, объединены многокомпонентные бетоны с высокими эксплуатационными свойствами, прочностью, долговечностью, адсорбционной способностью, низким коэффициентом диффузии и истираемостью, надежными защитными свойства ми по отношению к стальной арматуре, высокой химической стойкостью, бактерицидностью и стабильностью объема.

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА ВЫСОКОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЕТОНЫ Высококачественные бетоны, приготавливаемые из высокоподвижных и литых бетонных смесей с ограниченным водосодержанием, имеют прочность на сжатие в возрасте двух суток 30 – 50 МПа, в возрасте 28 суток 60 – 150 МПа, морозостойкость F 600 и выше, водонепроницаемость W 12 и выше, водопоглощение менее 1 – 2 % по массе, истираемость не более 0, 3 – 0, 4 г / см 2, регулируемые показатели деформативности, в том числе с компенсацией усадки в возрасте 14 – 28 суток естественного твердения, высокую газонепроницаемость. В реальных условиях прогнозируемый срок службы такого бетона превышает 200 лет, достигая фантастической цифры в 500 лет, что подтверждается исследованиями японских ученых.

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА ВЫСОКОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЕТОНЫ технологические требования: • дальнейшее сокращение водоцементного отношения до В/Ц = 0, 2; • непременное использование микронаполнителей и пластификатора; • оптимизация плотности упаковки зерен заполнителя – вплоть до нановеличин; • ограничение максимального размера крупнейших зерен до 8 мм; как правило, до 2 мм; • использование заполнителей из горных пород повышенной прочности

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА ВЫСОКОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЕТОНЫ

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА ВЫСОКОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЕТОНЫ Микроструктура Обычный Ультравысокофункциональный

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА ВЫСОКОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЕТОНЫ Cеул, мост Мира Бурдж-Халифа, Дубаи

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА ВЫСОКОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЕТОНЫ Kingdom City, Дубаи

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА ВЫСОКОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЕТОНЫ Самое высокое спиралевидное здание высотой 360 м Инфинити Тауэр, Дубаи Фонд Louis Vuitton, Париж

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА ВЫСОКОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БЕТОНЫ (НРС) РЕАКЦИОННОПОРОШКОВЫЕ БЕТОНЫ (RPC) БЕЗДЕФЕКТНЫЕ БЕТОНЫ (MDF) СТЕКЛОФИБРОАРМИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ (GFRC)

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА РЕАКЦИОННОПОРОШКОВЫЕ БЕТОНЫ (RPC) Композиционный материал с очень высокой прочностью (200… 800 МПа) и очень низким В/Ц (0, 15… 0, 25). КОМПОНЕНТЫ СОДЕРЖАНИЕ (КГ/М 3) ЦЕМЕНТ 700 МИКРОКРЕМНЕЗЕМ (Sуд =3200 м 2/кг ) 140 КВАРЦЕВЫЙ ПЕСОК (0, 125/0, 63) 950 БАЗАЛЬТОВАЯ МУКА (Sуд =380 м 2/кг ) 350 СУПЕРПЛАСТИФИКАТОР 29, 4 ВОДА 166 В/Ц 0, 2 Франция, начало 1990 -х, P. Richard and M. Cheyrezy

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА РЕАКЦИОННОПОРОШКОВЫЕ БЕТОНЫ (RPC)

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА РЕАКЦИОННОПОРОШКОВЫЕ БЕТОНЫ (RPC) Shawnessy станция легкорельсового транспорта Пешеходный мост, Шербрук, Квебек, Канада

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА БЕЗДЕФЕКТНЫЕ БЕТОНЫ (MDF) Уровень I C-S-H матрица <10 -6 м Два типа C-S-H Уровень 0 Твердая фаза C-S-H+ гелевая пористость Глобулы Элементарный блок + нанопористость 5, 6 нм LDC-S-H 37% гелевая пористость 2, 2 нм НDC-S-H 24% гелевая пористость Концепция разработана в конце 1970 -х – начале 1980 -х гг. Birchall и представляет собой структуру с плотной упаковкой (Densely packed structure DSP)

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА БЕЗДЕФЕКТНЫЕ БЕТОНЫ (MDF) Низкоплотные – 70% Высокоплотные – 30% Рядовой бетон

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА БЕЗДЕФЕКТНЫЕ БЕТОНЫ (MDF) Низкоплотные – 15% Высокоплотные – 85% 10%

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА СТЕКЛОФИБРОАРМИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ (GFRC) Стеклофибробетоны также не включают крупный заполнитель. Соотношение цемента и песка составляет 1: 1. В/Ц = 0, 33… 0, 38. Стекловолокно 2… 3% по массе (при напылении 4… 6%). Эмульсия акрилового полимера 5% по твердому веществу от массы цемента. Аморфный алюмосиликат кальция 10 -25% замена цемента. Поликарбоксилат.

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА СТЕКЛОФИБРОАРМИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ (GFRC)

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА СТЕКЛОФИБРОАРМИРОВАННЫЕ БЕТОНЫ (GFRC) Медицинский Центр Саттер - Кастро-Вэлли Эйзенхауэр Медицинский Центр

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА УМНЫЕ БЕТОНЫ (Smart Materials and Composites) САМОУПЛОТНЯЮЩИЙСЯ БЕТОН (SCC)

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА УМНЫЕ БЕТОНЫ (Smart Materials and Composites) САМОУПЛОТНЯЮЩИЙСЯ БЕТОН (SCC) Мост дракона, Алькала-де-Гвадаира, Севилья, Испания

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА УМНЫЕ БЕТОНЫ (Smart Materials and Composites) САМОУПЛОТНЯЮЩИЙСЯ БЕТОН (SCC) Художественный музей MAXXI, Рим. Италия

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА УМНЫЕ БЕТОНЫ (Smart Materials and Composites) • • САМООЧИЩАЮЩИЙСЯ ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКИЙ БЕТОН Благодаря тому, что контактный угол между каплями воды и поверхностью с гидрофильным покрытием на основе Ti. O 2 составляет <5°, это приводит к тому, что частицы грязи стремятся вниз под воздействием водной пленки и поверхность очищается от пыли и грязи. Кроме функции самоочищения, наносоединения Ti. O 2 посредством фотокатализа также расщепляют микрооганизмы: убивают бактерии, плесень и вирусы.

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА УМНЫЕ БЕТОНЫ (Smart Materials and Composites) САМООЧИЩАЮЩИЙСЯ ФОТОКАТАЛИТИЧЕСКИЙ БЕТОН Юбилейная церковь, Рим, Италия Парковка Volkswagen Austostadt, Вольфсбург, Германия

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА УМНЫЕ БЕТОНЫ (Smart Materials and Composites) САМОЗАЛЕЧИВАЮЩИЙСЯ БЕТОН (SHC) САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ БЕТОН (SRC) Образование трещины Трещина заполняется лечебным агентом из микрокапсулы После контакта с катализатором происходит полимеризация агента

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА УМНЫЕ БЕТОНЫ (Smart Materials and Composites) САМОЗАЛЕЧИВАЮЩИЙСЯ БЕТОН (SHC) САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ БЕТОН (SRC)

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА УМНЫЕ БЕТОНЫ (Smart Materials and Composites) САМОЗАЛЕЧИВАЮЩИЙСЯ БЕТОН (SHC) САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ БЕТОН (SRC) Са(С 3 Н 5 О 2)2+7 О 2=Са. СО 3+5 СО 2+5 Н 2 О СО 2+Са(ОН)2=Са. СО 3+Н 2 О

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА УМНЫЕ БЕТОНЫ (Smart Materials and Composites) САМОЗАЛЕЧИВАЮЩИЙСЯ БЕТОН (SHC) САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ БЕТОН (SRC)

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА ПРОЗРАЧНЫЙ БЕТОН (LTC) Lucem - комбинация стекловолокна и мелкозернистого бетона LIGHT TRANSMITTING CONCRETE

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА ПРОЗРАЧНЫЙ БЕТОН (LTC)

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА БЕТОННЫЕ ТКАНИ (Concrete Cloth) Вильям Кроуфорд (William Crawford) и Питер Брюин (Peter Brewin) из британского королевского колледжа искусств

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА БЕТОННЫЕ ТКАНИ (Concrete Cloth) Concrete Cloth – это уникальный материал, который состоит из тканевых волокон, соединенных сухой бетонной смесью. Материал имеет толщину от 5 до 20 мм в зависимости от требований заказчика и ширину до 5 метров.

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА БЕТОННЫЕ ТКАНИ (Concrete Cloth)

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА GIRLI БЕТОН Соединение текстиля и бетона делает бетон инструментом дизайнера, 2005

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА GIRLI БЕТОН

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА БЕТОННЫЕ УКРАШЕНИЯ

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА БЕТОННЫЕ АКСЕССУАРЫ

СОВРЕМЕННЫЕ ВИДЫ БЕТОНА Перфорированные панели Садово-парковые комплексы Декоративные изделия Архитектурные оболочки

НЕРЕАЛИЗОВАННЫЕ ПРОЕКТЫ Дворец Советов был проектом административного центра и конгресс -холла в Москве, недалеко от Кремля, на территории снесённого собора Христа Спасителя. Если бы его построили, он стал бы самым высоким зданием в мире. Строительство началось в 1937 году, но было прервано вторжением Германии в 1941.

НЕРЕАЛИЗОВАННЫЕ ПРОЕКТЫ Мега-город – пирамида Шимицу Эту огромную пирамиду предлагали построить на берегу Токийского залива в Японии. Строение должно было быть в 14 раз выше Пирамиды Гиза высотой 139 метров и обеспечить жильём миллион человек. Высота пирамиды составляла бы две тысячи метров над уровнем моря. Предложенная конструкция настолько велика, что не может быть построена из существующих ныне материалов из-за их веса. Проект рассчитан на супер-прочные и лёгкие материалы будущего, основанные на карбоновых нанотрубах, которые сейчас только исследуются.

НЕРЕАЛИЗОВАННЫЕ ПРОЕКТЫ Ультима-тауэр Башня по проекту архитектора Юджина Тсуя должна была иметь диаметр 1 828, 8 метров в основании и внутреннюю площадь 140 миллионов квадратных метров. Башня должна была предоставить жильё одному миллиону человек, её строительство обошлось бы в 150 миллиардов долларов США. Башня использовала бы атмосферный перепад давлений между основанием и вершиной, чтобы генерировать электричество по всей своей высоте. Здание было спроектировано для решения проблемы с перенаселённостью и создания внутренней «мини экосистемы» для её обитателей.

НЕРЕАЛИЗОВАННЫЕ ПРОЕКТЫ Башня Никитин – один из самых высоких небоскрёбов, спроектированных когда-либо. Предполагаемая высота башни – четыре тысячи метров, проект был разработан в Японии в 1966 -1969 годах. Небоскрёб должен был быть жилым зданием и вмещать до пятисот тысяч жителей.

НЕРЕАЛИЗОВАННЫЕ ПРОЕКТЫ Чикагский шпиль Как только разработка проекта была завершена, строительство небоскрёба, высотой более двух тысяч метров, было остановлено из-за рецессии в экономике. Если здание всё-таки будет построено, оно до неузнаваемости изменит линию горизонта Чикаго.

НЕРЕАЛИЗОВАННЫЕ ПРОЕКТЫ NOAH (New Orleans Arcology Habitat) Проект представляет собой треугольное здание высотой 365 метров, своеобразную городскую платформу, расположенную на воде. Необычная форма здания, в данном случае, несет функциональную нагрузку, ведь треугольник является одной из самых устойчивых фигур, а в Орлеане, подверженному ураганам, способность противостоять природной стихии является главенствующей. Треугольник также позволяет сделать здание сквозным, деля NOAH на три отдельных "башни", сходящиеся наверху.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!