В XXI в. бетон получит развитие

как один из основных материалов

для строительства. Уже сегодня

применяются более тысячи видов

различных бетонов – от особо лег-

ких с плотностью 100 кг/куб. м до

особо прочных с прочностью более

100 МПа – и большое разнообразие

специальных бетонов с разными

комплексами свойств.

Сравнительная простота и доступ-

ность бетонной технологии, широкая

возможность использовать местное

сырье и вторичные отходы промыш-

ленности и энергетики, низкая энерго-

потребность производства, доступная

стоимость и широкая возможность в

воплощении самых разных архитек-

турно-строительных решений – все

это является гарантией широкого при-

менения бетона в строительстве.

Сегодня под термином «бетон»

подразумевают широкую гамму раз-

личных строительных композитов

гидратационного и других видов твер-

дения. Здесь и обычный тяжелый бе-

тон, и легкие ячеистые бетоны, и мел-

козернистые бетоны, растворы, мас-

тики, и фибробетоны, и специальные

бетоны, в том числе с использованием

полимерных компонентов и самых

различных вяжущих веществ. Много-

образие видов бетона обусловливает

его успешное применение в условиях

рыночной экономики и технического

прогресса.

В современных условиях бетоны

становятся многокомпонентными, при

их приготовлении широко используют-

ся химические модификаторы струк-

туры и свойств, активные минераль-

ные ультрадисперсные компоненты и

ряд других эффективных добавок.

В современной технологии бетона

с целью управления структурообра-

зованием, технологией производства

и регулированием свойств материала

используют:

Ю.М. Баженов – президент Ассоциации ученых и специалистов в области строительного материаловедения, доктор технических наук, заслуженный деятель наукиРоссийской Федерации, академик Российской академии архитектуры и строительных наук,академик Международной и Российской инженернойакадемии.

Бетон: технологии будущего

ИЮЛЬ-АВГУСТ 200550

● композиционные вяжущие на раз-

личной основе (на цементе, гипсе,

магнезиальных вяжущих и др.), являю-

щиеся многокомпонентными вяжущи-

ми низкой водопотребности;

● комплексные модификаторы струк-

туры и свойств, включающие в себя

различные химические модификато-

ры и активные минеральные компо-

ненты, в том числе ультрадисперсные;

● минеральное сырье заполнителей,

обеспечивающее получение эконо-

мичных и долговечных бетонов;

● интенсивную технологию, обеспечи-

вающую гомогенизацию состава и со-

здание условий оптимального взаимо-

действия составляющих в процессе

образования структуры материала и

ее упрочнения.

Основу современной технологии

бетона составляет создание высоко-

качественного искусственного ка-

менного черепка (искусственного

камня), отличающегося высокой дис-

персностью, малой дефектностью и

устойчивостью структуры, в том чис-

ле за счет уменьшения ее перестрой-

ки в процессе твердения. На его ос-

нове могут создаваться самые

различные качественные бетоны пу-

тем вкрапления в структуру матери-

ала дополнительных составляющих и

ее модификации:

● при введении различных минераль-

ных заполнителей – высококачествен-

ные конструкционные бетоны;

● при регулировании воздушной фазы

– различные виды облегченных конст-

рукционных бетонов и высококачест-

венных ячеистых бетонов с повышен-

ными теплозащитными свойствами;

● при введении тонкодисперсных ми-

неральных наполнителей и регулиро-

вании воздушной фазы – растворы

различного назначения;

● при введении дисперсных волокнис-

тых материалов – фибробетоны с ши-

роким регулированием свойств и воз-

можностей;

● при введении пигментов, специаль-

ных каменных материалов и приме-

нении особой технологии – различ-

ные виды архитектурно-декоратив-

ного бетона;

● при введении отходов промышленно-

сти – получение бетонов с гарантиро-

ванной экологической безопасностью

одновременно с утилизацией отходов;

● при введении полимерных состав-

ляющих – получение широкой гам-

мы П-бетонов, в том числе для ре-

монта, реконструкции, декоратив-

ных целей и др.;

● при введении специальных компо-

нентов – получение особых видов вы-

сококачественных бетонов – электро-

технических, защитных и др.;

● при введении напрягающих добавок

– получение бетона для самонапря-

женных конструкций.

В строительстве наряду с традици-

онными обычными тяжелыми бетона-

ми с прочностью 10 – 50 МПа для раз-

личных видов конструкций получают

применение новые эффективные виды

бетонов: высокопрочные бетоны, бе-

тоны повышенной долговечности, бе-

зусадочные, расширяющиеся и напря-

гающие бетоны, бетоны, приготов-

ленные из литых бетонных смесей,

специальные бетоны, в том числе на

новых композиционных вяжущих, но-

вые виды легких бетонов и ряд других.

Достижения строительного мате-

риаловедения позволили объединить в

единый комплекс положительные

свойства разных групп бетонов. Так

появился новый класс бетонов – высо-

кокачественные бетоны. Это много-

компонентные бетоны, в которых ис-

пользуются композиционные вяжу-

щие вещества, химические модифи-

каторы структуры, свойств и техноло-

гии, активные минеральные компо-

ненты и расширяющие добавки. Мно-

гокомпонентность системы позволяет

управлять структурообразованием на

всех этапах технологии. Высококаче-

ственные бетоны – это не только вы-

сокие показатели свойств, но и высо-

кая технология, гарантирующая полу-

чение материала высокого качества.

Композиционные вяжущие пред-

ставляют собой продукт механохими-

ческой активации в регламентирован-

ных условиях портландцемента или

другого вяжущего с химическими мо-

дификаторами, содержащими водо-

понижающий компонент, и минераль-

ными добавками.

В качестве модификаторов и ак-

тивных компонентов могут использо-

ваться следующие вещества и матери-

алы, влияющие на реологию смеси,

структуру и свойства материала, кине-

тику физико-химических процессов,

эксплуатационную надежность:

● комплексы химических модифика-

торов различного назначения;

● дисперсные наполнители-разбави-

тели;

● ультрадисперсные наполнители-уп-

лотнители и активизаторы;

● компоненты, управляющие объем-

ными изменениями структуры;

● компоненты, позволяющие управ-

лять физико-химическими процесса-

ми твердения и гарантирующие долго-

вечность бетона;

● компоненты, придающие бетону

специальные свойства;

● компоненты, позволяющие совме-

стно с химическими модификаторами

управлять реологией бетонной смеси

и процессами затвердевания;

● дисперсные волокнистые матери-

алы;

● компоненты, регулирующие внут-

ренее тепловыделение материала.

Современная технология бетона

предлагает строителям широкое

ИЮЛЬ-АВГУСТ 2005 51

ИЮЛЬ-АВГУСТ 200552

современные стройматериалы ИННОВАЦИИ

многообразие бетонов различного

назначения и технологии. В ближай-

шие годы это многообразие еще уве-

личится.

На основе новых видов вяжущих и

модификаторов получат распростра-

нение особобыстротвердеющие бе-

тоны с прочностью через 3...4 часа

40...50 МПа и выше, что обеспечит

значительную экономию энергоре-

сурсов в строительстве, бетоны твер-

деющие при отрицательной темпера-

туре до –30 °С, бетоны со специаль-

ными свойствами: защитные, электро-

технические, антибактерицидные, жа-

ростойкие и др.

Увеличивая разнообразие и объе-

мы применения П-бетонов, в которых

сочетание минеральной и органичес-

кой структур открывает возможности

получения материалов с самыми раз-

личными свойствами и назначением.

Для получения полимер-цементных

бетонов для бетонополимеров и бето-

нов с полимерными заполнителями,

наполнителями и волокнами будут ис-

пользованы новые мономеры и поли-

меры, новые вяжущие и композиции

составляющих, новые технологии по-

лучения материалов.

С целью ресурсосбережения и

улучшения теплотехнических свойств

материала получат большое развитие

воздухонаполненные бетоны и изде-

лия. При этом будет увеличиваться

степень воздухонаполнения и повы-

шаться качество материалов. Ячеис-

тые бетоны различных способов полу-

чения, легкие бетоны на пористых за-

полнителях, в том числе безобжиго-

вых и полимерных, изделия с сотовой

и другими системами сложения дадут

возможность использовать более со-

вершенные технологии изготовления,

большее разнообразие и многоком-

понентность состава и сырья.

Получат распространение виды ар-

хитектурного и декоративного бето-

на: цветные бетоны, бетоны с различ-

ной структурой поверхности, бетоны

– искусственные камни, не только по-

вторяющие вид ценных отделочных

природных камней, но и позволяющие

получать новые разновидности отде-

лочных материалов, не уступающих

по свойствам природным материа-

лам, бетоны с поверхностной декора-

тивной и защитной отделкой.

Получат распространение биотех-

нология бетона и новые материалы на

ее основе. Процессы, происходящие

в природе, станут основой новой от-

расли стройиндустрии, производящей

экологические чистые и эффективные

строительные материалы.

Будут созданы керамобетоны,

объединяющие особенности двух тех-

нологий и расширяющие возможнос-

ти модификации структуры и увеличе-

ния разнообразия свойств материала.

Получат распространение особо

тонкие цементы и бетоны на их осно-

ве, материалы с массопереносом

раствора и его последующей кристал-

лизацией в порах материала, бетоны с

фиксированной первоначальной

структурой и уменьшенной усадкой,

различные виды пропитанных бето-

нов, фибробетонов.

Более широкое распространение

получат мелкозернистые бетоны.

Большая однородность структуры и

широкая возможность ее модифика-

ции позволяют получать мелкозернис-

тые бетоны самых различных свойств

и назначения.

Особенностью развития техноло-

гии бетона в последние десятилетия

является значительное увеличение ее

региональной составляющей. Напри-

мер, из 10 – 12 докторских работ, за-

щищаемых ежегодно в России по

строительным материалам, на долю

Москвы приходится всего одна-две

работы. Остальные – достижение

различных регионов страны.

В Санкт-Петербурге успешно раз-

виваются работы по химизации бето-

на, защитным бетонам, сухим сме-

сям, фибробетону, аэрированным

теплозащитным бетонам. В Пензе –

по серным бетонам, высокопрочным

бетонам, бетонам с использованием

грунтового сырья, легким бетонам на

местном сырье. В Белгороде – по бе-

тонам на основе отходов горно-обога-

тительных комбинатов, ряду специ-

альных и дорожных бетонов. В Воро-

неже – по поробетонам, бетонам на

каучуковом вяжущем. В Саранске –

по биотехнологии бетонов, по бето-

нам с каркасной структурой. В Казани

– по высокопрочным и водонепрони-

цаемым бетонам для туннелей метро,

по новым гипсовым бетонам, по но-

вым добавкам для бетонов. В Уфе –

по ударопрочным и коррозионносто-

ким бетонам. В Иванове – по бетонам

со специальными декоративными по-

крытиями. В Ростове-на-Дону – по но-

вым видам фибропенобетона. Много

интересного и полезного предлагает-

ся и в других регионах. Во всех регио-

нах особое место занимают работы

по вовлечению в производство мест-

ного природного и техногенного сы-

рья, за счет чего достигается сниже-

ние стоимости строительства и увели-

чение числа рабочих мест.