ТРАНСПОРТНОЕ БЕТОННОЕ СУДОСТРОЕНИЕ

ПОСТАВКА ПРОДУКЦИИ И ПРОИЗВОДСТВА НА ЭКСПОРТ

ВНЕДРЕНИЕ НОРМАТИВНЫХ И ПРОЕКТНЫХ РАЗРАБОТОК, КАСАЮЩИХСЯ ТРАНСПОРТНОГО БЕТОННОГО СУДОСТРОЕНИЯ,

В СМЕЖНЫХ СТРОИТЕЛЬНЫХ ОБЛАСТЯХ

ООО «ПЛАВБЕТОН», Москва

ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СТРОИТЕЛЬСТВО И РЕМОНТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ СУДОВ.

Поставка осуществляется по формуле:

ИДЕЯ ПРОЕКТАС окончанием Второй Мировой Войны, в связи с избытком тоннажа в морском транспорте, прекратилось строительство транспортных железобетонных судов, что сохраняется уже более полувека.

Между тем, преимущества бетонного судна перед его стальными аналогом очевидны, в частности:

● изготовление любого бетонного корпуса корабля проще и дешевле, чем стального;

● экономическая и эксплуатационная эффективность бетонного корпуса корабля значительно выше, чем у его стального аналога, за счет отсутствия коррозии материала его корпуса в воде;

● сегодня для строительства бетонного корабля любых габаритов(!) не требуется судостроительная верфь в обычном понимании судостроительного предприятия.

Сегодня сложились условия для обращения к теме транспортного бетонного судостроения на качественно новом техническом уровне.

НОВОЕ БЕТОННОЕ СУДОСТРОЕНИЕСовременный взгляд на проектирование и строительство бетонных судов, связан со

следующими обстоятельствами:

1. появлением новых конструкционных материалов, таких как композитный бетон или

полимерные композитные материалы, легкий наномодифицированный бетон;

2. бурным развитием современных эффективных технологий бетонных строительных и,

соответственно, судостроительных работ;

3. все более активным применением численных методов расчетных работ при

проектировании железобетонных и бетонных конструкций.

В В отличие от «железобетонное судно», термин «бетонное судно» означает судно, изготовленное с использованием композитного бетона, физические свойства

которого учитываются в расчетах прочности судна по предельным состояниям материала первой и второй группы по ГОСТ 27751-88.

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА ПРОЕКТА

Главная техническая задача заключается в минимизации массы корпуса транспортного бетонного судна, для решения которой имеются следующие возможности:

A. Использование композитного бетона;B. Использование полимерных композитных материалов в конструкции

корпуса и надстроек бетонного судна;C. Выполнение расчетов прочности с оптимизацией конструкций

транспортных бетонных судов на основе численных методов нелинейного анализа НДС судовых конструкций;

D. Применение современных технологий строительства бетонного судна на основе современного строительного оборудования и инструмента;

E. Оптимизация конструкции корпуса бетонного судна на основе применяемых современных строительных технологий.

А. КОМПОЗИТНЫЙ БЕТОН

В нашем случае бетон-матрица:

1. Особо прочный бетон, плотность 2,0 - 2,2 т/м3, прочность на сжатие 190 – 200 МПа, прочность на растяжение 15 - 20 МПа и больше, прочность на растяжение при изгибе 30 - 40 МПа и больше, марка по водонепроницаемости не ниже W20, марка по морозостойкости не менее F1000, высокая сульфатостойкость и коррозионная стойкость.

2. Бетон легкий наномодифицированный (БЛН), плотность 1,5 - 1,6 т/м3, прочность на сжатие 70 - 80 МПа, прочность на растяжение 25 МПа, марка по водонепроницаемости W20, марка по морозостойкости не менее F500.

Особо прочный бетон, как и БЛН, в любом случае, являются фибробетоном. Фибробетон (дисперсно армированный бетон) – композиционный материал, состоящий из

бетона-матрицы и армирующих элементов - фибр (тонкие короткие элементы материала постоянной формы), равномерно распределенных по всему объему бетона-матрицы.

Площадь под σ/ε-диаграммой растяжения фибробетона заметно больше площади под σ/ε-диаграммой растяжения простого бетона, см. рис. 1А, что отражает значительную разницу в энергии, необходимой для разрушения материала (в десятки раз). При этом надо иметь в виду, что σ/ε-диаграмма осевого растяжения фибробетона и σ/ε-диаграмма его растяжения при изгибе имеют значительные отличия, см. рис. 1Б.

Рис. 1. А. Раскрытие трещины в фибробетоне при осевом растяжении, Б. Схема обратного анализа результатов испытаний фибробетона на растяжение.

Физические свойства фибробетона, по сравнению с физическими свойствами простого бетона, характеризуются следующими факторами:

1) особо высокая прочность материала, прежде всего прочность при растяжении и растяжении при изгибе, по сравнению с обычным бетоном, см. рис. 1;

2) фибробетон в комбинации со стержневой арматурой в растянутом состоянии эффективно перераспределяет энергию на стержневую арматуру, что еще более увеличивает эффект его использования со стержневой арматурой, по сравнению с обычным железобетоном (существенное влияние прочности сцепления материала с фиброй и арматурой на прочность всей бетонной конструкций, как при сжатии, так и при ее растяжении).

3) нелинейный характер поведения, как самого материала, так и сцепления материала с фиброй и арматурой.

Ключ к снижению массы корпуса бетонного судна лежит, во-первых, в повышении прочности фибробетона, а во-вторых, в максимальном повышении адгезии армирующих элементов к бетон-матрице

B. ПОЛИМЕРНЫЕ КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.Композитная стержневая арматура.

Проведение НИОКР по композитному бетону для судостроения направлено на изучение комбинированного композитного бетона с полимерной композитной арматурой, со стальной стержневой арматурой и при совместном композитном и стальном стержневом армировании с оформлением соответствующей нормативной документации, согласованной с РС.