Внедрение новых разработок НИИЖБ обеспечивает значительный экономический эффект

В реализации национальных проектов, и прежде всего проекта «Жилье и городская среда», большую роль играет производство бетона и железобетона, из которых строится большинство объектов. Улучшение свойств этих материалов в масштабах страны может дать значительный экономический эффект. О разработках новых видов железобетона и приемов его армирования «Строительной газете» рассказал директор НИИ бетона и железобетона – НИИЖБ им. А.А. Гвоздева – АО НИЦ «Строительство», доктор технических наук, заслуженный строитель Российской Федерации Алексей Давидюк.

«Строительная газета»: Алексей Николаевич, как инновации в технологии бетона могут повлиять на развитие строительной отрасли в ближайшие годы?

Алексей Давидюк: Свидетельством возрастающей роли технологии бетона в развитии экономики страны является все более высокая прочность получаемых бетонов. За последние годы в НИИЖБ разработаны особо прочные и долговечные бетоны, обладающие морозостойкостью до 1000 циклов замораживания и оттаивания и водонепроницаемостью при давлении в 20 атмосфер. Применение таких бетонов практически снимает проблему преждевременного исчерпания эксплуатационного ресурса железобетонных конструкций и тем самым дает большой народно-хозяйственный эффект. За последние 15 лет из созданных в НИИЖБ высокопрочных бетонов классов от В60 до В100 возведено более 3 млн. куб. метров конструкций, из которых около 1 млн. куб. метров – из бетонов классов В80-В90 и выше. Примером тому могут служить объекты на «Москва-Сити», конструкции некоторых сложных сооружений АЭС.

К созданным нами новым видам бетонов, которые могут применяться для возведения различных, в том числе специальных сооружений, следует отнести и самоуплотняющиеся бетоны классов В35, В50, В60, В90. не требующие виброуплотнения, применяемые для сложных густоармированных ж/б конструкций.

Разработаны, также, сверхвысокопрочные фибробетоны классов прочности на сжатие В119-В150 с пределом прочности на осевое растяжение 8-12 МПа и при изгибе 16-25 Мпа, которые, безусловно найдут применение при сооружении уникальных, большепролетных и высотных зданий.

С.Г.: Одной из проблем, которую никак не могут решить строители многоквартирных домов, являются потери тепла через бетонные стены. Чтобы свести их до минимума, приходится использовать трехслойные панели или навесные фасады, что удорожает жилищное строительство. Чем могут помочь в этой ситуации ученые?

А.Д.: Проблему может помочь решить одна из новейших разработок НИИЖБ – низкотеплопроводные бетоны на стекловидных заполнителях –стеклогранулах. В сравнении с наиболее распространенным аналогом обжиговых легких заполнителей – равноплотным керамзитом прочность стеклогранул при сдавливании в цилиндре выше почти вдвое, а теплопроводность и водопоглощение ниже на 30-50%. Повышенные физико-механические характеристики стеклогранул предопределяют их эффективное и рациональное использование прежде всего в конструкционно-теплоизоляционных бетонах ограждающих конструкций плотностью 500-600 кг/м3 и прочностью В2,5-В5,0 Поэтому амбициозный лозунг «Назад – к однослойным панелям!» может и должен стать основным вектором направления промышленного изготовления высокоэффективных наружных стен из легких бетонов на стеклогранулах.

С.Г.: Алексей Николаевич, Вы подробно рассказали о бетоне, но железобетон включает еще и арматуру. Какие новшества имеются в армировании конструкций?

А.Д.: НИИЖБ предлагает новые виды стальной арматуры класса Ан600С, рекомендуемой для массового применения. Ее отличительной особенностью является сочетание высокой прочности с высокой пластичностью, что обеспечивается специальным химическим составом и технологией производства. Эта арматура не теряет своих прочностных свойств даже при нагреве до 700 градусов. С 2018 года в HIИИЖБ им. А.А. Гвоздева ведутся работы по исследованию свойств и внедрению новой арматуры с четырехрядным винтовым профилем классов Ав500П и Ав600П, предпочтительной для применения в сейсмических районах и включённой в Реестр инновационных решений, технологий, продукции, изделий, материалов высокотехнологичньх услуг рекомендованных для использования в сфере капитального строительства объектов Госкорпорации «РОСАТОМ». Разработана также неметаллическая арматура, применение которой особенно эффективно для армирования стеновых панелей промышленных зданий с агрессивными средами (например, для производства минеральных удобрений). Железобетонные изделия с такой арматурой найдут широкое применение в дорожном строительстве. Например, блоки разделительных полос, дорожные и тротуарные плиты будут служить намного дольше даже в условиях действия солей-антиобледенителей. Неметаллическая арматура успешно применяется для армирования плитных фундаментов ряда офисных зданий в условиях действия агрессивных грунтовых вод. Изготавливается эта арматура по разработанному НИИЖБ с участием других организаций межгосударственному стандарту ГОСТ 31938 – 2012. Применение этих видов арматуры обеспечивает не только существенное улучшение качества и долговечности железобетона, но и снижение его стоимости.

С.Г.: Раз уж разговор зашел об использовании бетона в дорожном строительстве, не могу не затронуть модную сейчас тему цементобетонных дорог, которых в нашей стране построено пока немного.

А.Д.: Применение инновационных бетонов в транспортном строительстве весьма перспективно. В России свыше трети протяженности автомобильных дорог федерального значения и мостовых сооружений на них требует ремонта из-за ускоренной деградации применённых материалов. Анализ фактических сроков службы дорожных покрытий показывает, что в сопоставимых условиях эксплуатации цементобетонные дорожные покрытия имеют, в среднем, вдвое более продолжительный срок эксплуатации, чем асфальтобетонные. НИИЖБ разработал бетоны на расширяющихся вяжущих, в которых нет деформации усадки, что исключает образование трещин в процессе их твердении. Это особенно важно для протяженных монолитных конструкций, таких как дороги и взлетно-посадочные полосы аэродромов. Благодаря особенностям структуры, такие бетоны являются практически водонепроницаемыми, не требуют обмазочной и оклеечной гидроизоляции, обладают высокой морозостойкостью и устойчивостью к воздействию агрессивных сред, что существенно снижает эксплуатационные затраты на содержание транспортных магистралей.

С.Г.: Каковы основные трудности при внедрении всех этих инноваций?

А.Д.: Наш институт с 90-летней историей изначально был организован, как научная организация, обеспечивающая прогресс в области бетона и железобетона в рамках выполнения постановления правительства о развитии железобетона, принятого более 60 лет назад. Наука о железобетоне финансировалась тогда почти целиком из государственного бюджета. Сейчас, благодаря финансированию ФАУ ФЦС Минстроя РФ некоторых направлений НИР и НИОКР для последующего воплощения научных данных в нормативных документах, мы имеем возможность обновить многие научные представление о нашем «многоликом строительном материале №1», но не в той степени, как хотелось бы. Однако, основная проблема, на мой взгляд, в том, что бизнес неохотно контактирует с наукой. Неосведомленность о наших инновациях, т.е. готовых к применению разработок, приносящих прибыль; недоверие к науке и непонимание собственных выгод, а порой и крайне низкая научно-техническая подготовка менеджмента крупных компаний сильно мешают совместной работе. Его представители обращаются в институт, как правило, лишь тогда, когда был допущен брак и надо его исправить, но «умные» строители сотрудничают с нами на стадии научно-технического сопровождения строящегося объекта, не дожидаясь, пока возникнут проблемы с бетоном. Примером эффективности научно-технического сопровождения, выполненного НИИЖБ, и является строительство стадионов, возведенных к чемпионату мира по футболу. Это «Арена –Краснодар» в Краснодаре, московские стадионы «Спартак», «Динамо» и Большая спортивная арена «Лужники», где состоялась церемония открытия и закрытия мундиаля.

В Лужниках было уложено в конструкции фундаментов и трибун более 160 тысяч кубометров различных видов бетона, при полном обеспечении качества работ. И это несмотря на жалобы начальников строительства, что специалисты института своей требовательностью мешают им работать. Весьма сложной была ситуация при бетонировании наклонных балок, на которые опираются зрительские трибуны. Нужно было подобрать такой состав бетона, чтобы смесь держалась за счет внутреннего трения на наклоненной под углом 35 градусов опалубке и в то же время уплотнялась при вибрировании. Надеюсь, в ходе реализации национальных проектов примеров успешного сотрудничества ученых и строителей при возведении объектов из железобетона станет гораздо больше.

Алексей Торба

«строительная газета», 15 марта 2019 г. (в сокращении)

На снимках: директор НИИ бетона и железобетона – НИИЖБ им. А.А. Гвоздева - АО НИЦ «Строительство», доктор технических наук, заслуженный строитель Российской Федерации Алексей Давидюк; изготовление стеклогранул в экспериментальной печи; стеклогранулы.

Снимки представлены НИИЖБ им. А.А. Гвоздева - АО НИЦ «Строительство».