Бетон - основной материал современного строительства

Звездов А. Бетон - основной материал современного строительства // Строительные материалы. 2004 . №6. C. 2-3

Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) - крупнейший в России специализированный институт строительной отрасли с богатыми научными традициями, научными школами и более чем 75-летней историей. Созданный как самостоятельный научный центр в 1956 г. в результате реорганизации Центрального научно-исследовательского института промышленного строительства (ЦНИИПС), ведущего свою историю с 1927 г., НИИЖБ в настоящее время занимает лидирующие позиции в строительной науке.

На протяжении многих лет ученые и инженеры НИИЖБ успешно работают над актуальными научными проблемами теории бетона и железобетона, долговечности и надежности бетонных и железобетонных конструкций, методами их расчета, создают новые виды бетонов и арматуры, материалы для изготовления высококачественных бетонов, разрабатывают отвечающие современным требованиям строительства сборные и монолитные железобетонные конструкции, эффективные архитектурно-строительные системы, компьютерные методы проектирования бетонов, бетонных и железобетонных конструкций, технологии и оборудование для их производства, а также координируют научно-исследовательские работы в этих областях.

В институте трудятся специалисты высочайшей квалификации. В их числе 14 академиков и членов-корреспондентов отраслевых академий, почти 30 докторов и более 100 кандидатов наук.

Большой вклад сотрудники института внесли в решение важнейших задач по созданию базы индустриального строительства, разработке теории бетона и железобетона, нормативной и типовой проектной документации, увязке отечественных норм проектирования и стандартов с международными нормами, а также в укрепление авторитета отечественной строительной науки.

Научные разработки НИИЖБ всегда широко использовались не только при массовом строительстве, но и при возведении уникальных сооружений, таких, как храм Христа Спасителя, монумент Победы на Поклонной горе, подземный комплекс на Манежной площади, развязки МКАД и Третьего транспортного кольца, комплекс Москва-Сити, АЭС в г. Билибино, горная обсерватория в Казахстане, Белорусский металлургический завод и др.

НИИЖБ организует и проводит координационные совещания, семинары и конференции, в том числе с участием зарубежных специалистов, является постоянным участником российских и международных специализированных строительных выставок и салонов инноваций. Разработки института отмечены многочисленными дипломами и медалями.



По влиянию на развитие мировой цивилизации изобретение железобетона ? бетона, армированного стальной арматурой, смело можно поставить в один ряд с открытием электричества или появлением авиации. Недаром их практическое применение в странах Европы и Северной Америки началось примерно одновременно. Ежегодное производство бетона на земном шаре превышает 2 млрд м3. Никакой другой продукт производственной деятельности не изготавливается в таких объемах.

Комиссия экспертов Европейского союза подготовила доклад о перспективах развития строительства в Европе до 2025 года. Были разработаны критерии, которым должны отвечать наиболее прогрессивные строительные материалы. К основным критериям относятся:


минимальное изъятие природных ресурсов при производстве строительных материалов и максимальное использование попутных продуктов (отходов) других отраслей;

высокая прочность и долговечность;

сочетаемость с другими видами материалов;

перерабатываемость для строительных или иных нужд;

экономичность;

высокие эстетические и архитектурные качества;

экологическая безопасность при производстве и

эксплуатации.

Этим критериям в наибольшей степени соответствует бетон.

Следует указать на основные положительные стороны бетона как строительного материала:

? практически неисчерпаемые запасы исходного сырья для изготовления вяжущих и заполнителей;

? возможность широкого использования промышленных отходов (зол, шлаков) в качестве сырья для бетонов;

? возможность изменения плотности бетона за счет применения природных и искусственных плотных или пористых заполнителей;

? низкая энергоемкость технологического процесса изготовления железобетонных конструкций, а также его сравнительная простота;

? регулирование строительно-технических свойств бетона путем применения различных модификаторов;

? технологическая и конструктивная совместимость со многими другими материалами.

Число модификаций бетонов достигает многих десятков наименований - это плотные, ячеистые, радиоизолирующие и радиопроницаемые, напрягающие, полимерные, кислотостойкие, жаропрочные, полимерные, серные и т. п.

Помимо строительства бетон находит применение в машиностроении, где из него изготавливаются базовые детали станков, прессов и другого оборудования и даже гидравлические цилиндры. Огромный опыт накоплен в области железобетонного судостроения, морских нефтяных платформ.

Помимо высоких строительно-технических качеств бетон выгодно отличается от других строительных материалов низкой энергоемкостью и экологической безопасностью для окружающей среды. А эти факторы при выборе стройматериалов для массового строительства уже в ближайшие годы будут определяющими. Для производства 1 т стали необходимо переработать 20 т первичных ресурсов, 19 из которых в виде отходов возвращаются в окружающую среду. Производство же бетона не даст вредных отходов и в принципе может быть полностью безотходным. Иными словами, затраты на производство 1 т стали в 30 раз выше, чем на производство 1 т бетона.

Эффективно могут использоваться при производстве бетона отходы энергетики, металлургии, камнедобычи, деревообработки и др. Неограниченно могут перерабатываться для производства бетона отходы бетонного лома, образующегося при сносе аварийных и морально устаревших зданий.

Все эти факторы определяют доминирующее применение бетона и железобетона в строительстве.

Значительным потребителем монолитного бетона, а также и строительного раствора, относящегося к типу мелкозернистых бетонов, явилось индивидуальное жилищное строительство. Поэтому, с одной стороны, шло снижение объемов традиционного монолитного строительства (гидротехника, дороги и др.), с другой ? шел рост применения монолитного бетона и железобетона при строительстве зданий различного назначения.

В официальных статистических данных объемы производства сборного железобетона до сих пор фигурируют среди основных показателей производства строительных материалов. Данные же по объемам применения монолитного железобетона отсутствуют и сейчас, хотя соотношение по объемам применения изменилось в пользу монолитного.

Споры о применении сборного или монолитного железобетона в отечественной строительной практике ведутся достаточно давно. С конца пятидесятых годов считалось, что сборное строительство ? это индустриальное строительство, а курс на индустриализацию был вопросом в значительной мере политическим. В дальнейшем, с появлением высокопроизводительных смесителей, насосов, автомиксеров, крупнощитовой опалубки и др., понятие индустриальности стало применяться и к монолитному строительству. В настоящее время предпочтение сборного или монолитного варианта возведения зданий определяется технико-экономическими, архитектурными и иными требованиями.

Не случайно при разработке программы строительства высотных зданий в Москве выбор был сделан в пользу железобетона. Железобетон обладает рядом преимуществ по сравнению с металлом при использовании в каркасах высотных зданий. Помимо пожаростойкости ему присуща более эффективная диссипация (рассеивание) энергии колебания зданий при ветровых нагрузках. С разработкой высокоподвижных высокопрочных бетонов подача материала на высоту может осуществляться бетононасосами, что намного эффективнее крановых операций, неизбежных при монтаже стальных конструкций.

Наука о бетоне и железобетоне как прикладная стоит перед решением серьезных задач по повышению эффективности работы отрасли, к основным из которых, следует отнести:

1) создание бетонов-композитов, отвечающих современным требованиям по эстетике, комфортности, долговечности и эксплуатационной надежности;

2) разработку самоуплотняющихся бетонных смесей на базе новых систем добавок и модификаторов;

3) расширение применения высокопрочной арматуры;

4) модернизацию заводов крупнопанельного домостроения путем перехода на гибкие технологии производства продукции;

5) роботизацию и компьютеризацию производства сборных конструкций и изделий;

6) индустриализацию монолитного строительства;

7) существенное расширение использования зол и шлаков для производства бетона;

8) разработку технологий утилизации бетона после демонтажа устаревших зданий и др.

По уровню технических и экономических показателей и по объемам применения бетон и железобетон существенно превосходит другие строительные материалы. Поэтому технико-экономический эффект от практического применения той или иной разработки может быть весьма ощутим. Так, исследования норвежских специалистов, проведенные недавно, показали, что финансирование исследований в области бетонов высоких технологий (было проанализировано 130 проектов, где использован такой бетон) дало прибыль за период 1984?2000 гг., в 19 раз превышающую первоначальные затраты.

Есть все основания полагать, что большинство новых разработок НИИЖБ будет столь же полезно российскому строительному комплексу.

Российское научно-техническое общество строителей, НИИЖБ, РААСН, Российская инженерная академия, МГСУ, ассоциация ?Железобетон? и другие организации 5?9 сентября 2005 г. проведут II Всероссийскую конференцию по бетону и железобетону.

На предстоящей конференции намечено обсудить состояние и перспективы применения бетона и железобетона в российском и мировом строительстве.

В числе основных проблем к рассмотрению на конференции намечены следующие:

бетон в структуре строительных материалов;

железобетон для уникальных, в том числе высотных, зданий и сооружений;

бетон в архитектуре;

долговечность и качество бетонов;

оборудование и методы монолитного строительства;

новые технологии для заводского производства;

методы ускорения твердения бетона;

новые виды арматуры, в том числе автоматизация арматурных работ;

теория и методы расчета железобетонных конструкций;

экология бетона;

обследование, ремонт, реконструкция железобетонных зданий и сооружений;

состояние и развитие нормирования и стандартизации в условиях действия закона ?О техническом регулировании?.

На конференцию приглашены в качестве докладчиков ведущие специалисты ряда зарубежных стран. Параллельно будет работать 59-я Ассамблея Международного союза лабораторий и экспертов в области строительных материалов, систем и конструкций ? РИЛЕМ.