Гост 31384 2020: Как новый ГОСТ 31384 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии» повлияет на работу застройщиков

Содержание

Как новый ГОСТ 31384 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии» повлияет на работу застройщиков

По мнению специалистов, новый стандарт будет способствовать снижению уровня опасности бетонных и железобетонных конструкций.

Фото: www.geo-comfort.ru

ФАУ «Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве», подведомственное Минстрою России, подготовило и утвердило новую версию национального стандарта ГОСТ 31384 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования».

Этот стандарт прошел экспертизу Технического комитета 465 «Строительство», зарегистрирован в Росстандарте, и будет введен в действие 1 марта 2018 года. Им устанавливаются требования, учитываемые при проектировании защиты от коррозии бетонных и железобетонных конструкций в зданиях и сооружениях, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах с температурой от минус 50°С до плюс 50°С.

Документ определяет технические требования к защите от коррозии бетонных и железобетонных конструкций со сроком эксплуатации 50 лет. Для конструкций со сроком эксплуатации 100 лет оценка степени агрессивности повышается на один уровень. Причем данные требования относятся как ко вновь возводимым, так и к реконструируемым объектам.

Проектирование реконструкции зданий и сооружений должно предусматривать анализ коррозионного состояния конструкций и защитных покрытий с учетом вида и степени агрессивности среды. Требования настоящего стандарта следует учитывать при разработке других нормативных документов, технических условий (ТУ), а также при разработке технологической и проектной документации на данные конструкции.

Напомним, что предыдущая версия ГОСТ 31384-2008 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования» введена в действие в 2010 году в качестве межгосударственного стандарта и была подержана большим количеством стран-участниц Евразийского совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ЕАСС).

Как отмечают специалисты, в предыдущей версии стандарта впервые сделана попытка гармонизировать отечественные нормы по защите от коррозии с европейскими нормами. Однако с момента выхода ГОСТ 31384 разработаны и выпускаются новые отечественные и зарубежные материалы, накоплен опыт применения стандарта проектными и строительными организациями, который был обобщен и отражен в новой редакции документа.

«Стандарт будет способствовать снижению уровня опасности бетонных и железобетонных конструкций, улучшению экологической обстановки в зданиях и сооружениях, снижению расходов на ремонтные работы, обеспечению длительной безаварийной эксплуатации зданий и сооружений», говорится в сообщении Минстроя.

Фото: www.fasad-rus.ru

По просьбе портала ЕРЗ выход нового ГОСТа прокомментировал один из ведущих отечественных специалистов в области бетонных и железобетонных конструкций, Главный научный сотрудник НИИ строительной физики, почетный член РААСН

Вячеслав ЯРМАКОВСКИЙ (на фото).

«Новая версия стандарта ГОСТ3 1384-2008 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования» не содержит каких-то принципиальных положений, капитально меняющих подход к разработке конструктивных систем зданий и сооружений, — пояснил специалист. — Там присутствует ряд уточнений, меняющих уже устаревшие нормы. 

Как отразится выход нового стандарта на повседневной деятельности застройщиков? Думаю, некоторое ужесточение требований, предъявляемых к бетонным и железобетонным конструкциям — в части повышения надежности их эксплуатации, — несомненно, будет присутствовать. И в этом плане деятельность застройщиков, безусловно, усложнится», — резюмировал эксперт.          

 

Другие публикации по теме:

За последнюю неделю в сейсмостойком строительстве сделано больше, чем за иные годы

Застройщик может повысить качество строительства и защитить свои интересы, используя 140 стандартов, разработанных НОСТРОЙ

Александр Антонов: Новый СП 42. 13330 по планировке и застройке будет отменен уже через два-три года

Новый стандарт повысит надежность бетонных и железобетонных конструкций

Новый стандарт повысит надежность бетонных и железобетонных конструкций

С 1 марта 2018 года вступит в силу новая версия национального стандарта ГОСТ 31384 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования». Она учитывает появление новых отечественных и зарубежных технологий в области антикоррозионной защиты и будет способствовать снижению уровня опасности бетонных и железобетонных конструкций. 

Новая редакция стандарта ГОСТ 31384 подготовлена подведомственным Минстрою России ФАУ «Федеральный центр нормирования, стандартизации и технической оценки соответствия в строительстве». Она успешно прошла экспертизу Технического комитета 465 «Строительство» и зарегистрирована в Росстандарте. Документ определяет технические требования к защите от коррозии бетонных и железобетонных конструкций для срока эксплуатации 50 лет.

Для конструкций со сроком эксплуатации 100 лет оценка степени агрессивности повышается на один уровень. Требования относятся как к вновь возводимым, так и реконструируемым зданиям, которые будут эксплуатироваться в агрессивной среде в температурном диапазоне от минус 50°С до плюс 50°С. Требования настоящего стандарта следует учитывать при разработке других нормативных документов, технических условий (ТУ), а также при разработке технологической и проектной документации на данные конструкции.


Современные технологии способны существенно повысить надежность бетонных и железобетонных конструкций. Например, готовые системные решения ТЕХНОНИКОЛЬ на основе полимерных композиций нового поколения TAIKOR ТН-ЖБ ЗАЩИТА ТАЙКОР и ТН-ЖБ ЗАЩИТА ТАЙКОР Лайт на долгие годы защитят конструкции от разрушительного воздействия коррозии. Соблюдение предусмотренных стандартом требований и применение прогрессивных материалов снизит опасность бетонных и железобетонных конструкций, улучшит экологическую обстановку в зданиях и сооружениях, снизит расходы на ремонтные работы.

Источник информации: Официальный сайт Минстроя РФ.

Urban construction and architectureUrban construction and architecture2542-01512782-2109Eco-vector5413710.17673/Vestnik.2013.03.19Research ArticleIMPROVING THE SAFETY OF REINFORCED CONCRETE STRUCTURES IN THE CONDITIONS OF CORROSIVE ENVIRONMENTSRUDAKOVAE. [email protected] [email protected] © 2013, RUDAKOVA E.M., FROLOV A.E.2013<p>Buildings and constructions located on the territory of the enterprises of chemical and petrochemical profile require works on the maintenance of the basic bearing elements in working condition. When carrying out expert examination of industrial safety is drawn a conclusion on the degree of technical state of individual elements of constructions and buildings in General. Also identifies the main factors causing the destruction of the main building material and the refusal of the work of construction. </p>concretesafetyindustrial safetycorrosionaggressive environmentбетонбезопасностьпромышленная безопасностькоррозияагрессивная среда1.ГОСТ Р 52804-2007. Национальный стандарт Российской Федерации. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний. Издание официальное [Текст]. – М.: Стандартинформ, 20082.ГОСТ Р 54257-2010. Национальный стандарт Российской Федерации. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения и требования. Издание официальное [Текст]. – М.: Стандартинформ, 20113.ГОСТ 31384-2008. Межгосударственный стандарт. Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования. Издание официальное [Текст]. – М.: Стандартинформ, 20104.Баженов, Ю.М. Бетонополимеры [Текст] / Ю.М. Баженов. – М.: Стройиздат, 19835.Соломатов, В.И. Химическое сопротивление материалов. 2-е изд., перераб. и дополн [Текст] / В.И. Соломатов, В.П. Селяев, Ю.А. Соколова. – М.: РААСН, 2001. – 284 с6.Коренькова, С.Ф. Принципы предварительной сополимеризации двух мономеров. Итоги диссертационных исследований [Текст] / С.Ф. Коренькова, С.Я. Карасева, Е.М. Рудакова // Материалы IV Всероссийского конкурса молодых ученых. Том 3. – М.: РАН, 2012. — 118 с

Д — материал для гидроизоляции всей толщи бетонных и железобетонных конструкций на стадии бетонирования

Наименование показателя Значение Методы испытаний

1

Повышение марки бетона с добавкой по водонепроницаемости, ступеней

2-4

ГОСТ 12730.5-84

2

Повышение марки бетона с добавкой по морозостойкости, циклов, не менее

50

ГОСТ 10060-12

3

Кислотность среды применения, pH

от 3 до 11

ГОСТ 31384-2008

4

Применение для резервуаров с питьевой водой

разрешено

ГОСТ Р 51232-98

Добавка вводится в бетонную смесь во время ее приготовления. Использование добавки позволяет получить бетоны с высокими эксплуатационными характеристиками по прочности, водонепроницаемости, морозостойкости и стойкости к агрессивным средам, препятствуя разрушению цементного камня в результате газовой, водно-солевой и биологической коррозии. Применение добавки делает бетон непроницаемым для машинных масел и соляры.

Описание:

Сухая смесь, состоит из портландцемента и комплекса запатентованных химически активных реагентов.

Назначение:

Предназначена для гидроизоляции всей толщи бетонных и железобетонных конструкций на стадии бетонирования. Использование добавки в бетон Кальматрон–Д (первичная защита бетона) позволяет исключить вторичную защиту бетона (устройство обмазочной, оклеечной и прочих видов гидроизоляции). Применение добавки в бетон «Кальматрон–Д» позволяет получить бетоны с высокими эксплуатационными характеристиками, в первую очередь по водонепроницаемости и стойкости бетона к агрессивным средам. Добавка в бетон «Кальматрон–Д» не вызывает коррозию арматуры и не ухудшает пассивирующего действия бетона по отношению к стальной арматуре.

Гидроизоляционная добавка в бетон

КАЛЬМАТРОН–Д

  1. ТУ 5716-009-54282519-2011
  2. Свидетельство о государственной регистрации № BY.70.06.01.013.Е.003046.08.16 от 10.08.2016
  3. Сертификат соответствия РОСС RU.МС46.Н01937 по 13.03.2020
  4. ЕС сертификат системы контроля производства 1397-CPR-0365
  5. Экспертное заключение № 1953 от 01.03.2012 г.

ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРИМЕНЕНИЮ

НАЗНАЧЕНИЕ

Добавка в бетон “Кальматрон-Д” предназначена для гидроизоляции всей толщи бетонных и железобетонных конструкций на стадии бетонирования. Добавка представляет собой сухую смесь, состоящую из портландцемента и комплекса запатентованных химически активных компонентов.

Добавка в бетон “Кальматрон-Д” не вызывает коррозию арматуры и не ухудшает пассивирующего действия бетона по отношению к стальной арматуре, не токсична, пожаро- и взрывобезопасна. Допускается использование добавки в бетонах, имеющих контакт с питьевой водой.

ПРИМЕНЕНИЕ

Оптимальное количество добавки “Кальматрон-Д” составляет 10 кг на 1 м3 бетона независимо от марки бетона и расхода вяжущего. Введение добавки “Кальматрон-Д” производится взамен аналогичной по весу части вяжущего.

Введение добавки осуществляется на стадии дозирования сыпучих компонентов бетонной смеси (цемента, песка, щебня) до затворения водой. Для этого добавка высыпается на ленту подачи сыпучих материалов, весовой дозатор, скиповый подъемник или смеситель. При этом время перемешивания рекомендуется увеличить на 20 % по отношению к расчетному для равномерного распределения активных компонентов добавки по объему бетонной смеси.

Количество воды затворения и другие технические характеристики бетонной смеси устанавливаются в лаборатории завода ЖБИ.

Допускается применение добавки “Кальматрон-Д” в бетонах, модифицированных суперпластификаторами и другими функциональными добавками. При этом не нарушается механизм действия функциональных добавок и добавки “Кальматрон-Д” в составе бетонной смеси, а также не происходит снижения эффективности добавок или какого-либо негативного воздействия добавок друг на друга и на бетонную смесь.

Введение добавки “Кальматрон-Д” в условиях строительной площадки возможно только после согласования с техническими специалистами ООО «Кальматрон-СПб» и разработки технологического регламента. При этом необходимо обеспечить равномерное распределение добавки во всем объеме замеса в условиях строительной площадки.

При укладке бетонной смеси требуется обращать особое внимание на качество выполнения работ. Для обеспечения гидроизоляционных характеристик бетонной конструкции необходимо обеспечить качественное вибрирование и уплотнение бетонной смеси по всему объему. Для этого применяются вибраторы погружного типа.

УХОД ЗА УЛОЖЕННЫМ БЕТОНОМ

Необходимо обеспечить благоприятные температурно-влажностные условия для твердения бетона, предохраняя его от пересыхания, вредного воздействия ветра, прямых солнечных лучей, систематически поливая водой поверхность бетона. Укрытие и полив начинать не позднее, чем через 10 часов после окончания бетонирования, а в жаркую погоду через 2. ..3 часа с периодичностью 3…5 часов в светлое время суток. В сухую погоду бетон поливают до достижения 70 % прочности (7 суток). В жаркую погоду (свыше +20 °С) следует также поливать и поддерживать во влажном состоянии неснятую опалубку.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

При работе с добавкой используйте индивидуальные средства защиты, предохраняющие от попадания добавки в дыхательные пути и на кожу. В случае попадания частиц добавки в глаза — промойте их водой и при необходимости обратитесь к врачу. Хранить в местах, недоступных для детей.

УПАКОВКА И ХРАНЕНИЕ

Поставляется в мешках по 10 кг. Срок хранения 12 месяцев при условии хранения в неповрежденной заводской упаковке в крытых сухих помещениях с влажностью не более 70 % при температуре не ниже +5 °С.

Российские ученые разработали новую технологию бетона для строительства в Арктике

В Южно-Уральском государственном университете продолжается работа над повышением срока службы и прочности бетона. Исследование ученых может продвинуть строительство в Арктике, Сибири и на Дальнем Востоке – территориях с суровыми климатическими условиями, для которых требуется бетон сверхвысокой морозостойкости. Получить материал с такими свойствами удалось благодаря изменению структуры гидратных фаз цементного камня. Статья об этом исследовании опубликована в журнале «Case Studies in Construction Materials» (входит в базу данных Scopus).

Долговечность железобетонных изделий

Бетон и железобетон используются в строительстве с середины 19 века, и специалисты регулярно улучшают эксплуатационные свойства этих материалов. Они надежны, безопасны для человека и обладают практически неограниченной сырьевой базой.

При этом эксперты отмечают существенный недостаток железобетонных конструкций: они недолговечны в суровых климатических условиях. Бетон, защищающий арматуру, разрушается при циклическом замораживании. Это происходит из-за образования льда в порах строительного материала. Причиной также служит механическое напряжение из-за перепадов температур, вымывание минерала портландита или старение цементного геля.

Над повышением долговечности железобетонных конструкций и сооружений работают ученые во всем мире. Для исследователей ЮУрГУ эта проблема также представляет интерес. Исследование долговечности бетона на кафедре «Строительные материалы и изделия» Архитектурно-строительного института ведется с 1990-х годов, а в 2018 был запущен соответствующий магистерский проект.

В новом исследовании, проведенном сотрудниками Южно-Уральского государственного университета, впервые показана необходимость учета стабильности гидратных фаз цементного камня при циклическом замораживании и оттаивании.

«При обеспечении стабильности гидратных фаз цементного камня сохраняются неизменными механические свойства бетона, а, следовательно, и его долговечность. Мы предложили оценивать долговечность во временных показателях срока службы в зависимости от условий эксплуатации железобетонных конструкций и используемых модификаторов», — рассказал старший преподаватель АСИ ЮУрГУ Кирилл Шулдяков.

Испытание низкими температурами

Исследование проводилось в лаборатории ЮУрГУ при температуре -50 °С в 5 % растворе поваренной соли. Надо отметить, что иностранные коллеги исследователей ЮУрГУ были удивлены таким подходом, поскольку самые суровые условия испытаний у них минус 20 градусов. Однако именно воссозданные в лаборатории ЮУрГУ условия соответствуют национальному стандарту и позволяют создать материал, который выдержит, помимо эксплуатационных воздействий, испытания климатом Арктики, Сибири и Дальнего Востока.

Изображение: относительные деформации образца бетона, насыщенного и замороженного в 5% растворе хлорида натрия

Циклическому замораживанию и оттаиванию подвергался высокофункциональный бетон с водоцементным отношением менее 0,35. Стабильность структуры материала оценивалась как до циклических воздействий, так и после различного их числа. В итоге ученые сделали вывод, что марка по морозостойкости бетона может меняться в 4–5 раз при постоянном водоцементном отношении, но при введении различных модификаторов, которые влияют на состав гидратных фаз. Стабильный гидросиликатный гель сформировался при содержании портландита в цементном камне не более 5 %. Это обеспечили за счет введения оптимальных дозировок современных модифицирующих добавок.

«Механизм кристаллизации цементного геля связан с повышением его основности при поглощении извести первоначально образовавшимися гидросиликатами кальция. Введение пуццоланы (минеральная добавка, способствующая повышению прочности и стойкости бетона) снижает концентрацию извести, вызывает активную полимеризацию кремнекислородных тетраэдров, особенно при циклическом замораживании, что способствует формированию стабильных коллоидно-дисперсных гидросиликатов кальция», — пояснил Кирилл Шулдяков.

Исследование ученых ЮУрГУ может помочь при строительстве сооружений в суровых условиях, например, газопровода «Сила Сибири», и при освоении Арктической зоны.

Фото: Кирилл Шулдяков, старший преподаватель кафедры «Строительные материалы и изделия» Архитектурно-строительного института ЮУрГУ

Но ученые не намерены останавливаться в своей работе. На очереди исследование диффузионной проницаемости бетона. По стандарту ГОСТ 31384-2017 эта характеристика определяет срок службы железобетонных конструкций.

Исследования в области материаловедения являются одними из трех стратегических направлений развития научной и образовательной деятельности Южно-Уральского государственного университета наряду с цифровой индустрией и экологией.

ЮУрГУ — участник Проекта 5-100, призванного повысить конкурентоспособность российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.


СМИ о нас:

Zigna.ru — База ГОСТов

Обозначение

ГОСТ Р 58896-2020

Заглавие на русском языке

Бетоны химически стойкие. Методы испытаний

Статус

принят

Дата введения в действие

2021-01-01

Дата последнего издания

2020-07-13

Количество страниц

12

Заглавие на английском языке

Chemically resistant concretes. Test methods

Аннотация (область применения)

Настоящий стандарт распространяется на все виды полимербетонов и полимерсиликатных бетонов по ГОСТ Р ХХХХХ и устанавливает порядок определения их химической стойкости в ненапряженном состоянии при воздействии на них жидких агрессивных сред путем испытания контрольных образцов. Настоящий стандарт предназначен для применения при определении химической стойкости полимербетонов и полимерсиликатных бетонов, устанавливаемой в стандартах, технических условиях и рабочих чертежах на конструкции из полимербетонов или полимерсиликатных бетонов, а также при изучении химической стойкости новых составов и видов указанных бетонов

Управление Ростехрегулирования

1 — Управление технического регулирования и стандартизации

Организация — Разработчик

Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона им. А. А. Гвоздева (НИИЖБ им. А. А. Гвоздева) — структурное подразделение Акционерного общества «Научно-исследовательский центр «Строительство» (АО «НИЦ «Строительство»)

Вид стандарта

Стандарты на продукцию (услуги)

Ключевые слова

химическая стойкость, агрессивная среда, полимербетоны, методы испытаний, коэффициент химической стойкости, производственный контроль, прогноз стойкости

Технический комитет России

465 — Строительство

Термины и определения

Раздел стандарта

Полное обозначение

ГОСТ Р 58896-2020

Нормативные ссылки на: ГОСТ

ГОСТ 12.0.004;ГОСТ 166;ГОСТ 310.4;ГОСТ 427;ГОСТ 9871;ГОСТ 10180;ГОСТ 12423;ГОСТ 12730.1;ГОСТ 15150;ГОСТ 25192;ГОСТ 28840;ГОСТ 31384;ГОСТ Р 8. 736;ГОСТ Р 53228

Утверждены новые национальные и межгосударственные стандарты для специалистов в области строительства

    ГОСТ 21.508-2020 «Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации генеральных планов предприятий, сооружений и жилищно-гражданских объектов» утвержден приказом Росстандарта от 23 июня 2020 года N 280-ст.
     
     Стандарт устанавливает состав и правила оформления рабочей документации генеральных планов предприятий, сооружений и жилищно-гражданских объектов.
       
     ГОСТ 21.508-2020 вводится в действие на территории РФ с 1 января 2021 года.
          
     ГОСТ 5686-2020 «Грунты. Методы полевых испытаний сваями» утвержден приказом Росстандарта от 23 июня 2020 года N 281-ст.
     
     Стандарт распространяется на методы полевых испытаний грунтов сваями (натурными, эталонными, сваями-зондами), проводимых при инженерных изысканиях для строительства, на контрольные испытания грунтов сваями при строительстве, а также при реконструкции. Стандарт не распространяется на набухающие и засоленные грунты при необходимости их исследования с замачиванием и на грунты, содержащие крупнообломочные включения более 40% по массе при испытании их эталонными сваями или сваями-зондами (кроме случаев их залегания под нижними концами этих свай), а также на испытания, имитирующие сейсмические и эксплуатационные динамические воздействия.
     
     ГОСТ 5686-2020  вводится в действие на территории РФ с 1 января 2021 года.
          
     ГОСТ Р 58890-2020 «Формы стальные для изготовления железобетонных изделий. Проемообразователи и вкладыши. Конструкция» утвержден приказом Росстандарта от 23 июня 2020 года N 286-ст.
     
     Стандарт распространяется на сварные проемообразователи и вкладыши стальных форм для изготовления железобетонных изделий по ГОСТ 25781 и элементы их крепления к форме и устанавливает требования к конструкции основных стандартизируемых сборочных единиц и деталей. Стандарт не распространяется на проемообразователи и вкладыши, изготовляемые из стальных, чугунных и алюминиевых отливок и полимерных материалов, а также на устройства, образующие в изделии каналы для электропроводки, и элементы архитектурного назначения.
     
     ГОСТ Р 58890-2020 вводится в действие на территории РФ с 1 сентября 2020 года.
          

     ГОСТ Р 58891-2020 «Элементы профильные для фасадных теплоизоляционных композиционных систем с наружными штукатурными слоями. Технические условия» утвержден приказом Росстандарта от 23 июня 2020 года N 287-ст.
     
     Стандарт распространяется на профильные элементы (профили), выпускаемые промышленным способом, применяемые в качестве элементов усиления в составе фасадных теплоизоляционных композиционных систем с наружными штукатурными слоями (СФТК) и примыкания к изделиям и конструкциям в местах завершения СФТК при строительстве, реконструкции, ремонте зданий и сооружений. Стандарт устанавливает технические требования, методы контроля, правила приемки профильных элементов, готовых к монтажу.
     
     ГОСТ Р 58891-2020  вводится в действие на территории РФ с 1 сентября 2020 года.
          
     ГОСТ Р 58892-2020 «Составы грунтовочные для фасадных теплоизоляционных композиционных систем с наружными штукатурными слоями. Общие технические условия» утвержден приказом Росстандарта от 23 июня 2020 года N 288-ст.
     
     Стандарт распространяется на грунтовочные составы (пропитывающие укрепляющие грунты и гидрофобизирующие пропитки), выпускаемые промышленным способом в виде водно-дисперсионных составов, предназначенные для обработки слоев в фасадных теплоизоляционных композиционных системах с наружными штукатурными слоями (СФТК), применяемых при строительстве, реконструкции и капитальном ремонте объектов капитального строительства. Стандарт устанавливает технические требования к грунтовочным составам и показателям их воздействия на отдельные слои СФТК в результате нанесения грунтовочных составов.
     
     ГОСТ Р 58892-2020  вводится в действие на территории РФ с 1 сентября 2020 года.
          
     ГОСТ Р 58895-2020 «Бетоны химически стойкие. Технические условия» утвержден приказом Росстандарта от 23 июня 2020 года N 291-ст.
     
     Стандарт распространяется на химически стойкие бетоны, приготовленные на основе фурановых, фурано-эпоксидных, полиэфирных, карбамидных, акриловых синтетических смол (полимербетоны), а также жидкого натриевого или калиевого стекла с полимерной добавкой (полимерсиликатные бетоны) и предназначенные для изготовления конструкций и изделий, работающих в условиях воздействия агрессивных сред по ГОСТ 31384 следующих видов: минеральные кислоты; органические кислоты; соли и основания; растворители; нефтепродукты. Стандарт устанавливает технические требования к химически стойким бетонам и материалам для их изготовления, а также методам контроля технических характеристик этих бетонов. Требования данного стандарта должны соблюдаться при разработке стандартов и технических условий на изделия из химически стойких бетонов, а также нормативных документов технической, проектной и технологической документации.
     
     ГОСТ Р 58895-2020  вводится в действие на территории РФ с 1 января 2021 года.

Источник: https://cntd.ru/

(PDF) Методы оценки долговечности высокопрочного бетона

ICCATS 2020

IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 962 (2020) 022010

IOP Publishing

doi:10.1088/1757-899X/962/2/022010

2

закрытые и гелевые (диаметром менее 10 нм), в которых не замерзает до очень низких

температур (-196 оС), микрокапиллярных (10–100 нм) при температуре замерзания воды -20…-35 оС,

и макрокапиллярных (более 100 нм) при замерзании воды температура -3. ..-6 оС [7].

Согласно современным представлениям [8], основным структурообразующим компонентом цементного камня

является цементный гель, обладающий наивысшей адгезией, когезией и плотностью, являющийся термодинамически

нестабильным компонентом в отличие от продуктов кристаллогидратации. В [9] указано, что даже однократная

сушка цементного камня необратимо снижает его усадку. Это связано со старением цементного геля

в результате чего он теряет свою рентгеноаморфность, его частицы увеличиваются в размерах и количество поглощаемой

влаги уменьшается.Нами [4-5] изучен процесс старения цементного геля и установлено, что он протекает при любых условиях твердения, но термическая обработка, циклические температурно-влажностные воздействия

ускоряют его. Заметная стабилизация микроструктуры цементного камня достигается пуццоланизацией

.

Согласно ГОСТ 31384-2017 для всех железобетонных конструкций различных эксплуатационных классов

по экологии ЦЕМ I и ЦЕМ I SR (сульфатостойкие) рекомендуются с менее стабильной

микроструктурой гидратированных фаз цементного камня, поэтому имеем высокую стоимость и низкая долговечность

строительных площадок. ЦЕМ II рекомендуется реже, ЦЕМ IV применяется для подземных и

подводных конструкций и не может применяться для сборного железобетона из-за повышенной водопотребности,

легко устраняется введением водоредуцирующих добавок. Мы рекомендуем CEM III/А

для сборного железобетона.

Высококачественный бетон (НРС) характеризуется низким водоцементным отношением (0,2–0,4) и прочностью

в диапазоне 40–130 МПа [10–11].Пониженная влажность смесей для таких бетонов

способствует формированию плотной текстуры без макрокапиллярной пористости [12]. Поэтому

долговечность таких железобетонных изделий из такого бетона будет определяться только

устойчивостью гидратных фаз цементного камня в реальных условиях эксплуатации. Отсюда следует, что для обеспечения

долговечности бетонных и железобетонных конструкций и сооружений разработка

комплексных методов оценки устойчивости гелеобразных цементных продуктов гидратации является актуальной задачей

. Решение этой проблемы особенно актуально для тяжелых условий эксплуатации, при которых старение цементного геля протекает интенсивнее.

2. Методы оценки долговечности бетона

На кафедре строительных материалов и изделий Южно-Уральского государственного университета выполнены

исследования с использованием различных материалов и добавок, отвечающих требованиям соответствующих

нормативных документов изготовить образцы, твердеющие в различных условиях, и оценить устойчивость гелеобразной структуры продуктов гидратации цемента [5].В качестве основного агрессивного воздействия на образец бетона марки

применяем третий ускоренный метод определения морозостойкости бетона

по ГОСТ 10060-2012, замораживание до -50 оС и оттаивание при +20 оС

в 5 % раствор натрия хлорида. При этом применяют следующие методы оценки долговечности бетона

.

1. По содержанию портландита. При использовании ЦЕМ I были изготовлены образцы цементного камня

из раствора нормальной плотности, в котором за счет пуццоланизации (используется кремнеземная пыль) и комплекса

образование поликарбоксилатных суперпластификаторов содержание портландита в возрасте 28 сут воды Упрочнение

снижается до 3–5 % по массе [13]. Образцы были испытаны через разное количество

до 80 циклов, что соответствует F2500, при этом микроструктура гидратных фаз

не меняется. По нашему мнению, такая морозостойкость обеспечивает долговечность железобетона

не менее 100 лет в суровых климатических условиях. Для бетона на ЦЕМ II/А-Д

желательно содержание микрокремнезема (СФ) 10 % от массы вяжущего и дополнительно вводить поликарбоксилатный пластификатор

для контроля содержания портландита в необходимых пределах.

2. По изменению количества низкоосновных гидросиликатов кальция в цементном камне при соотношении С/S

не более 1,5. Образцы цементного камня подвергают дифференциальному термическому анализу

до и после различного количества циклов замораживания и оттаивания. Низкотемпературные гелеобразные гидросиликаты

при нагревании обезвоживаются, при 840–870

оС кристаллизуются в виде

Стабильная микроструктура затвердевшего цементного теста – Гарант долговечности бетона

https://doi.org/10.1016/j.cscm.2020.e00351Получить права и содержание

Реферат

Одной из основных проблем современного бетоноведения является низкая долговечность железобетонных конструкций и сооружений, особенно расположенных в суровых климатических условиях и насыщенных морскими или минерализованная вода. Существующие нормы ориентируют проектировщиков и строителей на увеличение плотности бетона с увеличением степени агрессивного воздействия, а также за счет циклического промерзания бетонных конструкций, которое принимается за основной показатель долговечности, воздухововлечение является обязательным.Проблема заключается не только в обеспечении высокой морозостойкости бетона, но и в поиске метода управления ею, что, как правило, занимает достаточно много времени. Разрушение бетона при циклическом замораживании происходит не только за счет образования льда в порах бетона, но и в результате температурных напряжений в бетоне со льдом, а также вымывания портландита и старения цементного геля – основной структурный элемент затвердевшего цементного теста. Это означает, что долговечность бетона можно обеспечить за счет сохранения мелкодисперсной структуры затвердевшего цементного теста, предотвращения кристаллизации геля от внешних воздействий или повышения его основности.Показано, что только водоредукция и пуццоланизация, обеспечивающие остаточное содержание портландита в портландцементном бетонном камне 2–5 % по массе, обеспечивают достижение повышенной долговечности бетонных, железобетонных конструкций и сооружений. Предложен метод оценки устойчивости гидратных фаз, а также связи между долговечностью и морозостойкостью бетона.

Ключевые слова

6 Ключевые слова

Бетонные

Бетонная структура

Прочность

Дополнительность

Устойчивость к литературе

C-S-S-H

Pozzolanization

Рекомендуемая статьи на изделии (0)

© 2020 Автор (ы).Издательство Elsevier Ltd.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

К вопросу о нормировании морозостойкости бетона для обеспечения долговечности железобетонных конструкций

[1] Д.Р. Маилян, П.П. Полыской, С.В. Георгиев, Методы армирования и испытания коротких и гибких распорок, Научное обозрение. 10-2 (2014) 415-418.

[2] С-А.Муртазаев, Ю. Баженов, М. Саламанова, М. Саидумов, Высококачественный СУБ-бетон в сейсмостойком строительстве, Международный журнал экологического и научного образования. 11(18) (2016) 12779-12786.

[3] Д.Р. Маилян, Л.Р. Маилян, В. Х. Хуранов, Способы изготовления железобетонных конструкций с переменным предварительным напряжением по длине элемента, Вестник высших учебных заведений. Строительство. 5 (545) (2004) 4-11.

[4] Л.Р. Маилян, Д.Р. Маилян, Ю.А. Веселев, Строительные конструкции, учебное пособие: 2-е изд., Феникс, Ростов-на-Дону, (2005).

[5] С.А. Удодов, М.В. Бычков, Легкий самоуплотняющийся бетон как эффективный конструкционный материал, Науковедение. 4 (17) (2013) 1-7.

[6] М.П. Нажуев, А.В. Яновка, М.Г. Холодняк, А.К. Халушев, Е.М. Щербань, С.А. Стельмах, Изучение опыта регулирования свойств строительных изделий и конструкций путем направленного формирования их вариатропной структуры, Инженерный вестник Дона. 3 (46) (2017) 99.

[7] Дорожно-промышленный методический документ 218-3-081-2016 Методические рекомендации по выбору цементобетонных составов для дорожного строительства в различных климатических зонах и с учетом условий эксплуатации дорожных покрытий, Росавтодор, Москва, (2019).

[8] Г.В. Несветаев, О разработке норм проектирования и производства железобетонных конструкций, Бетон и железобетон.1 (601) (2020) 4-9.

[9] А.М. Подвальный, О концепции обеспечения морозостойкости бетона в строительстве зданий и сооружений, Бетон и железобетон.6 (2004) 4-6.

[10] В.Ф. Степанова, Н.К. Розенталь, Проблемы долговечности бетонных и железобетонных конструкций в современном строительстве, Коррозия: материалы, защита.1 (2003) 14 — 16.

[11] А.Н Давидюк, Г.В. Несветаев, Влияние некоторых гиперпластификаторов на пористость, влагодеформацию и морозостойкость цементного камня, Строительные материалы.1 (2010) 44-46.

[12] Г. Несветаев, Ю. Корьянова, Т. Жильникова, О влиянии суперпластификаторов и минеральных добавок на усадку затвердевшего цементного теста и бетона, MATEC Web of Conferences.196 (2018) 04018.

DOI: 10.1051/matecconf/201819604018

[13] А.Е. Шейкин, Л.М. Добшиц, Цементные бетоны повышенной морозостойкости, Стройиздат, Ленинград (1989).

[14] О.Кунцевич В. Бетоны повышенной морозостойкости для сооружений Крайнего Севера. Ленинград, Стройиздат (1983).

[15] ГРАММ.И. Горчаков, М.М. Капкин, Б.Г. Скрамтаев, Повышение морозостойкости бетона при строительстве гидротехнических сооружений, Стройиздат, Москва (1965).

[16] Л.И. Дворкин, О.Л. Дворкин, Основы бетоноведения, Строй-Бетон, Санкт-Петербург, (2006).

[17] ГРАММ.В. Несветаев, И.В. Корчагин, Ю.Ю. Лопатина, С.В. Халезин О морозостойкости бетонов с суперпластификаторами // Науковедение. 5 (8) (2016) 1-13.

Российские ученые разрабатывают новую технологию бетона для строительства в Арктике

Кредит: pxels.ком В Южно-Уральском государственном университете исследователи нашли способ увеличить срок службы и прочность бетона. Исследования могут способствовать развитию строительства в Арктике, Сибири и на Дальнем Востоке, в районах с суровыми климатическими условиями, где требуется сверхпрочный бетон. Получить материал с такими свойствами удалось за счет изменения структуры гидратных фаз цементного камня. Статья об этом исследовании опубликована в журнале Case Studies in Construction Materials .

Долговечность железобетонных изделий

Бетон и железобетон используются в строительстве с середины 19 века, и специалисты регулярно улучшают свойства этих материалов. Они надежны, безопасны для человека и имеют практически неограниченную сырьевую базу.

В то же время специалисты отмечают существенный недостаток железобетонных конструкций: они недолговечны в суровых климатических условиях. Бетон, обертывающий арматуру, ломается при циклическом замерзании.Это связано с образованием льда в порах строительного материала, а также с механическими воздействиями из-за изменения температуры, выщелачивания портландита или старения цементного геля.

Ученые всего мира работают над повышением долговечности железобетонных конструкций. Исследователи ЮУрГУ также интересуются этой проблемой. Изучение долговечности бетона на кафедре строительных материалов и изделий Архитектурно-строительного института ведется с 1990-х годов, а в 2018 году стартовала магистерская работа.

Новое исследование показывает необходимость учета устойчивости гидратных фаз цементного камня при циклическом замораживании и оттаивании. «При обеспечении устойчивости гидратных фаз цементного камня механические свойства бетона, а, следовательно, и его долговечность остаются неизменными. Мы предложили оценивать долговечность во временных показателях срока службы в зависимости от условий эксплуатации железобетонных конструкций и модификаторы», — рассказал старший преподаватель ЮУрГУ Кирилл Шульдяков.

Кредит: ЮУрГУ

Низкотемпературное испытание

Исследование проводилось в лаборатории ЮУрГУ при температуре -50 градусов С в 5% растворе хлорида натрия. Надо отметить, что зарубежные коллеги были удивлены такому подходу, так как у них самые суровые условия испытаний -20 градусов. Однако именно воссозданные в лаборатории ЮУрГУ условия соответствуют национальному стандарту. Это позволяет исследователям создать материал, выдерживающий эксплуатационные воздействия и условия Арктики, Сибири и Дальнего Востока.

Высокопрочный бетон с водоцементным отношением менее 0,35 подвергали циклическому замораживанию и оттаиванию. Устойчивость структуры материала оценивалась как до циклических ударов, так и после различного их количества. В результате ученые пришли к выводу, что марка бетона по морозостойкости может изменяться в четыре-пять раз при неизменном водоцементном отношении, но при введении различных модификаторов, влияющих на состав гидратных фаз. Устойчивый гидросиликатный гель формировался при содержании портландита в цементном камне не более 5 %.Это было обеспечено введением оптимальных дозировок современных модифицирующих добавок.

«Механизм кристаллизации цементного геля связан с повышением его основности при поглощении извести первоначально образующимися гидросиликатами кальция. Введение пуццолана (минеральной добавки, повышающей прочность и долговечность бетона) снижает концентрацию извести, вызывает активную полимеризацию кремнекислородных тетраэдров, особенно при циклическом замораживании, что способствует образованию устойчивых коллоидно-дисперсных гидросиликатов кальция», — пояснил Кирилл Шульдяков.

Исследования ученых ЮУрГУ могут помочь и в строительстве сооружений в суровых условиях, например, газопровода «Сила Сибири», и в освоении арктического региона.

Но ученые не намерены останавливаться в своей работе. Следующим этапом является исследование диффузионной проницаемости бетона. Согласно стандарту ГОСТ 31384-2017 эта характеристика определяет срок службы железобетонных конструкций.

Исследования в области материаловедения являются одним из трех стратегических направлений развития научной и образовательной деятельности Южно-Уральского государственного университета наряду с информационными технологиями и экологией.

ЮУрГУ – участник Проекта 5–100, направленного на повышение конкурентоспособности российских вузов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.

Дополнительная информация:
Шульдяков Кирилл и др. Стабильная микроструктура затвердевшего цементного теста – гарантия долговечности бетона, Примеры строительных материалов (2020). DOI: 10.1016/j.cscm.2020.e00351

Предоставлено Южно-Уральским государственным университетом

Цитата : Российские ученые разрабатывают новую технологию бетона для строительства в Арктике (2020, 26 июня) получено 5 марта 2022 г. с https://sciencex.com.com/wire-news/354621333/russian-scientists-develop-a-new-concrete-technology-for-constru.html

This document is subject to copyright. Apart from any fair dealing for the purpose of private study or research, no part may be reproduced without the written permission. The content is provided for information purposes only.

评估高性能混凝土耐久性的方法,IOP Conference Series: Materials Science and Engineering

确保钢筋混凝土结构中的混凝土耐久性是现代混凝土技术的主要问题之一。在国家标准(GOST 31384-2017)中,我们可以找到根据操作介质的类别和指标对混凝土成分的限制,但没有关于它们如何影响耐久性、混凝土和钢筋混凝土的使用寿命的信息他们保证的结构。这篇文章表明,对混凝土成分的限制是必要的,但不足以确保混凝土的耐久性,特别是在其运行的恶劣条件下。这是因为在国家标准中,基本混凝土强度指标的作用,即水泥石水化相的微观结构没有考虑在内。由水酸钙形成的水泥凝胶是结构中最致密和最强的成分,它决定了混凝土的耐久性,前提是它在特定的环境操作条件下是稳定的。所提出的评估混凝土微观结构稳定性的方法使得优化生产高性能和耐久性钢筋混凝土结构的技术参数成为可能。

«点击查看英文标题和摘要»


Methods of assessing the durability of high performance concrete

To ensure concrete durability in reinforced concrete structures is one of the main problems of modern concrete technology.В ГОСТ 31384-2017 можно найти ограничения по составу бетона в зависимости от класса и индекса рабочих сред, но нет информации о том, как они влияют на долговечность, какой срок службы бетона и железобетона. конструкции, которые они гарантируют. В данной статье показано, что ограничения по составу бетона необходимы, но недостаточны для обеспечения долговечности бетона, особенно в жестких условиях его эксплуатации. Это связано с тем, что в отечественных стандартах не учитывается роль базового показателя прочности бетона, представляющего собой микроструктуру гидратных фаз цементного камня.Цементный гель, образованный гидросиликатами кальция и являющийся наиболее плотным и прочным компонентом конструкции, определяет долговечность бетона при условии его устойчивости в конкретных условиях эксплуатации. Предложенные методы оценки устойчивости микроструктуры бетона позволяют оптимизировать технологические параметры производства железобетонных конструкций с высокими эксплуатационными характеристиками и долговечностью.

Оценка старения железобетонных конструкций методом лазерно-индуцированной пробойной спектроскопии коррозии арматуры

  • PDF / 409 345 байт
  • 5 страниц / 594 x 792 точек Page_size
  • 72 загрузки / 135 просмотров

СКАЧАТЬ

ОТЧЕТ


Журнал прикладной спектроскопии, Vol.Том 87, № 5, ноябрь 2020 г. (Русский оригинал Том 87, № 5, сентябрь–октябрь 2020 г.)

ОЦЕНКА СТАРЕНИЯ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ МЕТОДОМ ЛАЗЕРНО-ИНДУЦИРОВАННОЙ СПЕКТРОСКОПИИ ПРОБОЯ ПРОДУКТОВ КОРРОЗИИ АРМАТУРЫ А.С. Брюхова А.А. Кузнецов,a И.В. Селиверстова,b А.М. Однако содержание хлора, ответственного за коррозию железной арматуры, может быть ниже чувствительности LIBS, необходимой для обнаружения коррозии на начальной стадии.Это особенно актуально для портативных систем LIBS без стробирования и усиления сигнала. Для обнаружения коррозии предлагается использовать аналитические сигналы элементов в продуктах коррозии арматуры (Fe, Mn, Cr) при их выходе на поверхность бетона. Установлено, что с помощью ЛИБЗ-200 сигналы Fe, Mn и особенно Cr надежно регистрируются только на участках поверхности, окрашенных продуктами коррозии. Ключевые слова: спектроскопия лазерного пробоя, коррозия, бетонные конструкции. Введение.Троллейбусная сеть (ТС) является важнейшей частью системы взаимосвязанных устройств электрической железной дороги. Работает в тяжелых климатических и эксплуатационных условиях. Коррозия стальной арматуры является основной причиной потери прочности железобетона. Арматура подвергается действию различных агрессивных сред и факторов (хлориды, сульфаты, нитраты и другие соли), значительным перепадам температуры окружающей среды, осадкам, проливам, нагреву кабеля и т. д.[1]. К надежности сети предъявляются строгие требования, поскольку она не имеет резервной копии. Одним из основных компонентов сети является столб, который подвешивает и удерживает сетевые устройства. Движение поездов нарушается при падении столба и разрыве сетевых тросов [2]. Общее количество опор ТН на всех железных дорогах России по состоянию на 2017 год составило 1,738 млн, из них 91,5% — железобетонные опоры (1,59 млн). Поэтому необходимо уделить внимание диагностике состояния полюсов ТН.Методы диагностики состояния железобетонных опор ТН имеют ряд недостатков [3]. Индуктивный метод ограничен выемкой опоры, воздействием внешнего электромагнитного поля, невозможностью диагностики через арматурный каркас, толщину защитного слоя, жесткость крепления датчика, определение коррозии по косвенным параметрам. Акустические и электрохимические методы определяют наличие коррозии по косвенным параметрам. Вибрационный метод не определяет наличие и степень коррозии.Ионы хлора опасны для коррозии арматурных стержней в бетоне, так как разрушают пассивную пленку арматуры и приводят к развитию коррозии. Накопление NaCl в порах бетона вызывает разрушение, так как NaCl образует кристаллодигидрат, занимающий в 2–3 раза больший объем, чем t

Бетонные конструкции играют жизненно важную роль для военной защиты, технологий, переходящих от сверхпрочного бетона для суровых климатических условий, 3D-печати бетона к живым кирпичам

Бетон и железобетон используются в строительстве с середины 19 века, и специалисты регулярно улучшают свойства этих материалов.В связи с быстрым потреблением природных ресурсов растет озабоченность по поводу устойчивого развития. Ежегодно производится более 6 миллиардов тонн бетона для различных строительных целей с ограниченным сроком службы. Кроме того, большое беспокойство в будущем вызывает увеличение стоимости строительства и сноса железобетонных конструкций в густонаселенных районах. Одним из лучших решений этих проблем является увеличение срока службы конструкций. Жилые постройки и важные гражданские постройки обычно рассчитаны на срок службы 50 и 100 лет соответственно.Однако продолжительность жизни сооружений можно увеличить до нескольких сотен лет при тщательном планировании и правильном проектировании.

 

Бетонные конструкции варьируются от небольших бетонных барьеров, используемых для контрольно-пропускных пунктов, до гигантских для защиты от смертельных угроз, таких как самодельные взрывные устройства (СВУ) и огонь с закрытых позиций из ракет и минометов. Бетонные конструкции также играют жизненно важную роль для военных сооружений, широко используемых на взлетно-посадочных полосах аэродромов, вертолетных площадках, фундаментах зданий, дренажных желобах, проезжей части и многих других.

Они имеют решающее значение для военной защиты, которая определяется в современной военной доктрине как «сохранение эффективности и живучести связанного с миссией военного и невоенного персонала, оборудования, объектов, информации и инфраструктуры, развернутых или расположенных в пределах или за пределами границ данной оперативной области (Совместная публикация [JP] 3-0). Методы защиты для армий прошлого и настоящего постоянно меняются в зависимости от происходящих сражений, задач, которые должны выполнять командиры, и развития технологий ведения войны.

 

Никакое другое оружие или технология не внесли большего вклада в достижение стратегических целей обеспечения безопасности, чем бетонные сооружения, защита населения, установление стабильности и устранение террористических угроз. Это было наиболее очевидно в сложной городской местности Багдада, Ирак. Растущая урбанизация и ее последующее влияние на глобальные модели конфликтов означают, что вооруженные силы США почти наверняка снова будут сражаться в городах в наших будущих войнах. Бетон также давал солдатам свободу маневра в городских условиях.В первые годы войны войска США искали подходящие места для проживания.

 

Безусловно, бетонные стены не устраняли угрозу СВУ. Следовательно, противник адаптировался, установив СВУ внутри или поверх заграждений. Они также использовали усовершенствованные формы СВУ из иностранных источников — взрывоопасные пенетраторы, многие из которых, по мнению американских военных, были произведены в Иране, — которые могли пробить любую бетонную стену. Это позволяло размещать СВУ на противоположной, внедорожной, стороне заграждений.Но бетонные стены лишали вражеские силы доступа к СВУ, снижали смертоносность их самодельных устройств и вынуждали их использовать специальные материалы, которые можно было блокировать на контрольно-пропускных пунктах, которые сами по себе были наиболее эффективны, когда бетонные стены использовались для направить к ним трафик, пишет Джон Спенсер, ветеран войны в Ираке.

 

Многие военные думают о будущих боевых действиях в сложной городской местности, включая операции в мегаполисах с населением более 10 миллионов человек.Армия США провела восемь лет, сражаясь в сложной местности Багдада. Бетон способствовал уменьшению сложности городской среды, служил основным инструментом в установлении стабильности и функционировал как мощное оружие против врагов, использующих безопасные убежища в пределах города, пишет майор Джон Спенсер, ученый из Института современной войны в Военная академия США.

 

Военные требования

Противовзрывное проектирование конструкций может не нуждаться в специальной проектной обработке для гражданских зданий и обычных промышленных зданий, но для военных зданий необходимо ввести противовзрывные требования, которые играют очень важную роль в базовой безопасности военных зданий .Возьмем пример теракта, произошедшего в США вокруг всемирно известного события: 11 сентября. 11 сентября 2001 года во Всемирном торговом центре в Нью-Йорке, США, два гражданских авиалайнера, захваченные террористами, врезались в Здание Всемирного торгового центра 1 и Здание Всемирного торгового центра 2 соответственно. Два здания рухнули одно за другим после нападения. Остальные пять зданий Всемирного торгового центра также обрушились и получили повреждения. Вскоре в США потерпел крушение еще один угнанный авиалайнер.Пентагон Министерства обороны США в Вашингтоне, округ Колумбия. Пентагон рухнул из-за частичного повреждения конструкции. Хотя этого не произошло в реальном военном здании, это может вдохновить военных: если более важное военное здание не может противостоять структурному взрыву, то, когда противник атакует часть здания, все здание рухнет.

 

Во время конфликта, когда создаются базы и с этих баз проводятся операции в течение многих лет, безопасность солдат, не находящихся на задании, становится все более серьезной проблемой для армии.Самодельные взрывные устройства — не единственная серьезная угроза американским силам. Вскоре после вторжения в Ирак в 2003 году войска США также начали подвергаться прямым минометным и ракетным обстрелам своих аванпостов и баз. Армии требовался способ быстрого строительства баз, обеспечивающий защиту всех солдат внутри, легко возводимая баллистическая стена, которая служит защитой от огня прямой наводкой и с закрытых позиций. Бункеры и боевые позиции с автоматическим вооружением устанавливаются на ключевых позициях по периметру для обеспечения безопасности от захвата силами противника, а контрольно-пропускные пункты могут быть спроектированы таким образом, чтобы обеспечить доступ транспортных средств и пешеходов через известные и сильно укрепленные пункты по периметру.

 

Бункер — оборонительное военное укрепление, предназначенное для защиты людей и ценных материалов от падающих бомб или других атак. Бункеры в основном находятся под землей, в отличие от блокгаузов, которые в основном находятся над землей. Из-за большого веса тяжелой военной техники (вес может колебаться от 34 000 до 48 000 фунтов) ее необходимо парковать на железобетонных площадках. Противовзрывная стена — это барьер, предназначенный для защиты уязвимых зданий или других сооружений и людей внутри них от последствий близкого взрыва, вызванного промышленной аварией, военными действиями или терроризмом.Постоянные противовзрывные стены могут быть изготовлены из сборного железобетона или стального листа. Были изготовлены различные типы подвижной противовзрывной стены. К ним относятся бетонные заграждения Bremer Wall, используемые в Ираке и Афганистане вооруженными силами США, и бастионы HESCO, контейнеры из проволочной сетки, заполненные песком или землей, которые используются британскими вооруженными силами.

 

В некоторых странах мира проведено множество исследований по взрывостойкости строительных конструкций военного назначения, а также сформулированы соответствующие национальные стандарты.Для противовзрывной защиты военных укреплений и важных военных зданий были сформулированы соответствующие стандарты для различных противовзрывных задач. Эти стандарты применялись в области военного проектирования и научных исследований. В стандарте исследователи предоставили методы расчета взрывной нагрузки для различных режимов взрыва, таких как химический взрыв, ядерный взрыв, химический взрыв и т. д., и сосредоточили внимание на методах противовзрывного проектирования основных структурных компонентов и ключевых компонентов.Конечно, в стандартах также содержатся рекомендации по предотвращению катастроф, вызванных взрывами, и вторичных катастроф

.

 

Для военных зданий, если можно будет использовать быстрое прототипирование для быстрого создания стандартных передовых баз и логистических объектов для военных, это будет иметь большое значение для военных или мирных лет. Таким образом, с точки зрения проектирования конструкции военного здания, мы должны оптимизировать структуру, сократить использование сырья и спроектировать разумную структуру для защиты окружающей среды, исходя из обеспечения использования пространства и безопасности.

 

Технология сборки зданий относится к новой технологии строительства, которая может быть собрана в здания с помощью сборных компонентов на месте, а здания, которые она строит, называются сборочными зданиями. В наше время строительные дома могут производиться партиями, как машинное производство, обычно представленное технологией 3D-печати. То есть теперь люди могут собирать компоненты за пределами строительной площадки, затем доставлять соответствующие компоненты жилья на площадку и собирать их, и современное здание построено

 

Бетон со сверхвысокими характеристиками (UHPC)

Бетон представляет собой смесь заполнителей (песка и гравия), вовлеченного воздуха, цемента и воды.Химическая реакция между цементом и водой приводит к затвердеванию бетона. Эта реакция известна как гидратация. Бетон — это, во-первых, пластичная масса, которую можно отливать или формовать практически любого размера и формы. При гидратации бетон становится похожим на камень по прочности, долговечности и твердости. Прочность бетона зависит от соотношения воды и цемента, используемого в бетонной смеси. Как правило, чем меньше воды в смеси, тем прочнее, долговечнее и водонепроницаемее бетон. Слишком большое количество воды разбавляет цементное тесто и приводит к получению слабого бетона.

Бетон со сверхвысокими характеристиками (UHPC), также известный как реактивный порошковый бетон (RPC), представляет собой высокопрочный пластичный материал, образованный путем интеграции портландцемента, микрокремнезема, кварцевой муки, мелкого кварцевого песка, высокоактивного понизителя воды, воды. и стальные или органические волокна.

 

Бетон со сверхвысокими характеристиками

(UHPC) представляет собой цементный бетонный материал с минимальной указанной прочностью на сжатие 17 000 фунтов на квадратный дюйм (120 МПа) с указанными требованиями к долговечности, пластичности при растяжении и ударной вязкости; волокна обычно включаются в смесь для достижения определенных требований.Материал может быть составлен таким образом, чтобы обеспечить прочность на сжатие, превышающую 29 000 фунтов на квадратный дюйм (psi) (200 МПа). Использование тонких материалов для матрицы также обеспечивает плотную гладкую поверхность, которая ценится за ее эстетику и способность точно передавать детали формы на затвердевшую поверхность. В сочетании с металлическими, синтетическими или органическими волокнами он может достигать прочности на изгиб до 7000 фунтов на квадратный дюйм (48 МПа) или выше.

 

Типы волокон

, часто используемые в UHPC, включают высокоуглеродистую сталь, поливинилацетат, стекло, углерод или комбинацию этих или других типов.Пластичное поведение этого материала является первым для бетона, поскольку он способен деформироваться и выдерживать изгибающие и растягивающие нагрузки даже после первоначального растрескивания. Высокие свойства UHPC на сжатие и растяжение также способствуют высокой прочности сцепления, что позволяет сократить длину заделки арматурных стержней в таких применениях, как заливка закрытия между сборными элементами. Конструкция UHPC упрощается за счет устранения необходимости в армирующей стали в некоторых применениях и материалов с высокими характеристиками текучести, которые делают его самоуплотняющимся.Матрица UHPC очень плотная и имеет минимальную несвязанную пористую структуру, что приводит к низкой проницаемости (диффузия ионов хлорида менее 0,02 x 10-12 м2/с. Низкая проницаемость материала предотвращает проникновение вредных материалов, таких как хлориды, что обеспечивает превосходные характеристики долговечности

 

Материалы обычно поставляются в виде трехкомпонентной премиксной смеси: порошки (портландцемент, микрокремнезем, кварцевая мука и мелкий кварцевый песок), предварительно смешанные в мешках; суперпластификаторы; и органические волокна.UHPC обеспечивает огромные преимущества, которые варьируются от снижения глобальных затрат, таких как опалубка, рабочая сила, техническое обслуживание и скорость строительства. Различные области применения: мостовые балки и настилы, сплошные и перфорированные стеновые панели/фасады, городская мебель, жалюзи, лестницы, крупноформатная напольная плитка, трубы и морские конструкции.

 

Некоторые производители создали предварительно смешанные продукты UHPC, требующие простого добавления воды, что делает продукты UHPC более доступными. Американское общество по испытаниям и материалам установило Стандартную практику ASTM C1856/1856M для изготовления и испытаний образцов бетона со сверхвысокими характеристиками, которая основана на текущих методах испытаний ASTM с модификациями, позволяющими сделать ее пригодной для UHPC.

 

Российские ученые разрабатывают новую технологию бетона для строительства в Арктике, сообщили в апреле 2017 года

Бетонные конструкции надежны, безопасны для человека, имеют практически неограниченную сырьевую базу. В то же время специалисты отмечают существенный недостаток железобетонных конструкций: они недолговечны в суровых климатических условиях. Бетон, обертывающий арматуру, ломается при циклическом замерзании. Это связано с образованием льда в порах строительного материала, а также с механическими воздействиями из-за изменения температуры, выщелачивания портландита или старения цементного геля.

 

Ученые всего мира работают над повышением долговечности железобетонных конструкций. Исследователи ЮУрГУ также интересуются этой проблемой. Изучение долговечности бетона на кафедре строительных материалов и изделий Архитектурно-строительного института ведется с 1990-х годов, а в 2018 году стартовала магистерская работа.

 

В Южно-Уральском государственном университете исследователи нашли способ увеличить срок службы и прочность бетона.Исследования могут способствовать развитию строительства в Арктике, Сибири и на Дальнем Востоке, в районах с суровыми климатическими условиями, где требуется сверхпрочный бетон. Получить материал с такими свойствами удалось за счет изменения структуры гидратных фаз цементного камня. Статья об этом исследовании опубликована в журнале Case Studies in Construction Materials.
Долговечность железобетонных изделий

Новое исследование показывает необходимость учета устойчивости гидратных фаз цементного камня при циклическом замораживании и оттаивании.«При обеспечении стабильности гидратных фаз цементного камня механические свойства бетона, а, следовательно, и его долговечность остаются неизменными. Мы предложили оценивать долговечность во временных показателях ресурса в зависимости от условий эксплуатации железобетонных конструкций и применяемых модификаторов», — рассказал старший преподаватель ЮУрГУ Кирилл Шульдяков.

Исследование проводилось в лаборатории ЮУрГУ при температуре -50 градусов С в 5% растворе хлорида натрия.Надо отметить, что зарубежные коллеги были удивлены такому подходу, так как у них самые суровые условия испытаний -20 градусов. Однако именно воссозданные в лаборатории ЮУрГУ условия соответствуют национальному стандарту. Это позволяет исследователям создать материал, выдерживающий эксплуатационные воздействия и условия Арктики, Сибири и Дальнего Востока.

 

Высокопрочный бетон с водоцементным отношением менее 0,35 подвергали циклическому замораживанию и оттаиванию.Устойчивость структуры материала оценивалась как до циклических ударов, так и после различного их количества. В результате ученые пришли к выводу, что марка бетона по морозостойкости может изменяться в четыре-пять раз при неизменном водоцементном отношении, но при введении различных модификаторов, влияющих на состав гидратных фаз. Устойчивый гидросиликатный гель формировался при содержании портландита в цементном камне не более 5 %. Это было обеспечено введением оптимальных дозировок современных модифицирующих добавок.

 

«Механизм кристаллизации цементного геля связан с повышением его основности при поглощении извести первоначально образовавшимися гидросиликатами кальция. Введение пуццолана (минеральной добавки, повышающей прочность и долговечность бетона) снижает концентрацию извести, вызывает активную полимеризацию кремнекислородных тетраэдров, особенно при циклическом замораживании, что способствует образованию устойчивых коллоидно-дисперсных гидросиликатов кальция, — пояснил Кирилл Шульдяков.Исследования ученых ЮУрГУ могут помочь и в строительстве сооружений в суровых условиях, например, газопровода «Сила Сибири», и в освоении арктического региона.

 

Но ученые не намерены останавливаться в своей работе. Следующим этапом является исследование диффузионной проницаемости бетона. Согласно стандарту ГОСТ 31384-2017 эта характеристика определяет срок службы железобетонных конструкций. Исследования в области материаловедения являются одним из трех стратегических направлений развития научной и образовательной деятельности Южно-Уральского государственного университета наряду с информационными технологиями и экологией.ЮУрГУ — участник проекта «5–100», призванного повысить конкурентоспособность российских вузов среди ведущих мировых научно-образовательных центров.

 

Программа CAER по созданию высокоэффективного бетона для вооруженных сил США, о которой сообщалось в январе 2021 г.

Новый проект Центра прикладных энергетических исследований (CAER) Университета Кентукки направлен на создание новых высокоэффективных цементов и бетонов, которые помогут военным операциям Соединенных Штатов как внутри страны, так и за рубежом.Эта программа под названием «Высокоэффективные вяжущие материалы для ускорения оперативного ремонта и укрепления конструкций» стоимостью 2,5 миллиона долларов финансируется Центром инженерных исследований и разработок Инженерного корпуса армии США (ERDC).

«Мобилизация и развертывание американских вооруженных сил в районах с сильно поврежденной, ограниченной или несуществующей инфраструктурой представляет собой нетрадиционный ряд критических оперативных задач», — сказал Боб Джуэлл, руководитель исследовательской программы CAER по исследовательской программе Cementitious Materials.«Мосты, взлетно-посадочные полосы, проезжие части и укрепленные конструкции имеют решающее значение для проецирования военной силы, и их часто необходимо изготавливать или ремонтировать — причем очень быстро. Кроме того, наши солдаты и военнослужащие имеют при себе очень ограниченный набор инструментов и снаряжения».

 

Проект CAER направлен на решение обеих этих проблем путем разработки новых высокопрочных цементов и бетонов с высокой степенью сцепления, которые просты в применении и использовании. Эти продукты требуют минимальной подготовки поверхности или вообще не требуют ее, а также устраняют тяжелые сборные железобетонные конструкции, нагруженные арматурой, которые усложняют ремонтные и строительные проекты.«Успешная разработка этих материалов значительно упростит логистику, ускорит строительство и текущий ремонт», — сказал Джуэлл. «Эти цементы и бетоны обеспечат невероятную ценность при передовом развертывании для повышения оперативной готовности, позволяя оперативно перебрасывать силы через вражескую или неосвоенную местность».

 

CAER известна во всем мире своими разработками новых, высокоэффективных и более экологически чистых цементных и бетонных изделий. Как отмечает директор CAER Родни Эндрюс, этот проект является естественным продолжением этих усилий.«Наша исследовательская группа по цементным материалам традиционно занимается инновациями в области цемента и бетона, — сказал Эндрюс. «Мы также гордимся историей партнерства с вооруженными силами США для решения их самых сложных задач. Для нас большая честь быть выбранными для участия в этом проекте ERDC».

 

Усилия, спонсируемые правительством США в рамках соглашения «Другая сделка по созданию прототипа» № W912HZ19 между Центром инженерных исследований и разработок инженерного корпуса армии США и правительством.Правительство США уполномочено воспроизводить и распространять репринты для правительственных целей, несмотря на какие-либо отметки об авторских правах. Взгляды и выводы, содержащиеся в настоящем документе, принадлежат авторам и не должны интерпретироваться как обязательно отражающие официальную политику или поддержку, явную или подразумеваемую, правительства США.

 

Бетон с повышенной ударной вязкостью для защитных конструкций, о котором сообщалось в октябре 2019 г.

Инженеры Центра военных исследований Дальневосточного федерального университета (ЦВУ ДВФУ) разработали бетон с повышенной ударной вязкостью, состоящий до 40% из отходов рисовой шелухи, отходов дробления известняка и кремнистого песка.Новый бетон в шесть-девять раз более устойчив к растрескиванию, чем марки, выпускаемые по ГОСТу.

 

Новый бетон подходит для строительства объектов военного и гражданского назначения, несущих конструкций атомных электростанций, а также для строительства зданий в Арктике. Стойкость нового вида бетона увеличивается в зависимости от воздействующего на него удара. Плитка материала проявляет так называемый «резиновый эффект»: сжимается и становится упругой, но не трескается.По словам инженеров, конструкция поглощает удары за счет своей динамической вязкости. Этот эффект вызывается армированием бетона, в данном случае добавлением в него металлических или пробных волокон. Ударопрочный бетон выдерживает не только попадание снарядов, но и волны цунами. Кроме того, он обладает сейсмостойкостью. В процессе заливки бетон самоуплотняется, а значит, его можно использовать для создания сложных конструкций, в том числе подземных.

 

«Мы отбалансировали компоненты с точностью до 0.5 процентов. Для нас было важно, чтобы бетон продержался до первой трещины как можно дольше, потому что после того, как бетонная конструкция растрескается, ее износ – лишь вопрос времени. Сегодня весь мир работает над объектами контртеррористической защиты, которые защищали бы другие сооружения от попадания снаряда или падения самолета. Мы подошли к этому вопросу со своей точки зрения и разработали ударопрочный материал. На следующем этапе нашей работы мы хотим создать радиационно-стойкий бетон», — рассказал подполковник Роман Федюк, профессор Центра военных исследований Дальневосточного федерального университета.По его словам, уже разработана технологическая схема изготовления нового бетона, ведутся переговоры о ее реализации. Схема не потребует значительных инвестиций или модернизации объектов.

 

Производство ударопрочного бетона может быть даже более рентабельным, чем бетон по ГОСТу, поскольку он содержит меньше цемента и больше отходов. В МСЦ ДВФУ существует отдельная научная школа, занимающаяся разработкой композиционных материалов для объектов специального назначения, а также гражданского строительства.В основе работы инженеров лежит принцип натуральности — они хотят, чтобы их бетон был таким же прочным, как натуральный камень. Этот принцип пропагандируется отраслью науки, называемой геоникой или геомиметикой. Основу этого направления заложил профессор Белгородского государственного технологического университета имени Шухова Валерий Лесовик, член-корреспондент Российской академии архитектуры и строительных наук.

 

Ранее в этом году инженеры ДВФУ совместно с коллегами из Казанского государственного архитектурно-строительного университета представили новый вид бетона с повышенной начальной прочностью, который ускорит процесс заливки бетона в три-четыре раза.Этот вид бетона не трескается и не течет, устойчив к низким температурам, может применяться для строительства на Дальнем Востоке и в условиях Крайнего Севера.

 

Военная 3D-печать бетонных конструкций США на объекте

В 2018 году Вооруженные силы США впервые в мире напечатали на 3D-принтере казарму из бетона на армейской базе менее чем за два дня. Командование систем морской пехоты (MCSC) построило здание площадью 46 квадратных метров за 40 часов в Центре инженерных исследований и разработок армии США в Шампейне, штат Иллинойс.«Это первая в мире непрерывная печать бетона на месте», — сказал капитан Мэтью Фриделл, руководитель проекта из группы производства добавок MCSC. «Люди печатали здания и большие сооружения, но они не делали это на месте и сразу».

 

Казармы имеют слегка волнистый фасад с видимыми бороздками, где принтер добавлял слой за слоем бетона. MCSC объединился с оперативной группой морских пехотинцев, чтобы построить казармы, для чего требовалось четыре человека, чтобы контролировать и заправлять принтер бетоном в течение 40 часов.Фриделл сказал, что процесс может быть сокращен до одного дня с помощью робота, который будет смешивать и перекачивать. Обычно, чтобы построить казарму вручную из дерева, десяти морским пехотинцам требовалось пять дней. Проект был полевым испытанием для оценки потенциала строительства, напечатанного на 3D-принтере. Команда аддитивного производства MCSC хочет, чтобы технология более широко использовалась в морской пехоте.

 

«В 2016 году комендант сказал, что роботы должны делать все скучное, опасное и грязное, а строительная площадка на поле боя — это все эти вещи, — продолжил Фриделл.«В активных или смоделированных боевых условиях мы не хотим, чтобы морские пехотинцы размахивали молотами и держали фанеру». «Наличие бетонного принтера, который может создавать здания по требованию, является огромным преимуществом для морских пехотинцев, работающих на дальних дистанциях». Фриделл сказал, что технология также может принести пользу сообществам, когда военные выполняют гуманитарные миссии или операции по оказанию помощи при стихийных бедствиях. В последние годы были достигнуты значительные успехи, поскольку архитекторы и инженеры изучили потенциал 3D-печати в строительстве.

 

Меган Крейгер, Ю.Чиновник Инженерного корпуса армии Южной Кореи, базирующийся в Шампейне, штат Иллинойс, был среди тех, кто продемонстрировал технологию трехмерной печати под названием ACES: автоматизированное строительство экспедиционных сооружений. Он разрабатывается армией, НАСА и корпорацией Caterpillar. В отличие от домашнего 3D-принтера, который может поступить в продажу к Киберпонедельнику, ACES размером с большой садовый сарай. Вместо использования пластиковой среды он печатает слой за слоем бетон и заполнитель в процессе, который Крейгер сравнил с нанесением глазури на торт.

 

Она сказала, что ACES тестируется в Форт-Леонард-Вуд в течение последних трех недель, впервые он используется на открытом воздухе и впервые использует «местные материалы» — другими словами, бетон, который был доступен в Форт-Леонард-Вуд. вместо лаборатории. По ее словам, до сих пор устройство хорошо работало в различных погодных условиях, включая холодную дождливую весеннюю погоду в штате Миссури. ACES впервые напечатала структуру на неровной гравийной поверхности, что примечательно тем, что большинство 3D-принтеров должны иметь идеально плоскую поверхность, прежде чем они смогут печатать.По ее словам, потребовалось всего 21,5 часа, чтобы распечатать казарму, подходящую для размещения 20 солдат. Простая конструкция бункера с укрепляющей арматурой заняла всего два часа с помощью ACES.

 

Морские пехотинцы США используют 3D-печать ICON для создания бетонных конструкций, о которых сообщалось в августе 2020 г.

Техасская строительная фирма ICON заключила партнерское соглашение с поддерживаемым правительством США подразделением оборонных инноваций (DIU), чтобы продемонстрировать военное применение 3D-печати на базе морской пехоты Кэмп-Пендлтон.Работая с DIU, ICON обучила команду из восьми морских пехотинцев работе с бетонными 3D-принтерами. Несмотря на ограниченный инженерный опыт, военнослужащим удалось с нуля напечатать конструкцию автомобильного укрытия всего за 36 часов. После успешной демонстрации технология теперь может быть принята в Вооруженных силах США с целью поддержки их военных операций по всему миру.

В рамках проекта восемь морских пехотинцев прошли обучение использованию 3800-фунтового 3D-принтера ICON Vulcan, включая его операционное программное обеспечение и подсистемы доставки материалов.Цель сессии состояла в том, чтобы подготовить войска к полевой демонстрации, в ходе которой они должны были построить потенциально важные сооружения для будущих армейских экспедиций. После ускоренного курса 3D-печати морским пехотинцам было поручено построить конструкцию для укрытия транспортного средства, состоящую из ряда бетонных арок. Имея за плечами всего несколько часов полевых тренировок, солдатам удалось управлять оборудованием от начала до конца, а команда ICON присутствовала только в качестве наблюдателя.

 

Целью проекта было завершение процесса печати в течение 40-48 часов.Некоторое время было отведено на устранение неполадок и подготовку морских пехотинцев к работе, но им удалось завершить сборку всего за 36 часов. Хотя модернизация системы доставки материалов принтера действительно ускорила процесс, морские пехотинцы также смогли быстро освоить основы работы с 3D-принтером ICON.

 

Используя запатентованный материал на основе цемента под названием Lavacrete, морские пехотинцы построили четыре отдельные арки, которые позже были соединены, чтобы создать конструкцию для укрытия транспортного средства размером 26 футов в длину, 13 футов в ширину и 15 футов в высоту.Доказав, что технология может быть принята и применена относительными новичками, технология 3D-печати ICON теперь может быть использована во многих военных приложениях США в будущем.

 

 

Кирпичи живы! Ученые создают живой бетон, сообщается в январе 2020 г.

На протяжении столетий строители делали бетон примерно одним и тем же способом: смешивая твердые материалы, такие как песок, с различными вяжущими, надеясь, что он останется неподвижным и твердым в течение длительного времени.Теперь междисциплинарная группа исследователей из Колорадского университета в Боулдере создала совсем другой вид бетона — живой и способный даже воспроизводиться.

 

Минералы в новом материале откладываются не химическим путем, а цианобактериями, обычным классом микробов, которые получают энергию посредством фотосинтеза. Процесс фотосинтеза поглощает углекислый газ, в отличие от производства обычного бетона, который выделяет огромное количество этого парникового газа.Фотосинтезирующие бактерии также придают бетону еще одну необычную особенность: зеленый цвет. «Это действительно похоже на материал Франкенштейна», — сказал Уил Срубар, инженер-строитель и руководитель исследовательского проекта. (Зеленый цвет исчезает по мере высыхания материала.)

Процесс начинается с посева колоний бактерий в раствор песка и желатина. Процесс, используемый в исследовании, поглощает углекислый газ и создает карбонат кальция, минерализуя желатин, который, в свою очередь, связывает песок.«Мы используем бактерии, чтобы помочь вырастить большую часть материала, необходимого для строительства», — сказал доцент Уил Срубар из Департамента гражданского, экологического и архитектурного проектирования (CEAE) Университета Колорадо в Боулдере.

 

Другие исследователи работали над включением биологии в бетон, особенно в бетон, который может залечивать свои собственные трещины. Основное преимущество нового материала, по словам его создателей, заключается в том, что вместо того, чтобы добавлять бактерии в обычный бетон — негостеприимную среду — их процесс ориентирован на бактерии: вовлекая их в строительство бетона и поддерживая их жизнь, чтобы они позже произвели больше. .Новый бетон, описанный в среду в журнале Matter, «представляет собой новый и захватывающий класс дизайнерских строительных материалов с низким содержанием углерода», — сказала Андреа Гамильтон, эксперт по бетону из Университета Стратклайда в Шотландии.

 

Эти кирпичи такие же грубые и прочные, как большинство современных строительных растворов, которые ежедневно используют строители в наших городах. Эти новые кирпичи устойчивы: согласно расчетам группы, примерно 9-14% бактериальных колоний в их материалах все еще были живы через 30 дней и три разных поколения в форме кирпича.Напротив, бактерии, добавленные в бетон для разработки самовосстанавливающихся материалов, имеют выживаемость менее 1%. «Мы знаем, что бактерии растут с экспоненциальной скоростью», — сказал Срубар. «Это отличается от того, как мы, скажем, печатаем блок на 3D-принтере или отливаем кирпич. Если мы сможем вырастить наши материалы биологически, тогда мы сможем производить в экспоненциальном масштабе».

 

Министерство обороны заинтересовано в использовании репродуктивных способностей этих «L.B.M.» — живых строительных материалов — для помощи в строительстве в отдаленных или суровых условиях.«В пустыне вам не нужно возить много материалов», — сказал доктор Срубар. «Мы знаем, что бактерии растут с экспоненциальной скоростью, поэтому вместо того, чтобы производить кирпичи один за другим, вы можете сделать один кирпич и разделить его на два, затем на четыре и так далее», — сказал Срубар. «Это произвело бы революцию не только в том, что мы думаем о конструкционных материалах, но и в том, как мы производим конструкционные материалы в экспоненциальном масштабе».

Он отмечает, что до того, как это произойдет, предстоит проделать большую работу.Цианобактерии команды, например, нуждаются во влажных условиях, чтобы выжить, что невозможно в более засушливых регионах мира. Поэтому он и его команда работают над созданием микробов, более устойчивых к высыханию, чтобы они оставались живыми и функциональными. Исследовательская группа работает над тем, чтобы сделать материал более практичным, сделав бетон более прочным; повышение устойчивости бактерий к обезвоживанию; изменение конфигурации материалов, чтобы их можно было легко упаковать и собрать, как гипсокартонные плиты; и найти другой вид цианобактерий, который не требует добавления геля.Но возможности большие. Срубар представляет себе будущее, в котором поставщики смогут рассылать по почте мешки, наполненные высушенными ингредиентами для изготовления живых строительных материалов. Просто добавьте воды, и люди на месте смогут начать выращивать и формировать свои собственные дома микробов. «Природа придумала, как делать многие вещи разумно и эффективно», — сказал Срубар. «Нам просто нужно уделять больше внимания».

 

В конце концов, сказал д-р Срубар, инструменты синтетической биологии могут значительно расширить область возможностей: например, строительные материалы, которые могут обнаруживать токсичные химические вещества и реагировать на них, или которые светятся, чтобы выявить структурные повреждения.Живой бетон может помочь в более суровых условиях, чем даже в самых засушливых пустынях: на других планетах, таких как Марс. «Мы никоим образом не собираемся доставлять строительные материалы в космос», — сказал доктор Срубар. «Мы возьмем с собой биологию».

 

Amazon и Breakthrough Energy Ventures совместно инвестируют в компанию Cleantech, CarbonCure

CarbonCure Technologies, канадская компания, занимающаяся экологически чистыми технологиями, которая разрабатывает решения по удалению углекислого газа (CDR) для бетонной промышленности, объявила в сентябре 2020 года об инвестициях ведущих разработчиков технологий и недвижимости.Amazon’s Climate Pledge Fund и Breakthrough Energy Ventures (BEV) совместно возглавили инвестиционный синдикат, в который вошли Microsoft, BDC Capital, 2150, Thistledown Capital, Taronga Ventures и GreenSoil Investments.

 

Инвестиции представляют собой обязательство по уменьшению углеродного следа бетона, самого распространенного искусственного материала в мире. Цемент — ключевой ингредиент, придающий бетону прочность, — также является одним из крупнейших источников выбросов углекислого газа в строительной среде.«Эти совместные инвестиции фирм, занимающихся технологиями и застройкой, являются большим одобрением CarbonCure как решения CDR для растущего технологического пространства строительства и общего перехода к строительным материалам с низким содержанием углерода», — сказал Роберт Нивен, генеральный директор и соучредитель. компании CarbonCure Technologies.

 

«Мы рады инвестировать в CarbonCure, компанию, производящую более прочный и экологичный бетон, что поможет Amazon и другим компаниям выполнить The Climate Pledge — обязательство по полному нулевому выбросу углерода к 2040 году», — сказала Кара Херст, вице-президент Устойчивое развитие, Амазон.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.