Требования к промышленному бетону на сложных инженерно-технических объектах строительства
Самые ранние источники упоминают о создании бетона в конце lV тысячелетия до нашей эры. Широкое распространение получил в Италии, где из-за геологического расположения страны ресурсы для создания бетона имелись в достаточном объеме. Дешевый по себестоимости, простой в производстве в ХХ веке он получил массовое распространение по всему миру. Не так много строений, где бы он не использовался, хотя бы в фундаменте.
По назначению, согласно ГОСТ 25192-2012, бетон различают как “обычный” (строительство гражданских сооружений) и “специальный” (для промышленных объектов). Статей, посвященных “обычному” бетону, достаточное количество. Здесь же, мы рассмотрим какой промышленный бетон используют для строительства таких объектов как мост, взлетно - посадочная полоса и атомная электростанция. Посмотрим применение этого материала на трех перечисленных примерах.
Атомная электростанция или АЭС, это комплексное сооружение. Строительные объекты на АЭС можно разделить на три типа:
по степени воздействия на них радиации.
| Степень воздействия радиации | Тип строительного объекта |
|---|---|
| Первый | Сооружения на которые воздействует естественный фон радиации (Административные здания, склады). Эти сооружения возводят из бетона плотность 1800—2200 кг/м3, дополнительное требование к смеси, пониженное содержание ЕРН (естественных радионуклидов), для дальнейшего, вторичного использования бетона. |
| Второй | Здания которые контактируют с источником радиационного излучения (хранилище РАО). Промышленный бетон, для них, обладает следующими свойствами:
|
| Третий | Строения радиационной защиты, непосредственно подверженные излучению (реактор, радиационное захоронение). Специальные требования к бетону:
|
Для строительство защиты реактора используют тяжелый бетон (плотность свыше 2500 кг/м3) с маркой предела прочности на сжатие ГОСТ 26633-2015 М300 В 22.5 или М 550В 40.
Количество воды должно быть минимизировано, большое содержание жидкости в бетоне снижает плотность материала. В качестве заполнителя для смеси используют металлолом или руду. Специальными добавками являются соли лития или борная кислота, они увеличивают количество водорода в конструкции.
При таком сочетании качеств мы получим бетонную смесь, обладающую всеми специфическими требованиями для ГОСТ Р ИСО 6942-2007.
Требования к бетону для Взлетно - посадочной полосы (ВПП) совершенно другие. Существует СНиП 32-03-96, в котором подробно описано, каким должен быть аэродром и каким требованиям качества он должен соответствовать. Взлетно-посадочная полоса является одной из самых прочных частей аэродрома. Первым пунктом создания ВПП является снятие грунта и земли. Затем, в очищенное пространство, накрывают тканым полотном. Поверх него укладывают песчаную подушку, затем засыпают щебнем. Следующим этапом, эти слои заливают “тощим бетоном” М100 В7,5 W2 и F50 (В - кубическая плотность в МПа, М - предел прочности на сжатие в кг/см2, W - влагоустойчивость, F - морозоустойчивость), для выравнивания поверхности котлована. Накрывают одним слоем тканого полотна. Потом последний слой, из очень тяжелого бетона с показателями М350 В25, W8, F200. Такая “слоеная” конструкция из бетона позволяет ВПП выдержать нагрузку от авиационного транспорта, влажность и повреждения на полосе, что значительно продлевает срок ее эксплуатации.
Вода, источник жизни, а также “медленная кислота”, способная уничтожить любое строение при планомерном, постоянном воздействии. Мост, строение соединяющее “берега” и, по специфики своего предназначения, регулярно подвергающийся воздействию водной среды. Помимо воды конструкция подвергается компрессионному воздействию. Не настолько сильному как на ВПП, но постоянному.
Встречаются мосты следующих конфигураций:
- Балочный мосты
Нагрузка в которых приходиться на несущие балки.
- Арочный мост
Состоит из соединительных арок, нагрузка распределяется на промежуточные и крайние опоры.
- Подвесные мосты
Несущим элементом соединенные тросами. Чтобы удержать мост. тросы протягивают в противоположные стороны и надежно закрепляют. Жесткость полотну придают балки и фермы. Такие мосты устанавливают в местах где установить опоры технически невозможно.
- Вантовые мосты
В этом случае тросы крепятся не к горизонтально носителям, а к конечным опорам.
Несмотря на разнообразие видов и способы их сооружения, мосты изготавливаются из бетона. И опоры, и другой тип крепления моста. В Арочных, подвесных и вантовых мостах из бетона изготовлены конструкции крепления, соединительные узлы. В Балочном, опора на которую и приходиться вся тяжесть сооружения.
Бетон в опорах моста характеризуются следующими свойствами:
- Выдержка нагрузки и давления
- Гидроизоляция
- Стойкость к перепаду температур
- Гибкость материала без деформации
В состав такого бетона входит пуццолановый портландцемент (класс цемента для объектов постоянного воздействия влаги). Бетон для мостов должен обладать марочной прочностью от М350 В25 W10 F200 до М550 В40 W16. При этом соотношении компонентов получается бетонный раствор обладающий всеми характеристиками СТО НОСТРОЙ 2.29.110-2013.
Огонь, вода и медные трубы. Вода, радиация, давление, три испытания которые прошел промышленный бетон в наших примерах. Один материал, многообразие свойства которого зависят от четырех компонентов, замешанных в нем в разных пропорциях. Описанные примеры, лишь небольшая часть функционального потенциала бетонной смеси. Он далеко не полный, из прочитанного можно понять, что бетон - универсальный материал, применение которому можно найти в любой существующей сфере строительной деятельности или замешать новый раствор для будущей новой сферы деятельности.
