Опыт промышленного применения наномодифицированных бетонных смесей

Начиная с 2006 года ООО «Бетон»осваивает производство бетонных смесей с применением наномодификаторов. Причинойиспользования наномодификаторов послужило повышение требований ктехнологичности бетонной смеси (подвижности) и прочности бетона. Добиться улучшенияуказанных характеристик возможно за счет применения новых эффективных добавокзарубежного производства на основе поликарбоксилатов. Однако их использованиеприводило к повышению себестоимости продукции. В связи с этим совместно ссотрудниками кафедры ТСИиК СПбГАСУ под руководством Ю. В. Пухаренко мы началииспользовать наномодификаторы для производства бетонных смесей. Это позволилоуменьшить расход добавки, а главное, расход цемента, что особенно актуально вусловиях сложившегося тотального дефицита этого материала.

Первые промышленные опытыпроизводства наномодифицированных бетонных смесей приведены в табл.1.

№ состава	Марка бетонной смеси и класс бетона	Характеристики состава бетонной смеси (В/Ц = 0,45)		Осадка конуса, см, через			Предел прочности при сжатии в возрасте 28 сут., МПа
		Расход цемента (ПЦ500 Д0), кг/м3	Вид и количество добавки, масс. %	0 ч	1 ч	3 ч
1	П4, В30	405	Лигнопан Б1, 1,1	18,0	16,0	12,0	38,7
2	П4, В30	370	Murаplast FK-63, 0,4	18.0	16,5	14,0	39,0
3	П4, В30	370		Расплыв конуса 50 см			42,0
4	П4, В30	315		19,0	18,0	16,0	40,0

Таблица 1. Сравнительныехарактеристики бетонных смесей и бетонов

Примечание: бетонные смесисоставов 1 и 2 приготовлены на воде без наномодификатора; бетонные смеси составов 3 и 4 приготовлены нананоструктурированной воде.

Из табл. 1 следует, чтобетон с применением наномодификаторов позволяет: снизить расход цемента; уменьшитьрасход добавки; увеличить время сохранения подвижности бетонной смеси.

Первые партии бетонной смеси сприменением наномодификаторов были уложены в конструкции при строительствезавода «Тойота». Заказчиками предъявлялись высокие требования по прочности (классбетона В45) и водонепроницаемости (W16), а также высокой подвижности П5 (ОК 21–25 см). Получениезаданных характеристик при использовании обычных суперпластификаторов на основелигносульфанатов было невозможно, а при использовании поликарбоксилатовсущественно увеличивалась стоимость продукции. Таким образом, практическиединственным выходом стало применение наномодификаторов. Следует отметить, что подрядчик(турецкая компания) предъявлял к качеству смесей повышенные требования и привыборе поставщика, и, отклонив заводы, расположенные в непосредственнойблизости от объекта, остановила свой выбор на нашем предприятии, несмотря наего относительную удаленность от стройплощадки. Примерно 90 % бетонных смесей,а это около 15 тыс. м3 бетона, было впервые изготовлено сприменением наномодификаторов для строительства данного объекта.

Получив экономический эффект припроизводстве наномодифицированных бетонных смесей, мы начали разработку новыхрецептур для традиционных бетонных смесей классов В25–30 подвижностью П3 и П4.После проведения испытаний бетонов, изготовленных на основе наномодификаторов,было определено, что при сохранении прочностных характеристик возможно снижениерасходов цемента на 50–60 кг, а расхода добавки — на 50 %. При этом испытанияпоказали, что морозостойкость повышается на 1–2 класса, а водонепроницаемость —на 2–3 класса. Результаты испытаний приведены на рис. 1–2.

Рис. 1. Влияниенаномодифицирования на водонепроницаемость бетона

Рис. 2. Влияниенаномодифицирования на морозостойкость бетона

После проведения всехнеобходимых испытаний традиционные бетонные смеси стали производиться сприменением наномодификаторов, а экономический эффект увеличился с 60 руб./м3в 2006 г.до 200 руб./м3 в 2007 г.

Сегодня наше предприятиеежемесячно поставляет на стройки города около 5 тыс. м3 наномодифицированныхбетонных смесей. Среди основных потребителей следует отметить турецкую компанию«Энка» (строительство завода «Тойота» и «Дженерал Моторз»), ЮИТ Лентек (строительствомясоперерабатывающего комбината в Горелово); УПТК ЛенСпецСМУ, МО-19(строительство железнодорожного путепровода на станции Мга, возведение пилоновна проспекте Александровские фермы) и др.