Надежные новые технологии создания бетонных конструкций

При осуществлении проектирования конструкций бетонных зданий, конструкторы могут воспользоваться преимуществами некоторых систем и подходов для создания стен. Так, например, со времени своего внедрения в Соединенных Штатах несколько лет тому назад блоки из автоклавного аэрированного бетона (AAC) приобрели особую популярность благодаря своим зеленым свойствам, а также малой массе. В то же время, формы для термоизоляционного бетона (ICF) обеспечивают быстрое и простое создания высокоизолированных прочных стен. Еще один подход, строительство зданий методом поворота, позволяет раздвигать границы в области параметров высоты и размеров стен, которые теперь можно строить: с высотой до 100 футов, обеспечивая более высокую эффективность.

Одним из наиболее привлекательных свойств легкого автоклавного аэрированного бетона является то, что на него при производстве затрачивается меньше материала и энергии по сравнению с другими бетонными материалами, поскольку около 80% его объема состоит из остаточных воздушных пузырей и карманов. Фактически, по данным Международного института по кирпичной кладке, можно произвести около 12 кубических футов готового материала AAC из трех кубических футов жидкого сырьевого материала. К числу прочих преимущество относится износостойкость и энергосбережение стен, смонтированных надлежащим образом, а также традиционные рентабельные методы монтажа. Детали, изготовленные из AAC, могут быть крупными и иметь точные размеры, а это означает, что потребуется меньшая привязка на площадке для данного проекта, это также способствует повышению производительности на площадке. В терминах возобновляемости, AAC предлагает уникальное сочетание высокой меры теплосопротивления теплоизоляционного материала, тепловой массы и  воздухонепроницаемости, которые встроены в износостойкие конструкционные элементы.

Для упрощения строительства, тем не менее, как считает PCA, “трудно найти более простую систему, чем ICF”. ICF представляют собой системы для стен, которые производятся из полых пенопластовых блоков или панелей, смонтированных друг на друга с нужной формой.

“Формы наполняются бетоном со стальной арматурой для создания твердотельной конструкции, при этом тяжелый и высокопрочный материал располагается между двумя слоями легкого высокоизоляционного пенопласта”, - отмечает PCA. - “Получаемые в результате стены являются воздухонепроницаемыми, прочными, звуконепроницаемыми, высокоизолированными, огнестойкими и устойчивыми к паразитам, а также износостойкими перед лицом даже самых суровых погодных условий”. Поскольку промышленность производит широкий ассортимент ICF различных форм и размеров, это система часто используется при создании промышленных зданий, отелей, государственных учреждений, школ, торговых центров, а также религиозных учреждений.

По данным базирующейся в Гленвью, Иллинойс,  Ассоциации производителей форм для  теплоизоляционного бетона (ICFA), строительство с помощью ICF обеспечивает высокие значения меры теплосопротивления теплоизоляционного материала, низкую воздухопроницаемость, и высокую тепловую массу, что позволяет получать энергосбережение в 25-50%, которым могут похвастаться объекты, построенные с применением ICF, по сравнению с аналогичными объектами со стальными или деревянными рамами.

“Здесь речь уже идет не просто об энергосбережении”, - говорит директор Джо Лайман. Он говорит, что Министерство обороны США исследовало технологию с использованием ICF с точки зрения их устойчивости к взрывам. “С помощью испытательных взрывов мы установили, что ICF уменьшают воздействие давления воздуха, который ударяет в боковую поверхность стены”, - говорит Лайман. - “Когда воздушная волна ударяет в стену, она сжимает пенопласт из EPS, прижимая его к бетону”. Айено из Amphio добавляет, что в число прочих преимуществ, о которых заявляют производители систем ICF входят: гибкость конструкции, акустический и тепловой контроль, безопасность работы на площадке, рентабельность, а также простота монтажа.

Что же касается строительства зданий методом поворота, очевидно, наиболее привлекательным фактором является возможность монтажа панелей крупного размера, и этим объясняется популярность этой технологии при строительстве крупных стен для промышленных зданий. По оценкам CRSI, около 20% всех промышленных строений в США было построено с использованием строительства зданий методом поворота, помимо большей части складских и снабженческих объектов.

В последние годы строительство зданий методом поворота стало также популярным и для строительства более резонирующих зданий: школ, офисных комплексов и центров розничных продаж. “Новые технологии нанесения покрытий и формования позволили конструкторам использовать текстуру, окрашивание, отверстия, соединения и изгибы для создания строительных систем, все это раньше считалось атрибутами крупнопанельного строительства”, - говорит Лемей. - “А теперь строительство зданий методом поворота даже не делает крупнопанельные здания более привлекательными”.

Хотя строительство зданий методом поворота, в общем и целом, не считается декоративным бетонным применением (см. соответствующую вставку, “Декоративный аспект бетона”), такие панели можно обрабатывать орнаментом, окрашиванием и прочими усовершенствованиями. По данным Ассоциации по строительству зданий методом  поворота, эти опции включают:

• окрашивание, добавляемое к бетонной смеси.
• текстурированные краски.
• наносимые текстуры, произведенные с помощью литых поверхностей вкладышей опалубки.
• обнажённый заполнитель.
• обработка поверхности с помощью механического инструмента.
• формование поверхности, иногда в сочетании с «картинами-обманками», вызывающими иллюзию трехмерного изображения, для того, чтобы придать трехмерность.

Еще одним недавним дополнением к строительству методом поворота является, по данным TCA, использование вспучивающихся материалов при реализации технологии последующего натяжения для повышения огнестойкости бетонных сооружений. За счет введения слоя армированного вспучивающегося покрытия между внутренним и внешним слоем покрытия из полиэтилена высокой плотности, покрытие вспучивается во время пожара и эффективно изолирует и защищает слой подложки.

Еще одной новой технологией является внешнее последующее натяжение, известное как EPT, которое используется для повышения прочности. При использовании EPT напрягаемая арматура для бетона присоединяется к внешней части бетонной конструкции и затем натягивается с приложением силы к нижней части настила вертикально вверх. “Этот метод позволяет прикладывать вертикально значительное усилие в практически любом месте прогибающегося пола, а также повышать силу сдвига и устранять прочие отклонения”, - говорит Джон Крайгер, П. И., вице-президент и технический менеджер VSL, базирующейся в Гановере, Мэриленд, компании, которая проектирует, производит и монтирует системы последующего натяжения и конструкционного укрепления. “Поверхностное натяжение может применяться для многих видов сооружений, в частности, оно может обеспечивать эффективную арматуру для модернизации”.

Независимо от того, является ли бетон декорированным, предварительно отлитым на предприятии, с последующим натяжением, с арматурой, монолитным или же предназначенным для метода поворота, это не только строительный материал, который стал нашим выбором.  Он меняется по мере того, как меняются времена. От возобновляемости к универсальности и износостойкости, бетон может предоставить нам большие возможности. Возможно, поэтому PCA называет его “самым часто используемым строительным материалом на земле” с самым “длительным сроком эксплуатации по сравнению с любым традиционным строительным материалом”.
 
C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка цемента и газобетона можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок цемента в России» и «Рынок газобетона автоклавного и неавтоклавного способов твердения в России

Об авторах
К. К. Салливан является консультантом по коммуникациям и автором работ, который специализируется на архитектуре и строительстве. Барбара Хорвитц-Беннетт писательница и автор публикаций по проблематике строительной отрасли.

www.newchemistry.ru