«Тесто» особого замеса: в Москве прошел Второй всероссийский форум по сверхпрочному фибробетону (СПФБ)

Состоявшееся на прошлой неделе мероприятие, организованное компанией ЦЕМЕНТУМ и ООО «Мастерская мостов» при информационной поддержке «Стройгазеты», было как раз посвящено еще одному виду этого материала — сверхпрочному. Конечно, у такого материала ввиду его эксклюзивности и поле применения несколько ограничено. А срок службы «изделий» из него прогнозируется не менее 300 лет, тогда как жизненный цикл построек закладывается максимум в сто лет. Да и по истечении срока службы замучаешься его утилизировать.

Но все же как можно практически без опыта долгосрочного применения — а сверхпрочный фибробетон используется всего-то 25 лет — давать ему такой срок службы? Ответ раскрылся в выступлениях докладчиков, которые тематически были разбиты на несколько сессий.

Чем хорош СПФБ?

На сессии, посвященной особенностям материала, его физико-механическим свойствам, выступавшие говорили о том, чем именно фибробетон выгодно отличается от остальных бетонов. Так, руководитель стратегических проектов ЦЕМЕНТУМ и модератор мероприятия Роман Чурилов отметил: «СПФБ — инновационный продукт, но вместе с тем он хорошо знаком нашим специалистам: первый объект в России был построен в 2017 году (знаменитая «парящая лестница» в Хорошёвской гимназии с длиной пролета порядка 14 м), а в мире с СПФБ начали экспериментировать четверть века назад. Долговечность — ключевой фактор, который может изменить рынок данного материала».

Роман Чурилов также назвал основные характеристики сверхпрочного фибробетона: 220 Мпа (Мегапаскалей) — это самая высокая прочность при сжатии, полученная в российской лаборатории; 68,9 млн стальных волокон высокопрочной фибры равномерно распределены внутри бетонного блока (что по длине эквивалентно 964 км); прогнозный срок эксплуатации конструкций из СПФБ — 300 лет.

На разработку одного лишь состава СПФБ было затрачено 728 рабочих дней, в течение которых было осуществлено более 1 500 замесов. Менеджер по разработке продуктов ЦЕМЕНТУМ Анжелика Бочарова, которая выступила с докладом «Особенности сверхпрочных фибробетонов. Физико-механические свойства материала», рассказала об испытаниях составов, как и в каких условиях они проводятся. Кстати, наиболее равномерного и качественного замеса удалось добиться обычным планетарным миксером для замешивания теста для хлеба, а далее на основе этого опыта появились идея и проект по изготовлению таких миксеров для замеса СПФБ.

На вопрос из зала о возможной коррозии металлических стержней, структурирующих бетон, руководитель проектов СПФБ ЦЕМЕНТАЛЬ Андрей Ваулин рассказал об экспериментах с фибробетоном Ductal (сходным с отечественным СПФБ), которые проводились в тяжелых климатических и гидрологических условиях на острове Трит (США). Бетон подвергали воздействию от 100 до 160 циклов перехода внешних температур через ноль, интенсивных приливов, морской воды соленостью 3,52%, при этом балки из него в течение всего этого времени не проявили признаков деградация, демонстрируя капиллярную пористость на уровне 1% при значительно меньшем проникновении хлорид-ионов в тело балки.

Так что прогнозируемая долговечность в 300 лет опирается на все вышеописанное.

Области применения

Руководитель учебного центра ООО «Автодор-Инжиниринг» Александр Анисимов в докладе «Актуальные задачи по увеличению межремонтных сроков эксплуатации элементов мостового полотна» напомнил, в каких тяжелых климатических и природных условиях «работают» мосты, которые к тому же подвержены активному антропогенному воздействию. Представитель «АвтодорИнжиниринг» также поделился опытом реставрационных работ на искусственных сооружениях и восстановительных работ на мостах, в том числе с применением СПФБ.

На некоторых мостах в порядке эксперимента уже несколько лет «работают» специальные карнизы из этого материала, расположенные на мостах и путепроводах над пересечениями с другими дорогами. С точки зрения безопасности и надежности, карнизы отлично выполняют свое предназначение, блокируя осыпание деталей мостовой конструкции на проезжую часть.

Кроме того, в районе МДЦ «Москва-Сити» были проведены в качестве эксперимента работы по изготовлению дорожного покрытия из СПФБ на отдельном участке дороги на одной из эстакад. Покрытие показало очень хорошие результаты, сейчас уже идет речь об использовании сверхпрочного фибробетона в качестве финального покрытия дорожного полотна.

Сегодня это как никогда актуально ввиду увеличения нормативных межремонтных сроков и необходимости кардинального улучшения таких характеристик как долговечность, надежность и даже экономичность, потому что с точки зрения жизненного цикла СПФБ показывает, что его использование в конечном счете ведет к экономии средств.

У этого материала большие перспективы в отдельных видах строительства (например, дорожных искусственных сооружений) и в строительстве в целом; главное — правильно использовать свойства, которыми СПФБ обладает; а это высокая прочность, отсутствие необходимости в армировании металлом, уменьшение веса и объема конструкций по сравнению с обычными бетонами и так далее.

Отдельная тема для разговора — использование СПФБ в строительстве объектов Росатома, представители которого, кстати, приняли активное участие в форуме.

Прямая речь

Углубляясь в свойства этого материала, невозможно было не пообщаться напрямую с Романом Чуриловым, рассказавшим «Стройгазете» о свойствах и возможностях СПФБ в сравнении с обычными бетонами:

«По тому, что уже сделано и испытано в нашей лаборатории, могу сказать, что характеристики СПФБ нашего производства мы знаем процентов на девяносто, и этого хватает для того, чтобы эффективно его использовать. Мы еще до конца не изучили конструкции, которые из этого материала можно делать. Все примеры применения материала — это коллаборации с организациями, заинтересованными в бетонах с особыми характеристиками, например, с правительством Москвы, компанией «Гормост», в сотрудничестве с которыми мы занимаемся проектированием, получаем экспертные оценки. Наша задача — донести до заинтересованных организаций материал с заданными характеристиками, а их задача — правильно встроить его в свои проекты.

Сравнивать себестоимость СПФБ и обычного бетона некорректно и не имеет смысла: это материалы разного предназначения. Это как сравнивать, например, себестоимость стекла и дерева. Но можно утверждать, что СПФБ, для которого используется очень большой объем металлической фибры (а это самый дорогой компонент), материал все равно экономически выгодный.

Если сделать из нашего материала мостовую балку, ее материалоемкость будет в два — два с половиной раза меньше, чем у балки с теми же несущими характеристиками, но из обычных материалов. Соответственно, меньше затрат на рабочую силу, не надо тратить время и ресурсы на армокаркас, снижение веса пролетного строения, что влечет за собой уменьшение нагрузки на опоры, значит, можно использовать другие фундаменты и опоры, отпадает необходимость в гидроизоляции, поскольку СПФБ достойно противостоит влаге, коррозии, воздействию климатических условий и агрессивной среды».

Итоги

Конечно, мероприятие не ограничилось темами физико-механических свойств материала и сфер его применения. Детальный разговор шел о создании нормативной базы для применения СПФБ, причем сравнивались правила использования, принятые в разных странах, активно развивающих это направление. Выступающие также делились опытом — отечественным и зарубежным — использования сверхпрочного фибробетона на практике. Без сомнения, у СПФБ большие перспективы в строительстве.