Легче, прочнее, дешевле
Команда ученых решает глобальный для отрасли вопрос: используя классическую для традиционного бетона основу из минеральных вяжущих веществ, так называемого портландцемента, разработать альтернативу тяжелым бетонам. Строителям необходим материал, который, имея качества обычного бетона, обладал бы повышенной тепловой эффективностью. Разработки НИУ МГСУ неоднократно получали отраслевые премии. Одни из последних наград – золотая медаль 2022 года, серебряная медаль и приз за «Лучшее изобретение в интересах строительной индустрии» в 2021 году.
«Мы разработали формулу, где используются распространенные для бетонов компоненты. Но наша рецептура за счет добавок и технологий позволяет снизить плотность бетона с обычных 2300–2400 килограммов на кубический метр до 1300–1400. Это на тонну меньше, чем у традиционного, – рассказывает Александр Иноземцев. – Все ноу-хау, что легли в основу наших четырех патентов, обеспечивают конструкционные качества материалов. В наших бетонах достижимы показатели требуемой прочности, но с меньшей плотностью. Практический результат этого материала – снижение материалоемкости возводимых зданий». Ученый наглядно объясняет снижение материалоемкости. На весы кладут шесть кубиков обычного бетона. Для равновесия потребуется десять кубиков инновационного бетона того же объема.
«Масса здания будет такая же, но при большем числе условных этажей. Из традиционного бетона выйдет шестиэтажный дом, а из инновационного – десять этажей на той же площади застраиваемого участка, – объясняет изобретатель. – В конечном счете получим объект с большей площадью квартир или офисов. Мы позволяем застройщику за счет изменения конструкционных особенностей объекта получить большую экономическую эффективность как за счет изменения этажности, так и за счет изменения формы конструкций. Попросту говоря, мы экономим бетон или арматуру в конструкциях одного и того же типа».
Внедрение этого материала в строительство откроет для застройщиков новые горизонты.
«В сейсмоопасных зонах при толчках колебания происходят в горизонтальном направлении, здание движется в горизонтальной плоскости, – поясняет Иноземцев. – Интенсивность колебаний зависит от массы конструкции. Использование более легкого материала с такими же конструкционными особенностями, как у тяжелого, приводит к меньшим колебаниям. Это дополнительный эффект».
Перспектива применения нового материала – районы с особыми требованиями к грунтам. Это береговые линии рек и озер и иные места, где есть ограничения по несущей способности фундамента. Применяя более легкие материалы, можно строить там, где есть расчетные пределы по массе будущих конструкций. Отдельная зона применения – города с развитыми подземными коммуникациями, где есть ограничения по тяжести возводимых объектов. Например, кварталы над ветками метро неглубокого заложения.
