4.6.Самоочисні бетони.

Перше застосування бетону із властивостями самоочищення відбулося в 1996 році, коли фірма Italcementi взяла участь у будівництві церкви Dives in Misericordia в Римі (завершено в 2003 році). Цей проект передбачав зведення складної конструкції з трьох величезних білих вітрил, що збираються зі збірного залізобетону. Така символічна і високопрестижна будівля потребувала використання унікального за своїми властивостями бетону, який, крім високої міцності і довговічності, повинен був необмежено довго зберігати білий колір завдяки властивостям самоочищення поверхні.

Церква Dives in Misericordia в Римі, Італія

Відомо, що головна причина фарбування цементних матеріалів, що являють собою пористе тіло, полягає в акумуляції забарвлених органічних сполук в поверхневих шарах матеріалів. Цементні композити з наночастинками діоксиду титану TiO₂ зберігають свої естетичні характеристики, особливо колір, протягом тривалого часу навіть під впливом агресивного міського оточення .

Після завершення будівництва церкви в Римі фотокаталітичні бетони були використані в інших престижних європейських архітектурних проектах, насамперед, у Франції, Бельгії та Італії, наприклад, Cité de la Musique в Шамбері (завершено в 2003 році), а також в якості матеріалу, контролюючого екологію і якість повітряного середовища мегаполісів.

4.7.Бетони з низькою водопотребністю.

Для зведення відповідальних конструкцій і споруд необхідні нові матеріали, нова технологія бетону та залізобетону, нова культура виробництва і мислення. Яскравим прикладом розвитку цих принципів є розроблені і запатентовані в ряді країн бетони на цементах (в'яжучих) з низькою водопотребністю (ЦНВ, ВНВ). ЦНВ отримують за спеціальною технологією спільним помелом інгредієнтів: клінкеру або готового портландцементу і сухого модифікатора, а також при необхідності активної мінеральної добавки (золи-винесення, пуцолани, шлаку і т. п.) і /або наповнювача, а також гіпсового каменю (гіпсу) .

Механохімічна обробка дозволяє синергетично підсилити корисні властивості компонентів комплексного в'яжучого: міцність цементу зростає на 2 - 3 марки, а пластифікуючий ефект органічного компонента модифікатора збільшується приблизно в два рази. На практиці це приводить до зниження вмісту води ізопластичних бетонних сумішей до 120 - 135 л/м³ і В/Ц до 0,25 - 0,30 для рухливих сумішей і до 0,20 - 0,25 - для жорстких (під Ц тут розуміється витрата в'яжучого).

Особливістю ЦНВ є багатоваріантність складників, і відповідно, властивостей в'яжучих, що дає можливість найбільш повно реалізувати потенціал портландцементного клінкеру в залежності від конкретних вимог, пропонованих технологією виробництва та умовами експлуатації бетонних і залізобетонних виробів і конструкцій. Відомо, наприклад, що використання на практиці принципів механо-хімічної активації дозволило отримати в'яжучі, якість яких при вмісті в них 50 - 70% мінеральних добавок не поступається якості цементів марок 500 - 600 (класу 45 по EN).

При заміні гіпсу в ЦНВ на хімічні регулятори схоплювання і твердіння, а також із застосуванням спеціальних добавок, що знижують точку замерзання води в бетоні, отримана широка гама в'яжучих для ведення бетонних робіт при негативних температурах. Нарешті, на особливу увагу заслуговують отримані за технологією ЦНВ нові гіпсові, гіпсо цементо пуцоланові, бетони які характеризуються підвищеними, в порівнянні з аналогічними традиційними бетонами, міцністю і стійкістю при впливі зовнішніх факторів. Важливо при цьому підкреслити, що всі бетони на ЦНВ відрізняються значно меншою енергоємністю, а з екологічної точки зору нова технологія дозволяє майже вдвічі скоротити викиди промислових газів в цементній промисловості та залучити у виробництво величезну кількість різноманітних техногенних відходів .

На сьогоднішній день зібраний значний обсяг експериментальних даних по технології та властивостях бетонних сумішей і бетонів на основі промислових партій ЦНВ, вироблених на цементних заводах світу . У США, наприклад, була реалізована велика національна програма, в якій брали участь портландцементна асоціація, Національний інститут стандартів і технологій, одинадцять цементних заводів і кілька фірм-промоутерів.

Переваги бетонів на ЦНВ.

П омітною перевагою застосування бетонів на ЦНВ є зниження температури ізотермічного прогріву або повна відмова від теплової обробки. Так, при виготовленні об'ємних блоків з дрібнозернистого бетону при температурі прогріву 35 - 50^oС виявлено можливість скорочення ТВО в два рази, причому проектна міцність досягається вже у віці 1 доби, а у віці 28 діб фактична міцність перевищувала проектну на 50 - 70% і більше. Поряд з цим, ефективність використання ЦНВ обумовлена ​​зниженням витрат в'яжучого при виготовленні 1м³ рівноміцних бетонів: коефіцієнт використання в'яжучого за даними промислової апробації становить 1,7 - 2,4 для важкого бетону і 1,3 - 1,4 - для дрібнозернистого (коефіцієнт використання портландцементу - 0,6 - 0,9, тобто кожному кілограму витрати портландцементу відповідає 0,06 - 0,09 МПа міцності бетону).

П

Архітектурний бетон сьогодні

ереваги ЦНВ особливо наочно відображаються в архітектурному (декоративному) бетоні. Такий бетон в останні роки все ширше використовується для підвищення естетичної виразності будівель і споруд, створення творів сучасного монументального мистецтва, прикрасах природного ландшафту та інтер'єрів, у малих архітектурних формах і елементах фасаду. В залежності від складу і призначення декоративні бетони можна умовно поділити на кольорові бетони, бетони, що імітують природні камені, і бетони, що володіють особливо виразною структурою. Саме тому архітектурний бетон сьогодні - сплав мистецтва і високих технологій .

Оперний дім Царицинського ансамблю (Москва)