ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЙ ВЫСОКОПРОЧНЫЙ ЛЕГКИЙ БЕТОН Семинар «Экспертиза научно-технических проектов в области создания новых материалов и нанотехнологий» Докладчик: А.С. Иноземцев инженер-испытатель НОЦ «Нанотехнологии» 2013 г.

Область применение легкого бетона 2

Состав наномодифицированного высокопрочного легкого бетона Вяжущее Минеральная часть Наполнитель Добавки Вода Портландцемент ПЦ500 Д0 Наномодифицированые полые микросферы (стеклянные или алюмосиликатные) Полидисперсные минеральные компоненты Пластификатор Другие Наноразмерный модификатор Комплексный модификатор на основе золь гидроксида железа 3

4 Мицелла гидроксида переходного элемента Кремний- кислородный каркас Анионная оболочка Структурная модель наноразмерного модификатора 1. Приготовление раствора прекурсора (хлорид переходного элемента) 2. Перевод истинного раствора в золь (коллоидный раствор гидроксида) 3. Введение каркасообразователя (силикат натрия) Приготовление наномодификатора Аппретирование наполнителя Микросферы

Год Страна Прочность при сжатии, МПа Средняя плотность, кг/м 3 Удельная прочность, МПа 1999Кувейт ,4 2002Германия14… ,5… Бразилия40…501450… ,5…30,5 2003Турция30…401800… ,1…22,2 2004Япония47…541800… ,5…30,0 2007Россия46… ,5…33,8 2007Россия42…481600… ,4…28,7 2012Россия40…701300… ,0…50,0 5 Мировой опыт создания прочных легких бетонов

Наименование показатель Значение Средняя плотность, кг/м …1500 Предел прочности при сжатии, МПа 40,0…70,0 Предел прочности при изгибе, МПа 3,0…6,5 Удельная прочность, МПа 30,0…55,0 Водопоглощение по массе, % менее 1,0 Коэффициент теплопроводности, Вт/мК менее 0,60 Коэффициент температуропроводности, м 2 /с менее 5,00 Удельная теплоемкость (при T=25 o C), кДж/кгК 0,80…1,15 6 Некоторые свойства высокопрочных легких бетонов

Показатель Высокопрочный тяжелый бетон Легкий бетон Наномодифицированный высокопрочный легкий бетон Высокая прочность+–+ Низкая средняя плотность–++ Высокая удельная прочность+–+ Закрытая пористость+–+ Низкое водопоглощение+–+ Низкая теплопроводность–++ Высокая звукоизоляция–++ 7 Преимущества наномодифицированных высокопрочных легких бетонов

Область применения нано- модифицированного высокопрочного легкого бетона 8

Влияния площади основания здания на экономическую эффективность применения ВПЛБ Влияние этажности здания на экономическую эффективность применения ВПЛБ Применение высокопрочных легких бетонов средней плотностью 1400 кг/м 3 и марки прочности М400 в качестве конструкционного и ограждающего материала при строительстве многоэтажных зданий и сооружение обеспечивает: Для здания площадью м 2 ; Начальная этажность - 16 эт.; 20…35% Экономический эффект - 20…35%; Доступная этажность - 28 эт.; 9 Экономическая эффективность высокопрочных легких бетонов

Экономия бетона Экономия металлической арматуры Зависимость коэффициента изменения расхода арматурной стали от исходного коэффициента армирования (при исходном классе бетона М400, для высокопрочного легкого бетона М600 и легкого бетона М250) Снижение материалоемкости 25% Экономический эффект – не менее 25% 10

Спасибо за внимание! 2013 г. ФГБОУ ВПО «Московский государственный строительный университет» НИУ