Студентка Инженерно-строительного института БГТУ имени В.Г. Шухова Екатерина Половченя под руководством инженера кафедры строительства и городского хозяйства Владислава Пахомова разрабатывает состав быстротвердеющего бетона, предназначенного для оперативного ремонта дорожных покрытий. Материал должен набирать эксплуатационную прочность в течение 2–4 часов после укладки, что позволит существенно сократить сроки ограничения движения на ремонтируемых участках.

Актуальность разработки

Значительная часть федеральных и региональных автомобильных дорог требует постоянного текущего и капитального ремонта. При использовании традиционных бетонных смесей набор прочности занимает от 7 до 28 суток, что может приводить к длительному перекрытию участков дорог, организации объездных маршрутов и дополнительным экономическим потерям.

Еще одной проблемой остается высокая стоимость импортных быстротвердеющих составов. По данным проекта, зарубежные материалы могут стоить в 3–5 раз дороже отечественных аналогов. Кроме того, их применение связано с валютными, логистическими и внешнеэкономическими рисками.

Основные характеристики материала

Цель проекта — создание состава, который достигает эксплуатационной прочности через 2–4 часа после укладки. Это позволит открывать движение по отремонтированному участку в тот же день и сократить продолжительность дорожных работ. Помимо ускоренного набора прочности, разработка предусматривает повышенную адгезию к старому бетону, морозостойкость и устойчивость к истиранию.

Целевые показатели материала предусматривают прочность 15–20 МПа через четыре часа, 30–40 МПа через сутки и 50–60 МПа через 28 суток. Заявленные характеристики морозостойкости и водонепроницаемости составляют F200–F300 и W8–W12 соответственно.

Состав и технология разработки

Основой материала служит портландцемент с комплексом функциональных добавок. В рецептуре предусмотрено использование алюминатного компонента, кварцевого песка, гранитного отсева, микрокремнезема или метакаолина, суперпластификатора, ускорителя твердения, компенсатора усадки и фибры. Подбор компонентов направлен на обеспечение быстрого схватывания, высокой ранней прочности, минимальной усадки и устойчивости материала к воздействию воды, солей и циклов замораживания.

Разработка предусматривает создание более 50 вариантов составов с различными комбинациями ускорителей и добавок. Полученные образцы планируется исследовать по показателям прочности, времени схватывания, адгезии, морозостойкости и истираемости с последующей корректировкой рецептуры.

Области применения

Быстротвердеющий бетон ориентирован на применение при ремонте автомобильных дорог, въездов, промышленных площадок, дворов, тротуаров и других объектов инфраструктуры. В проекте предусмотрена продуктовая линейка из трех вариантов: ECONOM для локального ремонта дворов и тротуаров, OPTIMAL для дорог и промышленных площадок и PREMIUM для объектов с повышенными нагрузками. Основной акцент в рамках проекта сделан на версии OPTIMAL.

Потенциальными потребителями разработки являются дорожно-строительные и подрядные организации, муниципальные и коммунальные службы, управляющие организации, промышленные предприятия и производители сухих строительных смесей.

Научная база проекта

Разработка выполняется на базе научного задела кафедры строительных материалов и конструкций БГТУ имени В.Г. Шухова. Кафедра имеет 30-летний опыт разработки специальных бетонов, включая высокопрочные материалы, фибробетоны и композиты с полимерными добавками.

Лабораторная база университета включает оборудование для проведения испытаний прочности, морозостойкости и истираемости, что позволяет проводить исследования характеристик разрабатываемого материала.

Перспективы реализации

Следующим этапом станет изготовление и испытание опытного образца материала. В дальнейшем планируется подготовка заявки на полезную модель, разработка технологии производства и организация выпуска сухих строительных смесей. Проект также предусматривает возможность лицензирования рецептуры производителям сухих смесей.

Как отметила проректор по научной и инновационной деятельности БГТУ имени В.Г. Шухова Татьяна Давыденко, проект имеет практическую значимость для развития отечественных технологий в сфере дорожного строительства.

«Разработка быстротвердеющего бетона направлена на решение конкретной практической задачи — сокращение сроков ремонта дорожных покрытий. При этом важно, что проект сочетает инженерные решения, научные исследования и использование доступных отечественных компонентов. Для университета такие разработки имеют особое значение: студенты получают возможность работать над актуальными задачами строительной отрасли, проводить экспериментальные исследования и создавать решения, ориентированные на последующее практическое применение», — отметила Татьяна Давыденко.

Источник: media.bstu.ru