Как строить и из чего – два главных вопроса, на которые проектировщики и строители постоянно ищут ответы. Многие годы отрасль подчинялась строгим предписаниям в виде сводов норм, правил и стандартов. Отклонения по размерам или весу не допускались. Сейчас в республике идет постепенный переход на принципиально иную систему Еврокода, или европейских стандартов.
Вместо конкретных предписаний здесь за основу взяты общие параметры. Например, если идет строительство коридора, в документах указаны не конкретные цифры, а рекомендовано обеспечить такую ширину, чтобы можно было свободно эвакуироваться. Или если речь идет о сооружении парковки, выдвигается требование предусмотреть такую площадку, чтобы не сократить площади зеленых насаждений.
Ясно, что новые подходы открывают перед архитекторами и строителями больше свободы, дают им более широкий выбор. Однако одновременно меняются и требования к материалам. Как рассказала Ольга РУДЕНКО, руководитель учебно-производственного комплекса “Futurum” Восточно-Казахстанского государственного техуниверситета, если раньше разрешалось применение бетона достаточно низкой прочности В7, B15, то Еврокодом предусмотрен класс прочности В80, В90. То есть в разы выше.
– На тех материалах, которые мы использовали ранее, таких характеристик достичь невозможно, – дала комментарий руководитель научного центра. – Нужны специальные добавки. На рынке их много – дорогих, подешевле, европейских, российских. Но все ведут себя по-разному, в зависимости от того, какой используется материал.
Например, в Восточном Казахстане главный наполнитель бетонной смеси – щебень. Причем в районе Усть-Каменогорска он одного вида, в Риддере другого, а в Алтае – третьего. И в каждом случае, даже если используется одна и та же добавка, результат будет разным. Для строителей это не просто нюансы. В том же Усть-Каменогорске с его сейсмичностью в 7 баллов кирпичную кладку в холодное время можно вести только при условии, что используется бетон, набирающий прочность при отрицательных температурах. Для Зайсана, где зона сейсмичности 9 баллов, вообще необходим особый состав максимальной прочности.
– Строителям нужен бетон с высоким классом прочности и морозостойкости, – рассказала руководитель. – И лучше всего, если добавки, придающие такие свойства, будут местного производства, недорогие.
В техуниверситете в качестве ноу-хау разработали свою технологию фибробетона. Сам по себе материал не новый, его давно и широко применяют на Западе.
Название само говорит, что в состав смеси входит фибра – отрезки проволоки, дающие высокое сцепление, по сути, альтернатива армирующей сетке. Этот вид железобетона отличается прочностью, пластичностью, водонепроницаемостью.
Со всех сторон плюсы. Но есть один минус, причем существенный. Как пояснила Ольга Руденко, вся используемая сегодня в Казахстане фибра – импортная, своего производства этой добавки в стране нет. По этой причине цены на нее “кусаются”. И если речь идет о крупном строительном проекте, такая добавка заметно влияет на его стоимость.
Изюминкой технологии, предложенной усть-каменогорскими учеными, стало изготовление металлического наполнителя из списанных канатов и тросов.
– Группа под руководством кандидата технаук Валерия Чернавина придумала способ изготовления фибры из отработанных стальных канатов и тросов, например, от подъемных кранов и транспортного оборудования, – рассказала глава центра. – Канаты расплетают, очищают от масла и мелко рубят. Понятно, что этот способ не позволяет совсем отказаться от использования арматуры, но он значительно экономит ресурсы. И главное – открывает возможность утилизировать отработанный металл. До этого его просто отправляли на переплавку.
Ученые уже опробовали усть-каменогорскую фибру при изготовлении полов на крупном производстве. Результат оказался успешным: нет ни трещин, ни повреждений, несмотря на то, что промышленная нагрузка на покрытие колоссальная.
В целом, по словам специалистов, область применения этого наполнителя с “железной хваткой” практически безграничная – от изготовления берегоукрепительных сооружений, тоннелей и фундаментов до сооружения взлетно-посадочных полос.
Эта же цель – получение бетона повышенной прочности – поставлена перед исследованием таких добавок, как стекло, жидкое стекло, а также золы и шлака ТЭЦ. Сейчас идут эксперименты с размером фракций, составом смесей, процентным соотношением. С одной стороны, ученые пробуют обеспечить регион материалом, соответствующим требованиям Еврокода, с другой – найти дополнительный способ для утилизации отходов. О чем мечтает казахский архитектор, строящий дома российским олигархам
Отходы в доходы
– Использование местных материалов – сверхактуальная тема, – пояснила руководитель учебного центра. – В прошлом году по заказу ведущей отечественной горно-металлургической компании мы взялись за тему вторичной переработки породы. На рудниках остается много мелкодисперсного материала, по сути, каменного порошка. Мы смотрели, где его можно использовать в строительстве. В частности, исследовали вариант производства сухих штукатурных смесей. Попробовали. Материал зарекомендовал себя неплохо. Сейчас научная группа подбирает вариант для промышленного применения.
Кроме того, в центре исследовали возможность применения породы в производстве тротуарной плитки. Сейчас камни на рудниках идут в отвалы. В лабораторию привезли разные образцы, поэкспериментировали с составом.
Изготовили несколько видов плитки из разных смесей, предоставив заодно возможность студентам поработать руками, освоить технологию. А летом выложили этой плиткой несколько пешеходных дорожек.
– Сырье, остающееся при разработке рудников, можно использовать в качестве минерального порошка для изготовления асфальтобетонной смеси, – рассказала руководитель учебно-производственного центра. – В свое время, в переходный период, наша страна столкнулась с острым дефицитом этого сырья. Его не производили в республике. Порошок приходилось импортировать, он был дорогим. Сейчас появились отечественные производства. Мы активировали материал битумом и минеральным маслом, проверили состав на характеристики. Он хорошо себя показал. Но, к сожалению, дорожные предприятия пока отказываются инвестировать в новые начинания, боятся.
К слову, как признались в техуниверситете, пока региональная наука не может похвастать по-настоящему эффективными добавками на основе местных материалов. Если рецепты по достижению прочности того же бетона нащупаны, то решений, как повысить его морозостойкость, пока нет.
Бизнесу сегодня проще купить импортное сырье, тем более что предложений на рынке хоть отбавляй.
Но это не значит, что научные проекты не нужны.
– Исследования и производство своего сырья необходимы, – заключила руководитель учебно-производственного центра. – В строительстве у нас широко распространен железобетон, потому что для него годится гравий, щебень, ракушечник, песок, туф. Всё, что есть в Казахстане. Если мы еще будем работать над созданием своих добавок, обязательно найдем вариант, который будет дешевле и выгоднее импортного.
УСТЬ-КАМЕНОГОРСК