Statybos fakultetas
Naujausia informacija
Revoliucija statybų rinkoje – savaime „užgyjantis“ betonas
2015-08-07
Revoliucija statybų rinkoje – savaime „užgyjantis“ betonas
Savaime „užsigydantis“ įvairius įtrūkimus ir iki 50 proc. statybos sąnaudas sumažinantis betonas – jau nebe mokslininkų fantazija, o rytojaus statybininkų darbo realybė.
Šioje tyrimų srityje Vilniaus Gedimino technikos Tiltų ir specialiųjų statinių katedroje besidarbuojantis doktorantas Vytautas Tamulėnas įsitikinęs, kad lanksčiojo betono naudojimas leis sutaupyti itin daug lėšų, įgyvendinant statybų projektus, o tai neabejotinai turėtų itin teigiamos įtakos viso statybų sektoriaus plėtrai.
Kas yra plaušinis (lankstusis) betonas ir kuo jis skiriasi nuo įprasto?
Per visą elemento tūrį chaotiškai išsidėstęs dispersinis plaušas pakeičia konstrukcinių elementų suirimo pobūdį ir padeda išvengti betono pleišėjimo sukeliamų problemų. Esminė lanksčiojo betono savybė yra didelis jo plastiškumas. Konstrukcinių elementų iš lanksčiojo betono ribinės deformacijos gali būti 30–80 kartų didesnės nei įprasto betono (2 pav.). Nepriklausomai nuo apkrovimo pobūdžio, konstrukcijos dydžio ir geometrijos, strypinės armatūros kiekio, lanksčiojo betono konstrukcijose atsiveria nekintamo pločio plyšiai. Šį procesą lemia ypatinga lanksčiojo betono struktūra.
Gaminant lankstųjį betoną naudojamas 8–12 mm ilgio ir 0,04 mm skersmens polimerinis (pvz., polivinilalkoholio, PVA) plaušas. Kiekvienas plaušelis padengtas nanometrinio storio danga, kuri, atsiradus konstrukcijose plyšių, leidžia plaušui nenutrūkus praslysti pro betoną. Dėl to lanksčiojo betono konstrukcijos geba deformuotis ir kartu išsaugoti vientisumą, nesutrupa. Skirtingai nei įprasto, lanksčiojo betono sudėtyje vietoje stambiųjų užpildų, kurie trukdo tolygiai po visą elemento tūrį pasiskirstyti plaušui, yra naudojamas smulkios 0–2 mm frakcijos smėlis.
Kodėl šios betono rūšies atsiradimą galima laikyti tam tikra revoliucija statybų sektoriuje?
Pagrindinė lanksčiojo betono ypatybė yra tai, kad didėjant deformacijoms elemente didėja plyšių skaičius, o maksimalus jų atsivėrimo plotis neviršija 0,05 mm (tokio paties pločio, kaip ir žmogaus plauko storis) net ir pasireiškus dideliems elemento formos pokyčiams. Eksperimentinių tyrimų metu nustatyta, kad tokio pločio plyšiai neturi įtakos statybinių konstrukcijų dėvėjimuisi bei eksploatacinių savybių degradavimui – tokie plyšiai savaime „užgyja“ dėl nesureagavusių betono dalelių hidratacijos.
Ar tiesa, kad šis betonas dar yra vadinamas „savaime užsigydančiu įtrūkimus“?
Tiesa. Maksimalūs plyšiai neviršija 0,05 mm pločio, todėl jie savaime „užgyja“ dėl nesureagavusių betono dalelių hidratacijos.
Kokiomis savybėmis pasižymi šis betonas? Kokios šio betono pritaikymo galimybės Lietuvoje?
Lanksčiojo betono konstrukcijos pasižymi dideliu atsparumu smūginėms bei ciklinėms apkrovoms, todėl viena pagrindinių šios medžiagos panaudojimo sričių yra deformacinių pjūvių įrengimas pastatuose ir transporto statiniuose (tiltuose bei viadukuose). Santykinai mažas šios medžiagos svoris (1800 kg/kub. m) leidžia projektuoti didesnio tarpatramio tiltus bei statinių perdangas. Lanksčiojo betono koncepcija išplečia betono taikymo supleišėjusių konstrukcijų paviršiaus remontui ribas, pakeičiant nusidėvėjusią dangą į lengvesnę ir atsparesnę paviršiaus apsaugą.
Kokio pobūdžio tyrimai atliekami dirbat su šio produkto testavimu?
Kaip ir daugeliui kitų dar tik trumpą laiką praktikoje naudojamų medžiagų, taip ir lanksčiajam betonui nėra sukurtų normatyvinių dokumentų, reglamentuojančių šio betono sudėtį bei jo gamybos technologiją. Todėl atliekami optimalios lanksčiojo betono sudėties nustatymo tyrimai, kuriami betono ir konstrukcinių elementų gamybos technologiniai sprendiniai. Taip pat tiriamos fizikinės-mechaninės jų savybės, sudaromi skaitiniai medžiagų modeliai, pagal kuriuos atliekama kompiuterinė lanksčiojo betono konstrukcijų elgsenos, veikiant įvairiems aplinkos poveikiams, analizė.
Kada šis betonas gali tapti plačiai naudojamu statybų pramonėje? Kokios ateities perspektyvos?
Lanksčiojo betono proveržį statybinių medžiagų srityje riboja sudėtinga jo gamybos technologija, kuriai reikalingi specialūs plaušo padavimo į betono mišinį bei maišymo įrenginiai. Įprasti betonavimo įrenginiai, pvz., betono siurbliai, nėra pritaikyti laksčiojo betono tiekimui (dėl betone esančio plaušo jie užsikemša, žr. 3 pav.), todėl būtina tobulinti tokių įrenginių technologiją. Ilgalaikės perspektyvos atžvilgiu tai leis gaminti tvarias, ilgaamžes bei konkurencingos kainos statybines konstrukcijas.
Tradiciškai konservatyvus požiūris į naujų medžiagų panaudojimą statybos pramonėje neleidžia efektyviai pritaikyti pažangiausių šiuolaikinio mokslo pasiekimų. Nuolat didėjantis susidomėjimas mokslininkų atliekamais tyrimais ir galimybė bendradarbiauti su didžiausiomis šalies gamybos įmonėmis galėtų paskatinti statybos sektoriaus ekonominę plėtrą. Lietuvoje lanksčiojo betono gamybos koncepcija turėtų būti vystoma bendradarbiaujant su nacionaliniais technologijos mokslų centrais, turinčiais moderniausią eksperimentinę tyrimų įrangą bei sukaupusiais pažangiausius pasaulyje šios medžiagos taikymo rezultatus.
Irma SAULĖNAITĖ
