Универсальный бетон России

А.Б. Тринкер, д.т.н.

Быстрое развитие и модернизация отечественной строительной индустрии требует новых специальных видов строительных материалов, цементов, растворов, бетонов и новых строительных технологий.

Одним из показателей эффективности работы бетонов является его фильтрационная характеристика, которая влияет на теплозащиту промышленных сооружений, вызывает существенное смещение температурных полей ограждений. Снизить теплопотери при строительстве защитив бетон от замораживания зимой и от обезвоживания летом, повысить качество и долговечность конструкций это постоянные проблемы сопровождающие строителей России, но практически не известны инженерам и учёным в странах запада. Подобного потрясающего критического сочетания : резко-континентальный климат плюс Вечная Мерзлота, кроме Сибири не существует нигде на нашей планете Земля.

Для промышленных сооружений работающих в условиях перепада климатических показателей, особенно в зонах резко-континентального климата Сибири характерного годовыми и круглосуточными большими амплитудам температур, воздействия агрессивных газов и паров, фильтрационные свойства бетонов определяют долговечность то есть стойкость к : атмосферной, солевой, щелочной и кислотной агрессиям.

Центральная лаборатория высотных и специальных сооружений ВНИПИ Теплопроект (зав.лабораторией к.т.н.Б.Д.Тринкер) занималась исследованием теплофизических процессов (фото 1), происходящих в бетонных сооружениях и в тепловой изоляции, разрабатывала эффективные технологии бетонирования в низко-температурной среде (при температуре до минус 55 градусов Цельсия), на Вечной Мерзлоте занимающей 65% территории России, и также в зоне переменного уровня морской и пресной воды, в условиях сухого жаркого климата при относительной влажности менее 25% и температуре выше плюс 40-55 градусов Цельсия, и в конструкциях работающих в циклическом знакопеременном температурном режиме.

Явления тепло- массопереноса играют основную роль в развитии деструктивных процессов в бетонах работающих в условиях интенсивных тепловлажностных воздействий окружающей среды. Для определения массообменных характеристик так же, как и при исследовании тепловых процессов, используются различные технологии и приборы. В Теплопроекте на основе отечественных достижений строительной теплофизики были разработаны комплексные многостадийные универсальные методики и новые приборы для :

  1. определения коэффициентов паропроницаемости и влагопроводности,
  2. исследования газопроницаемости бетонов.

Было проведены исследования : влияния температуры на коэффициенты массопереноса, влияние изменения минералогического, химического составов цементов и составов бетонов и водо-цементного отношения на тепло-массоперенос, влияние реологических характеристик бетонных смесей на тепло-массоперенос, изменение режимов тепловой обработки бетонов, выдерживание образцов бетонных смесей и бетонов при различных минусовых температурах. Универсальность приборов состоит в возможности определять коэффициенты массоактивности тяжёлых и лёгких бетонов, растворов, и разных строительных материалов : твёрдых, волокнистых, сыпучих. В результате многолетних исследований были разработаны и испытаны самые высоко-морозостойкие в Мире бетоны для Крайнего Севера России, марки бетона по морозостойкости : Мрз 500, Мрз 1000, Мрз 2000 и ещё раз доказано, что квалифицированное применение ПАВ на основе отечественных универсальных всепогодных лигносульфонатов (ССБ, СДБ, ЛТМ) значительно уменьшает проницаемость и повышает плотность и морозо-устойчивость бетонов. Для специальных и высотных сооружений определены коэффициенты фильтрации жаростойких бетонов на портландцементе с шамотным заполнителем и также полимерных коррозионностойких ПЦБ и ПСБ из тяжёлого и легкого бетонов (на основе керамзита).

Научно-исследовательские работы нашли широкое практическое применение при строительстве крупнейших электростанций на Вечной Мерзлоте в Сибири :

  • Сургутская ГРЭС-1 мощностью 3300 МВт с двумя железобетонными дымовыми трубами высотой по 240 м, введённая в эксплуатацию в 1972 г.,
  • Сургутская ГРЭС-2 мощностью 5600 МВт с тремя железобетонными дымовыми трубами высотой по 240 м, введённая в эксплуатацию в 1985 г., самая мощная в России и одна из самых высоко-производительных в Мире,
  • Берёзовская ГРЭС мощностью 1600 МВт с самой высокой в России железобетонной дымовой трубой высотой 370 м возведённой в 1985 г., введение всей станции в эксплуатацию 1987 год.

ВЫВОДЫ :

Результаты научно-исследовательских работ выполненных в центральной лаборатории ВНИПИ Теплопроект были успешно практически применены в Сибири на Вечной Мерзлоте при резких круглосуточных колебаниях температуры, достигавшей минус 50 градусов Цельсия : возведены быстрыми темпами и с высоким качеством уникальные железобетонные сооружения, надёжно и безаварийно работающие в течении более полувека.

Сравним : построенные в Египте 4000 лет назад огромные пирамиды стоят в пустыне как памятники своей эпохи - бесполезные музейные экспонаты, а на 5000 километров к Северу успешно и стабильно работают (!) в условиях сверх-низких температур и кислотной агрессии, и приносят материальную пользу людям уникальные памятники великой эпохи модернизации нашего отечества.

2b98d9675f28f21d6db3982d0982a81e.png

фото 1 Исследования тепло-массо-переноса в условиях кислотной высоко-влажной среды, для бетонов : дымовых труб, градирен, гранбашен, в центральной лаборатории высотных и специальных сооружений ВНИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР. Заведующий лабораторией с 1954 по 1994 годы к.т.н.Б.Д.Тринкер.

316f5cec1dd338eeab1e4d00008f2d28.png

фото 2 Уникальные мобильные быстровозводимые (в течении 60 минут) дымовые трубы высотой 60-80 метров для котельных, из полимерсиликатного бетона ПСБ для Сибири и Дальнего Востока, разработка и внедрение лаборатории высотных и специальных сооружений ВНИПИ Теплопроект, к.т.н.Б.Д.Тринкер, фото из отчёта, 1977 год.

e6346aee9ccfb0cfca955463e85cf19d.png

фото 3 Одно из самых уникальных в Мире инженерных сооружений : дымовая труба высотой 330 метров Зуевской ГРЭС-2 (Донецкая область) возведённая в зимних условиях при температуре минус 35 градусов Цельсия, с суперпластификатором ЛТМ в скользящей опалубке со скоростью подъёма 3-4 метра в сутки, с высоким качеством и рекордными темпами. Автор опалубки Марина Тринкер, автор технологии и бетона Александр Тринкер. Фото из отчёта 1980 года : ежедневный мониторинг уложенного за сутки бетона, контроль без компьютера!

b46a9bedcef119900999bfa959adee3d.jpg

Библиография :

1. Тринкер Б. Д., Плутенко В. П. Защита от коррозии железобетонных вентиляционных и дымовых труб, работающих в условиях агрессивных газов, НИИС Минстроя РСФСР, Москва, 1959, стр.1-40.

2. Тринкер Б. Д. Морозостойкость бетона и методика его испытания, сборник трудов «Морозостойкость бетона», НИИЖБ Госстроя СССР, Госстройиздат, вып. 12, 1959, стр.3-20.

3. Тринкер Б. Д. Инструкция по обогреву бетона паровыми калориферами при возведении железобетонных монолитных дымовых труб в зимних условиях, Министерство строительства РСФСР, Москва, ЦБТИ, 1961, стр. 1-23.

4. Тринкер Б. Д. Вопросы морозоустойчивости бетона высотных сооружений, журнал «Специальные работы в промышленном строительстве», ЦБТИ Госмонтажспецстроя, № 1, 1963, стр.2-11.

5. Тринкер Б. Д. Инструкция по выбору состава бетона и технологии бетонирования при креплении шахтных стволов, проходимых в сложных гидрогеологических условиях, ВСН 326-74, Минмонтажспецстрой СССР, Москва, 1972, стр. 1-32.

6. Тринкер Б. Д., Демина Г. Г. Бетоны высокой морозостойкости для высотных железобетонных сооружений, возводимых в зимнее время, RILEM 1975, Второй международный симпозиум по зимнему бетонированию, Москва, Стройиздат, 1975, том 2, стр. 270—281.

7. Тринкер Б. Д. Инструкция по бетонированию конструкций тяжёлых морских причалов, возводимых в условиях низкотемпературной среды, ВСН 336-76, Минмонзтажспецстрой СССР, Москва, 1977, стр. 1-60.

8. Заседателев И.Б., Тринкер Б.Д., Богачёв Е.И. Исследование воздействия среды на массообменные и структурно-механические характеристики бетонов на разных стадиях структурообразования, ВНИПИ Теплопроект Минмонтажспецстроя СССР, «Специальные бетоны и сооружения», выпуск 41, Москва, 1976, стр. 21 – 31.

9. Дужих Ф.П., Тринкер Б.Д., Кондратьев В.И., Методика экспериментального изучения тепло- и массообмена в высотных теплотехнических сооружениях, ВНИПИ Теплопроект ММСС СССР, сборник трудов, Москва, 1988, стр. 52 – 60.

10. Тринкер А.Б. Как рождалась Останкинская телебашня, журнал «Технологии бетонов», № 9-10, 2017, стр.52-55.

11. Тринкер А.Б. Сверхдолгие и самые дорогие ремонты, журнал «Технологии бетонов, № 9-10, 2018, стр.53-56.

Комментарии