Методическое пособие 711

Выпуск №5, 2013

дисперсных частиц, образуя мономолекулярный слой. Адсорбция молекул добавки на по верхности частиц обеспечивается дисперсионными силами взаимодействия между поверхностно активным веществом и поверхностью частиц. Этому же способствует формирование гидратных слоев вокруг частиц вследствие наличия гидрофильных групп молекул суперпластификатора. В результате этого силы отталкивания начинают преобладать над молекулярными силами притяжения, что приводит к снижению энергии коагуляционных контактов. При этом предельное напряжение сдвига практически падает до нуля, значительно уменьшается пластическая вязкость. Наблюдается также пептизация агрегатов цементных частиц и повышение агрегативной устойчивости системы, что увеличивает жизнеспособность бетонных смесей. Вторым не менее важным компонентом полифункционального модификатора является порошкообразный дисперсный носитель, играющий в цементных системах роль минерального наполнителя. Таким образом, современный бетон – это композиционный строительный материал на основе минеральных вяжущих веществ, заполнителей, микронаполнителей и модификаторов различного функционального назначения.

Врезультате использования полифункциональных добавок в настоящее время значительно увеличился выпуск высокотехнологичных бетонных смесей с низким водотвердым отношением и высокопрочных бетонов с высокой долговечностью.

Из литературных данных известно, что в России количество модифицированных бетонов составляет около 70% от общего выпуска, и надо полагать, что в недалеком будущем многокомпонентные бетоны с полифункциональными добавками станут традиционными.

Вданной работе была поставлена задача изучения зависимости свойств цементных систем от содержания добавки полифункционального действия. Изучалось влияние дозировки полифункционального модификатора на степень гидратации цемента, пластическую прочность цементного теста и кинетику твердения цементного камня на

руководствуясь экономической эффективностью и технологическими соображениями, изучалось действие добавки ПФМ в дозировках от 1 до 6 %, при которых водотвердое отношение снижается до 0,25.

На рис. 2 представлена зависимость степени гидратации цемента от количества добавки полифункционального модификатора.

22

Выпуск №5, 2013

Рис. 2. Зависимость степени гидратации цемента от дозировки полифункционального модификатора:

1 – эталон, В/Т=0,4; 2 – 1 %, В/Т=0,34; 3 – 3 %, В/Т=0,29; 4 –5 %, В/Т=0,26

Установлено, что с увеличением дозировки добавки полифункционального модификатора степень гидратации цемента понижается.

Пластическая прочность цементного теста (рис. 3), содержащего полифункциональный модификатор, значительно ниже, чем у эталона в течение первых 40 минут твердения, что свидетельствует о замедлении начального процесса структурообразования модифицированной цементной системы с этой добавкой.

Выпуск №5, 2013

Исследование прочностных показателей цементного камня, содержащего полифункциональный модификатор, показали (рис. 4), что в первые двое суток твердения прочность при сжатии увеличивается в 2,3 раза при дозировке добавки 5 % от массы твердой фазы, то есть введение модификатора значительно интенсифицирует процесс начального твердения.

Высокая прочность сохраняется у модифицированных цементных систем и в более позднем возрасте – через 28 суток нормального твердения.

Выводы Выполненные исследования свидетельствуют о том, что полифункциональный

модификатор является эффективной добавкой, ускоряющей процесс твердения цементного камня. Это связано с тем, что он оказывает достаточно сильное водоредуцирующее действие и обеспечивает получение цементного камня с высококачественной структурой, уплотняя его и снижая капиллярную пористость.

Что касается дозировок модификатора, то очевидно, что достаточно применять его в малых количествах - в пределах 2-2,5 % от массы твердой фазы. Это обеспечивает снижение водотвердого отношения до 0,3 с сохранением жизнеспособности смеси в течение достаточно длительного времени и получением высокой прочности модифицированного цементного камня.

Библиографический список

1.Батраков, В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика // Батраков В.Г. –

М., 1998. – 768 с.

Bibliography

1. Batrakov, V.G. Modificating concrete. Theory and practice. // V.G. Batrakov. – M., 1998. – 768 p.

Научные руководители: к.т.н., проф. Крылова А.В. к.т.н., доц. Ткаченко Т.Ф.

24

Выпуск №5, 2013

фасадных систем.

14 января 2013 года в Мюнхене в рамках выставки BAU 2013 тандем из исследовательской компании Lucem и проектной организации Carpus & Partner представил зрительскому вниманию первый реализованный рабочий проект здания с фасадом из светопроницаемого бетона. Им оказался новый корпус Технологического института текстиля (рис.1), построенный для города Ахен (нем. Aachen) Северного Рейн– Вестфалия (нем. Nordrhein–Westfalen).

Здание каркасное панельное. Нижняя часть главного фасада выполнена из навесных ограждающих панелей светопроницаемого бетона Lucem с габаритами одной панели – 1500×500мм. Вся конструкция закреплена на системе горизонтальных и вертикальных несущих направляющих профилей с креплением панелей на анкеры с внутренним конусом. В сопроводительной информации к демонстрационному фильму о строительстве фасада было указано, что всего на изготовление фасада ушло 136 панелей. Общая площадь, покрытая светопроницаемым бетоном составляет 120 м2. Суммарное количество оптоволоконных нитей составляет 20 000 000 штук. Программируемая подсветка с контроллером–диммером (DMX контроллером) для светодиодной ленты «Lucem LED RGB», состоящей из 30 000 диодов, воспроизводящих 16 777 216 цветовых оттенков, что соответствует 24-битной системе цветопередачи TrueColor, обеспечивающей по 256 уровней для каждого из трех компонентов модели RGB: красного(R), зелёного(G) и синего(B)).

При разработке проекта были внедрены новые технологии производства светопроницаемого бетона, позволяющие уменьшить себестоимость материала в 3 раза по сравнению с оригинальным Litracon’ом от Арона Лошонци. Так же был решен вопрос энергоэффективности материала и его взаимодействия с фасадными утеплителями различных классов, способы переработки отходов строительства и технологии их вторичного использования. В результате продукт получил следующие характеристики:

–объёмный вес: 2,3 кг/дм3

–класс плотности: ZA

–прочность камня: 70 Н/мм2

–класс прочности камня: 48

–сопротивление теплопередаче (U-Wert): 2,1 Ватт/(м2×K)

–звукоизоляция R'w=46 Дб

Кроме того в проект производства впервые были включены исследования яркости свечения панели в зависимости от угла зрения зрителя и плотности оптических волокон, что позволило найти баланс между архитектурной выразительностью и экономической стоимостью панелей.

Около месяца здание Технологического института текстиля простояло экспонатом Lucem на BAU 2013, после чего оно было введено в эксплуатацию по своему прямому назначению 6 декабря 2013 года. Днем фасад выглядит, как обычный темно-серый шлифованный бетон, сохраняя тем самым целостность технологических процессов, протекающих внутри, а по вечерам радует жителей города световым шоу, для которого было специально разработано принципиально новое интерактивное решение по управлению медиа контентом фасада. В результате получилась 408-канальная система программирования освещения, с 255 промежуточными шагами управления. Интенсивность освещения фасада может быть отрегулирована программно или автоматически путем анализа глобального освещения окружающей среды, что дает дополнительные возможности к энергосбережению. Разработчики предусмотрели возможность управления поведением фасада через сеть интернет, при этом программное обеспечение может устанавливать различные сценарии освещения: статические цвета на цветовых модулях могут переходить в интерактивный дисплей, отображая, например игру

26

Выпуск №5, 2013

"Тетрис". Кроме того, на фасаде могут быть воспроизведены надписи, логотипы и даже видео.

Проделанной работой компания Lucem не только поспособствовало утверждению светопроницаемого бетона на рынке фасадных материалов, но и продемонстрировала всему миру уникальный способ развития информационно ориентированной архитектуры не обойдя при этом вниманием экономику, экологию, технологию и человека.

Библиографический список

1.Журнал ARCHITONIC GUIDE, специальный выпуск «BAU MÜNCHEN 2013», 2013;

2.Канал YOUtube пользователя «LichtbetonLucem»;

3.Подшивка публикаций о светопроницаемом бетоне с сайта представителя LUCEM

в Москве: http://www.lucem-rus.ru;

4.Официальный сайт архитектора Арона Лошонци и его компании LITRACON: http://www.litracon.hu;

5.Другие публикации в Интернете за 2005-2013 гг.

Bibliography

1.Magazine ARCHITONIC GUIDE, special issue «BAU MÜNCHEN 2013», 2013; YOUtube channel «LichtbetonLucem»;

2.Filing of publications about transparent concrete from a site of the representative LUCEM in Moscow: http://www.lucem-rus.ru;

3.Official site of the architect Aron Losonczi and his company LITRACON: http://www.litracon.hu;

4.Another Internet-publications, 2005-2013.

Научный руководитель: Т.В. Богатова

27

Выпуск №5, 2013

(придорожный сервисный комплекс) должна состоять из зданий и сооружений, предназначенных для создания нормальных условий жизнедеятельности находящихся в дороге людей.

Придорожный сервисный комплекс должен включать:

-административное здание с отделом по продаже запчастей и материалов,

-сооружения длительного отдыха (мотель, кемпинг, баня),

-площадку для кратковременной остановки автомобилей,

-пункты питания (ресторан, кафе, столовая или буфет),

-пункты торговли (магазин или киоск, аптечный киоск),

-место для торговли местного населения продуктами собственного производства,

-автозаправочную станцию (АЗС),

-дорожную станцию технического обслуживания автомобилей (СТОА) с шиномонтажной мастерской,

-пункт мойки автомобилей на въезде в город,

-устройства для технического осмотра автомобилей (эстакады и смотровые ямы),

-устройства аварийно-вызывной связи,

-охраняемую автостоянку,

-мусоросборник,

-туалеты.

Основные условия для размещения объектов придорожного сервисного комплекса

впределах придорожных полос состоят в следующем:

-размещение объектов не должно снижать пропускную способность, ухудшать видимость на автомобильной дороге и создавать угрозу безопасности движения;

-место размещения объектов выбирается с учетом перспективной реконструкции основной дороги;

-размещение, проектирование и строительство объектов проводится с учетом требований действующих стандартов, технических норм в части безопасности дорожного движения и экологической безопасности;

-размещение объектов сервиса в пределах придорожных полос федеральных автомобильных дорог общего пользования осуществляется в соответствии с нормами проектирования и строительства этих объектов, а также планами и генеральными схемами их размещения, утверждёнными Государственной службой дорожного хозяйства Министерства транспорта Российской Федерации по согласованию с Главным

управлением ГИБДД МВД России, органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации и органами местного самоуправления;

-при выборе места размещения объектов сервиса необходимо стремится к сокращению до минимума числа примыканий, подъездов к основной дороге и съездов с нее;

-строительство и содержание объектов сервиса, включая площадки для стоянки автомобилей, подъезды к ним и съезды с них, осуществляется за счет средств их владельцев;

-необходимо учитывать перспективу перевода основной дороги в более высокую категорию и дальнейшего стадийного развития придорожного сервисного комплекса;

-элементы генерального плана придорожного сервисного комплекса должны размещаться относительно основной дороги по линейной схеме.

-линейная схема предусматривает отдельный въезд и выезд, с организацией одностороннего движения;

-для обеспечения безопасности движения и удобства обслуживания проезжающих предусматривается освещение территории объектов сервиса.

29

Выпуск №5, 2013

Габаритные размеры автомобилей и их поворотоспособность, служат основным пространствообразующим фактором, который служит для определения всех геометрических параметров помещений, проездов и территорий.

В процессе разработки проектной документации должны решаться вопросы:

-использования и застройки земельного участка;

-организации территории придорожного комплекса, взаимного расположения зданий, сооружений и помещений;

-обеспечения необходимых технологических связей, расположения объектов обслуживания и мест стоянок транспорта;

-рационального производственного процесса и нормального функционирования комплекса;

-этажности, размеров и конструктивных схем зданий;

-движения на территории придорожного комплекса.

При этом должны быть обеспечены наибольшие эксплуатационные удобства и наименьшие капитальные вложения с максимальным учетом возможности кооперации в отношении систем водоснабжения, газификации, энергоснабжения.

Земельный участок должен иметь прямоугольную форму, а размеры территории принимаются минимальные с учётом рациональной плотности застройки, а также с учётом максимальной блокировки зданий.

При проектировании необходимо учитывать противопожарные требования к помещениям по степени пожарной опасности категории Д.

Удобное расположение комплекса позволит ещё больше привлечь клиентов, как от транзитного потока, так и близлежащих населённых пунктов. При непрерывно возрастающей интенсивности движения и большом спектре услуг, недостатка в нуждающихся услугами не будет. Наличие дешёвых трудовых ресурсов и энергоресурсов позволяет снизить издержки производства.

Библиографический список

1. Л.Н. Давидович. Проектирование предприятий автомобильного транспорта. М.: Антей. 2005.

Bibliography

LN Davidovich. Designing of road transport. Moscow: Antaeus. 2005

Научный руководитель: проф. Л.П. Салогуб

30