CC BY
281
вет), т.к. данная территория являет- Список литературы: ся культурно-охранной зоной; 1. Водный кодекс Российской Федерации
• на данной территории по зако- от 3 июня 2006 г. N 74-ФЗ нодательству региона можно иметь 2. Статья из журнала «Идеи вашего не более 300м2 жилого помещения дома», «Свой дом» №5/2006 / Дом по пра-(жилые помещения считаются с вы- вилам
сотой потолка 2.7м); 3. Федеральный закон от 23.11.1995 N
• на данном участке невозможно 174-ФЗ (ред. от 29.12.2015) «Об экологиче-использовать строительную технику. ской экспертизе»
Г.Э. Окольникова, кандидат технических наук, профессор,
заведующий кафедрой «Промышленное и гражданское строителъство» Московкого Государственного Университета Машиностроения (МАМИ),
e-mail: okolnikova_ge@mail.ru Б.А. Усов, кандидат технических наук, доцент, кафедры «Промышленное и гражданское строителъство» Московского Государственного Университета Машиностроения (МАМИ),
e-mail: boris_40@list.ru
А.К. Курбанмагомедов, аспирант кафедры прикладной математики Университета машиностроения, e-mail: deforol@gmail.com
НАУЧНО-ФИЛОСОФСКИЕ АСПЕКТЫ СТРОИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ
Рассматривается вопрос научно-философского подхода к решению проблем стро-ителъного материаловедения, начиная с древних времен по настоящее время по опубликованным материалам крупнейших ученых строителъного материаловедения докторов технических наук В.Ф. Степановой и Ю.Д. Чистова.
Ключевые сова: материаловедение, сооружения.
Examines the scientific and philosophical approach to address the challenges of building materials science, dating from ancient times to the present published materials of the largest construction materials science scientists doctors of technical sciences V.F. Stepanova and J. D. Chistova.
Keywords: materials, construction.
Познание начинается с удивления. готовления, областях применения,
Аристотелъ безопасности, архитектурной вы-
Строительное материаловедение - разительности, долговечности и на-
наука о строительных материалах: дежности конструкций зданий и со-
составе, строении, технологии из- оружений.
Ниже рассматриваются вопросы научно-философско-технического подхода решения задачи получения новых эффективных строительных материалов.
Одним из важнейших свойств строительного материала является его качество. В общей стоимости возведенного здания примерно 60% составляет стоимость строительных материалов и изделий.
Качество же - философская категория, выражающая сущность рассматриваемого объекта, благодаря которой он является именно им, а не иным.
Применительно к качеству продукции, чем и являются строительные материалы, - это совокупность свойств, обусловливающих способность удовлетворять предъявляемые этой продукции требования: прочности, долговечности, архитектурной выразительности, безопасности, кон-куренто-способности, стоимости и др.
При решении различных научных и производственных вопросов всегда ставится задача повышения качества и удешевления. Совместить эти две задачи не всегда удается.
Характеристики материала входят составными элементами в сумму критериев оценки эффективности применения строительных материалов, что особенно характерно в сегодняшних условиях.
Поскольку понятие качество -философская категория, то полезно
рассматривать этот вопрос с позиции диалектики, с позиции философского учения познания явлений действительности в их развитии и самодвижении.
Философия - это форма общественного сознания, направленного на выработку мировоззрения, системы идей, взглядов на мир и место в ней человека.
Диалектика - философское учение о наиболее общих законах развития природы, человеческого общества и мышления, внутренний источник которых в единстве и борьбе противоположностей.
Наука - сфера человеческой деятельности, функция которой заключается в выработке и теоретической систематизации объективных знаний о действительности. Это одна из форм общественного сознания, неразрывно связанная с философией.
Конечно, философия и естественные, и технические науки используют разные пути неизвестного. Однако и эти науки, и философия своим острием направлены на одну и ту же цель - познание истины и установление взаимосвязи человека с окружающей действительностью.
Вместе с тем необходимо отметить, что философия и точные науки различаются между собой как по своему составу, так и по строению содержащихся в них знаний.
Получение современных прогрессивных, для каждого исторического этапа развития общества, материалов, всегда, а сегодня особенно, базируется на теоретических разработках. Последние неразрывно связаны с развитием философии и с достижениями технических наук.
Известно, что решение любой задачи начинается с анализа и осмысления уже известных фактов путем углубленного изучения работ наших предшественников, в том числе древних философов и философов средних веков. Познание неизвестного, непознанного есть не что иное, как продукт философского мышления.
Для правильного понимания и решения поставленной задачи не следует ограничиваться лишь естественно-натуралистическим и математическим мышлением. Необходимо иметь и использовать знания в области философии, логики, диалектики, этики, эстетики.
Следует помнить, что всякое движение вперед обусловлено продолжительной, иногда незаметной, и порой неосознанной подготовительной работой прошлых поколений.
По меткому выражению Л. Фейербаха «... наука есть сознание рода», а по выражению В.И. Вернадского «каждое достижение в науке», со временем становится достоянием всего человечества и составляет еди-
ное целое родового знания, оставаясь элементом этого общего знания».
Следует напомнить слова В.И. Вернадского: «Человечество не только открывает новое, неизвестное, непонятное в окружающей его природе -оно одновременно открывает в своей истории многочисленные забытые проблески понимания отдельными личностями этих, казалось, новых явлений».
Познание неизвестного в интересах самого человека началось с момента его появления на Земле миллион лет тому назад. Занимаясь охотой и собирательством, человек должен был использовать различные орудия «своего труда» с учетом их надежности и эффективности, прочности и долговечности, массы и жесткости и т.п.
Переход человека к оседлому образу жизни базировался на определенных достижениях в изготовлении орудий труда, предметов домашней утвари, предметов украшений и роскоши, строительства жилищ, укреплений, дороги др. С появлением первых цивилизаций люди стали заниматься земледелием, выращиванием полезных растений, что потребовало определенных знаний свойств используемых материалов.
Строительство жилищ, крупных поселений, крепостей и других строений потребовало от древнего человека более глубоких знаний о качестве применяемых материалов. Народы
древних государств Африки, Азии, Америки, Китая, Индии и др. еще в VIII- II тысячелетиях до н.э., по всей вероятности, не могли обходиться без жилищ, крепостей, оросительных и ирригационных систем, так как большинство древних цивилизаций возникали в районах крупных рек, хотя ацтеки, майя и другие народы жили в горных районах и высоких плато.
Ирригационное земледелие базировалось на строительстве каналов, плотин, канав с использованием кладки из каменных плит.
Уже с древних времен люди пытались вскрыть глубинные причины качества материала и не ограничивались лишь видимыми признаками, лежащими на поверхности, понимая, что это может привести к серьезным ошибкам, а может быть и гибели.
Дописьменный период характеризовался большими достижениями в области строительства, развития ремесел и использования природных материалов у народов древних цивилизаций ацтеков, майя, китайцев, жителей средней и восточной части афро-азиатских государств.
Так называемые «цивилизацион-ные пояса» земного шара не могли возникнуть без определенных достижений того времени в области строительства. С позиции сегодняшнего времени это означает, что без необходимых знаний строительного материаловедения не могло быть и
цивилизаций. А отсутствие письменных документов еще не повод полагать, что древние люди не владели определенными знаниями о природных материалах. Поэтому исчезнувшие цивилизации с их достижениями в области строительного дела, архитектуры, астрономии, точных наук до сих пор хранят многие тайны.
Культурное наследие древних народов до сих пор продолжает воздействовать на людей сегодняшнего времени и будоражить их умы.
Изучая и анализируя прошлые достижения, мы приобретаем единение с ними, что помогает нам понять себя сегодня, а, следовательно, утвердить себя не только сегодня, но и в будущем.
Известно, что наиболее верные, даже с позиции нашего времени, представления были высказаны (около 470 г. до н.э.) древнегреческим философом и ученым того времени Демокритом, одним из основоположников учения об античной атомистике. По его воззрениям частички вещества, слагающие материалы ~ это атомы, неделимые материальные элементы, невидимые для человеческого глаза и движущиеся в различных направлениях. Этого же придерживался и Эпикур (341-270 гг. до н.э.), деливший философию на две части: физику (учение о природе) и канонику (учение о познании). Такие философские умозаключения базировались
на результатах наблюдений за строением и свойствами природных каменных материалов, керамики, меди, бронзы, стали, железа, дерева.
Другим выдающимся философом и ученым древней Греции был Аристотель, живший в 384-322 гг. до н.э. Его научные труды касаются по сути дела всех отраслей знаний того времени. В его «Первой философии» излагается учение об основных принципах бытия. Он является первым создателем учения о логической дедукции - силлогистики. Сегодня просто невозможно представить себе ученого, не владеющего логикой мышления.
Аристотель впервые установил у веществ 18 качеств и их противоположности, как философские категории, выражающие одну из сторон диалектики - противоречия. Это такие качества, как: горючесть - негорючесть, вязкость - хрупкость и др.
В последнем столетии до нашей эры римский поэт и философ Лукреций (99-55 гг до н.э.) в дидактической поэме «О природе вещей» дает систематическое изложение древнегреческой философии и популяризирует научные взгляды Демокрита и Эпикура. Здесь Лукреций впервые в науке раскрывает свое понимание прочности (крепости) материалов через взаимосвязь между атомическим строением (составом) и качеством материала.
Ученые древности внесли свой существенный вклад в понимание строения и свойств многих материалов, используя для этого фактические наблюдения, интуицию, логику, ряд гипотез и теорий.
Ученые средних веков, такие как Декарт, Реомюр, Аргикола, Бирингуццо и др. старались научно объяснить сущность прочности и других свойств материалов с позиции их структуры.
Из ученых-философов того времени следует отметить значительный вклад в науку французского философа, математика, физика и физиолога Рене Декарта (1596-1650). В его основополагающих трудах «Геометрия», «Рассуждения о методе... » и «Начала философии» заложены научные основы связи точных наук с философскими учениями. Его «Рассуждения о методе... » до сих пор представляют научную ценность и с успехом используются сегодня при решении научных и практических задач.
Гениальный русский ученый М.В. Ломоносов (1711-1765) научно обосновал атомно-молекулярное строение материи, значительно развил учение древних ученых-философов и явился основоположником химической атомистики. Именно ему принадлежит приоритет в науке о корпускулярной теории, где он отмечал, что корпускулы состоят из мельчайших частиц (атомов) и тем
самым внес неоценимый вклад в науку о материаловедении.
Заслуживают внимания научные работы в области естественных наук и философии Ф. Энгельса (1820-1895) и, в частности, его труд «Диалектика природы», основные положения,которого написаны в период 1873-1882 годов.
Сегодня трудно представить развитие материаловедения и, в частности, строительного материаловедения, без фундаментальных работ Д.И. Менделееева (1834-1907). Открытый им один из важнейших законов природы - периодический закон химических элементов (1869) -явился отправной точкой познания связи свойств элементов с количеством вещества, заключенным в атомах. Свойства элементов находятся в периодической зависимости от величины их атомной массы.
Д.И. Менделеев - автор более 500 научных работ, среди которых заслуживают внимания классические «Основы химии», в которых он дает строго научное изложение неорганической химии. Ему принадлежат работы по химии, химической технологии, физике, метрологии и др. Им заложены основы теории растворов.
Огромный вклад в науку и ее связи с философией принадлежит гениальному русскому ученому В.И. Вернадскому (1863-1945). Он основоположник геохимии, биогео-
химии, радиологии, автор трудов по философии, естествознанию, науковедению. Научный кругозор В.И. Вернадского характеризуется широтой научных интересов, постановкой кардинальных научных проблем, научным предвидением. Его научные труды - основополагающие в решении глобальных задач сохранения окружающей среды.
Примерно за 3-4 тыс. лет до нэ появились вяжущие вещества, полученные путем обжига. По всей видимости, первым был строительный гипс, получаемый обжигом природного камня.За три века до н.э. египтяне уже применяли гипс и известь при сооружении пирамид.
С накоплением опыта и появлением новых задач люди научились придавать известковым растворам гидравлические свойства. Достигалось это путем смешивания извести с обожженной глиной или измельченными горными породами вулканического происхождения (пеплом, туфом, пемзой). Археологические раскопки позволяют утверждать, что еще в ill веке до н.э. жители Апеннинского полуострова применяли такие вяжущие при строительстве гидротехнических сооружений.
Использовались такие материалы, естественно, без глубокого изучения их свойств, т.к. материалов было достаточно много, а объемы строительства незначительны.
Философскую основу отечественной науки о строительных материалах и их технологии составляют ряд научных положений, разработанных М.В. Ломоносовым, Д.И. Менделеевым, АР. Шуляченко, И.Г. Малюгой, Н.А. Белелюбским, Е.Г. Челиевым, Н.Н. Ляминым, С.И. Дружининым, П.П. Будниковым, В.А. Киндом, Б.Г. Скрамтаевым, А.В. Волженским, Ю.М. Баженовым, И.А. Рыбьевым, Б.В. Гусевым и др. В основе научных разработок этих ученых лежит учение о стойкости материала, который постоянно подвержен внутренним и внешним воздействиям. Изучаемый материал не следует рассматривать изолированно, как объект сам в себе, а в совокупности, во взаимодействии с другими объектами и человеческой деятельностью. Научный поиск - процесс многотрудный.
Методы стимуляции творческой деятельности:
четыре правила Р. Декарта, способствующие получению новых достоверных данных выполненной работы.
1. Не принимать за истинное что бы то ни было, прежде чем признал это несомненно истинным.
2. Делить каждую из рассматриваемых мною трудностей на столько частей, на сколько потребуется, чтобы лучше их разрешить
3. Руководить ходом своих мыслей, начиная с предметов простей-
ших и легко познаваемых, и входить мало-помалу, как по ступеням, до познания наиболее сложных
4. Делать всюду настолько полные перечни и такие общие обзоры, чтобы быть уверенным, что ничто не пропущено.
Чем сложнее задача, тем важнее, по словам известного физика и математика Э. Шредингера, синтез фактов и теорий.
Всякое изучение - это непрерывное приближение к познанию истины. Последняя может быть вскрыта комплексными исследованиями. Применительно к строительному материаловедению процесс познания возможен успехами и фактами, полученными химиками, физиками, математиками, геологами, философами и даже историками и археологами и др.
В этом плане целесообразно обратиться к трем основным законам диалектики: единству и борьбе противоположностей, переходу количественных изменений в качественные (и наоборот) и закону отрицания отрицания. Важно знать, как работают эти законы в категории качество, и можем ли мы, пользуясь знаниями этих законов, управлять качеством в нужном нам направлении.
Решение любой задачи, а научной особенно, во многом определяется способностью исследователя умозрительно увидеть ее в целостном пред-
ставлении. Это возможно только тогда, когда ученый владеет методами оценки не только частного, но и общего, когда ему подвластны законы диалектики, т.е. когда научный ход мыслей его согласуется и гармонизируется с философским мышлением. Здесь важным является отказ от одностороннего отношения к решаемой задаче, т.к. это неминуемо приведет к одностороннему результату, а поставленная задача не будет полностью решена или будет решена неверно.
Однако не следует относиться к известным истинам догматически. Иногда их нужно пересматривать, опираясь на современные достижения науки и техники.
Перед людьми вставали все новые и новые задачи, которые необходимо было решать. Задача ~ это цель, которую стремятся достичь. Сам же процесс достижения, стремления к чему-либо строго согласуется с законами диалектики.
Еще на стадии принятия перспективного решения мы задаемся вопросом выбора материала, отвечающего всем (или большинству) требованиям: сложности изготовления, безопасности, долг овечности, монтажа, транспортирования, демонтажа, утилизации, эстетичности и др. Уже на этом этапе человек сталкивается с вопросами философского, мировоззренческого характера и начинает осознанно или неосознанно действо-
вать в рамках законов диалектического развития (см. схему)
Законы диалектики природы
Епннпэд и борьба прошвополоуыюстеА
Смйсга исходных
материалов
Ученый или практик, выбирая по тем или иным критериям компоненты будущего материала или технологию его изготовления, должен осознавать, что конечный продукт -это результат творческого поиска, базирующегося на совокупном единстве действия трех законов: перехода количества в качество, единства и борьбы противоположностей и закона отрицания отрицания. Сознательное использование этих законов в творческой деятельности сегодня является необходимым инструментом.
Наглядным примером использования научных разработок в рамках закона отрицания отрицания может служить создание гипсоцементнопуццо-ланового вяжущего. Несовместимость (отрицание) гипсового вяжущего с це-
ментом была преодолена путем ввода в смесь вяжущих пуццолановой добавки (добавок). Свершилось отрицание невозможности использования в смеси гипса и цемента. Произошел бифуркационный процесс в производстве гипсосодержащих веществ.
Поставленная задача - вот тот объект, на который действуют в первую очередь законы диалектики. Незнание, неумение или нежелание использовать эти законы непременно приведет к неудаче. Примеров тому великое множество.
Первостепенным моментом является умение правильно сформулировать задачу и выбрать главное направление в ее решении. Иными словами - выбрать стратегию (и, если нужно, подстратегии) и произвести их анализ. Стратегия - это общий план ведения исследований, заключающийся в разработке целей, способов и форм проведения эксперимента.
Как правило, стратегия расчленяется на подстратегии, которые, вместе взятые, обусловливают решение главной задачи. Подстратегии нельзя применять отдельно одну от другой. Их следует рассматривать вместе.
Например, при выборе состава композиционного материала необходимо внимательно рассмотреть роль каждого компонента в обеспечении тех или иных целей, таких как прочность, безопасность, эстетическая выразительность, температуростой
кость и др. При этом важно определиться с граничащими условиями, т.е. с количеством по массе или по объему нужного компонента.
Иногда в выборе стратегии и под-стратегии следует ограничивать достигаемые цели исходя из доминирующей характеристики материала, например прочности.. А при разработке ряда химических модификаторов следует преследовать довольно ограниченную, но главную цель.
Создание качественного материала невозможно без мысленного расчленения его на отдельные свойства, и последующего синтеза. Этому учил еще гениальный Леонардо да Винчи.
Анализ - это разложение, расчленение. Это метод научного исследования, заключающийся в мысленном или фактическом разложении целого на составные части. Подвергая анализу формулы, сначала надо "изучить" понять смысл физических явлений, которые этими формулами кодируются и обращать внимание на размерность полученного результата.
Анализируя принимаемое решение, полезно по возможности рассмотреть все «за» и «против» и представить проделанное в виде таблицы. Анализ предусматривает и принятие альтернативных и неординарных способов и методов. Последние, кстати, иногда дают прекрасные результаты.
Анализ неразделим с синтезом, представляющим собой научный ме-
тод исследования изучаемого предмета или явления, состоящий в установлении взаимодействия и связей частей и познании этого предмета как единого целого.
С помощью анализа исследователь изучает детали целого, тонкости, специфические особенности, включая и вопросы морали. Это полезный и необходимый прием. Однако решение поставленной задачи требует обобщения сведений о частях, чтобы представить картину в целом. Так философско-диалектические аспекты трансформируются в обычные житейские вопросы. (3).
Ставя задачу, выбирая стратегию, анализируя и синтезируя полученные результаты, мы постоянно должны помнить, что каждое наше действие обязательно следует рассматривать во взаимодействии с обратной связью анализа и синтеза.
Анализ неразрывно связан с экспериментом, т.е. опытом, попыткой осуществить что-либо. Понятие эксперимент трактуется как научно поставленный опыт, наблюдение исследуемого явления в точно учитываемых условиях, позволяющих следить за ходом явления и многократно воспроизводить его при повторении этих условий.
При выполнении эксперимента большое внимание уделяется выбору измерительных и методам исследований, от которых зависит не только точность эксперимента, но и
конкретный результат, а самое главное, достоверность выводов, столь необходимых для синтеза. Конечно, успех научной работы во многом определяется тем, насколько исследователь сумел разобраться и понять сущность вопроса.
Изучение литературы по интересующему вопросу непросто накопление известных сведений - это поиск глубинного смысла исследовательского процесса, особая сосредоточенность и целеустремленность. Требуется тщательное предварительное обдумывание и осмысление всех последствий этой многотрудной работы.
Познание прошлого не просто обогащает нас знаниями чего-то нового, неизвестного, оно позволяет нам поделиться с прошлым своими знаниями. Встречи со строителями прошлого и учеными через результаты их труда предоставляют нам возможность увидеть непростой путь развития строительного материаловедения во всем его многообразии.
Человек старается осмыслить, а потом и переосмыслить окружающий мир, и, в частности, роль и назначение природных материалов с позиции возможного использования в своих интересах.
Проектируемый материал должен рассматриваться в совокупности с другими, а не изолированно. Материал нужен для чего-то, а не сам по себе.
Решая научную или прикладную задачу, всегда следует пользоваться четырьмя правилами Р. Декарта. Именно его философское учение дало сильный толчок развитию многих и значительных, как сейчас говорят, критических, т.е. прорывных технологий.
Ошибка в выборе правильного пути научных изысканий может привести не только к потере времени, но и их неверным научным результатам. Поэтому исполнение продуманных решений требует предельного внимания, трудолюбия, добросовестности и повышенной мобилизованности, тогда качество и результаты эксперимента приобретают важное научное значение.
Решая задачу, необходимо быть готовым к выбору импровизационных решений, проявлять смекалку, выдумку и изобретательность для того, чтобы найти выход из трудных положений. При этом следует помнить, что творческий труд требует не только точности и четкости, но и склонности к самовыражению ~ быть самим собой, формировать и отстаивать свое «Я», а законченная работа должна быть красивой.
В поисковой научной работе важно не замыкаться лишь на результатах и фактах, которые как бы лежат на поверхности изучаемой проблемы. Необходимо учитывать и так называемые косвенные факторы. Смотреть на проблему следует шире
и глубже, иначе взгляды на нее будут однобокими и ограниченными. Это возможно осуществить лишь опираясь на философские мировоззрения с учетом многих факторов, которые на самом-то деле и присутствуют в окружающем нас мире.
Потребность в поиске наиболее общих причин, лежащих в основе мироздания, есть не что иное, как выражение философского мировоззрения.
По мнению академика В. Ка-значееева, как бы ни была малозначительна задача, ее следует рассматривать как сложную и мног ообразную и при этом не следует исключать кажущиеся вначале взаимоисключающими возможности ее решения.
Современные научные разработки материаловедения, строительства долговечности зданий и сооружений
С начала перестройки и сейчас в кризисное время в современной России прикладная наука строительства, да связанное с ней образование переживают длительный и трудный период. Сократилась численность научных кадров в ведущих строительных вузах, ряд НИИ потерял статус юридического лица, превратившись в филиалы федеральных предприятий, к сожалению попадающих под волну акционирования, приватизации.
Однако, несмотря на сложности, в последнее время отраслевая наука восстанавливается, укрепляется её связь с производством, научные
разработки стали более востребованы на практике. В том числе актуальны исследования, направленные на обеспечение долговечности зданий, сооружений.
Обеспечение долговечности зданий и сооружений - понятие емкое. Оно включает в себя как технологические требования, так и конструктивные, несоблюдение которых приводит, как правило, к преждевременному разрушению или эксплуатационной непригодности конструкций или здания в целом. Поданным натурных наблюдений, анализа проектных материалов, экспертной оценки специалистов, установлено, что агрессивному воздействию подвергаются в различных отраслях народного хозяйства от 15 до 75% строительных конструкций зданий и сооружений.
Развитие монолитного высотного строительства выдвигает проблему долговечности на первый план. Кроме того, сильная изношенность основных фондов требует, чтобы была разработана система экспертной оценки состояния конструкций зданий и сооружений различного назначения, выявлены причины разрушений, сделан прогноз остаточного ресурса. Одним словом, необходим мониторинг состояния конструкций с учетом коррозионных повреждений. Необходимо отметить, что сегодня нет комплексной методики, позво-
ляющей вести такой мониторинг. Но надо отдать должное московскому правительству, которое уделяет этому вопросу существенное внимание, и секции «Строительство» Российской инженерной академии, которая в нас тоящее время ведет работы в данном направлении.
За последние пять лет учеными вузов и научных организаций разных стран выполнен большой комплекс исследований в области моделирования коррозионных процессов. Разработаны математические модели прогнози-ро-вания коррозионной стойкости бетона при воздействии различных агрессивных сред и знакопеременных температур. Известны методы и кри-те-рии оценки стойкости бетона, арматурных сталей, защитных покрытий при воздействии на них агрессивных природных и техногенных сред. Разработки использованы при обследовании коррозионного состояния большого числа эксплуатируемых строительных объектов. Существуют технические решения и рекомендации по ремонту и защите ряда транспортных, гидротехнических, промышленных и других сооружений, в том числе резервуаров жидкого аммиака, грануляционных башен, опор линий электропередачи, коллекторов сточных вод, канализационных сооружений Курьяновской, Солнечногорской, Люберецкой и других сооружений водоочистки.
Заслуживает особого внимания получение высокопрочных бетонов (классов по прочности В50 - В60) и сверхвысокопрочных (классов по прочности В80 - В90), тяжелых и мелкозернистых, а также бетонов более низких классов, но обладающих низкой проницаемостью (марка по водонепроницаемости более W16) и высокой коррозионной стойкостью в агрессивных средах.
На новом современном уровне находятся работы по созданию химических добавок, модификаторов бетонной смеси, позволяющие получить высокоподвижные самовыравнивающиеся и самоуплотняющиеся бетонные смеси, с осадкой конуса до 28 см, требуемой долговечности. Применение модификаторов бетонной смеси позволило разработать высокопрочные легкие бетоны классов по прочности до В50.
Выполнены исследования коррозионных свойств современных высокопрочных бетонов, обладающих особо низкой проницаемостью. Это позволило во многих случаях отказаться от вторичной защиты и использования сульфатостойких цементов.
Однако изучение длительности коррозионной стойкости высокопрочных и сверхвысокопрочных бетонов необходимо продолжать, учитывая некоторые особенности их физико-технических и деформатив-ных свойств.
В последние годы нашли широкое применение в технологии бетона про-тивоморозные добавки, ускорители твердения, что также требует тщательного подхода к изучению коррозионной стойкости бетонов и арматуры с такими добавками. Здесь наметилось тесное сотрудничество науки с серьезными производителями добавок и имеется положительный опыт использования добавок, выпускаемых ОАО «Полипласт» ООО «СКТ-Стандарт», ООО «Полирелакс» и другими.
Серьезную опасность для бетона конструкций представляют реакционно способные заполнители. НИИЖБом совместно с ФГУП «ВНИПИИстромсырье» проведены исследования заполнителей, выпускаемых производителями Северо-Запада РФ, на склонность к коррозии в щелочной среде бетона и разработаны практические рекомендации «По технологии защиты бетона и железобетона с реакционноспособ-ными заполнителями».
В лаборатории коррозии и долговечности бетонных, железобетонных конструкций НИИЖБ разработаны и в практике отечественного строительства широко применяются антикоррозионные и гидроизоля- цион-ные материалы. Используются разработки по предупреждению поражения строительных конструкций грибками, а также по способам уда-
ления высолов со строительных конструкций. Существует новая неметаллическая композитная арматура периодического профиля (защищенная тремя патентами), которая по своим прочностным характеристикам не уступает стали А500С.
Нельзя не остановиться на состоянии нормативной базы в области защиты от коррозии строительных конструкций. Введение закона о техническом регулировании внесло некоторую дезорганизацию в вопросы нормирования. Наделение разработчика правом создания и утверждения нормативной документации ни к чему хорошему не приведет. Сегодня это стало ясно.
Многие крупные организации пошли по пути разработки стандарта предприятия, в том числе в области защиты от коррозии строительных конструкций. При этом идет переписывание основных положений СНиП 2.03.1 1-85 со свободной их интерпретацией, что не допустимо.
НИИЖБ прикладывает определенные усилия, направленные на разработку основополагающих документов в области защиты от коррозии. В соответствии с опытом, накопленным в результате многолетних исследований, защита от коррозии железобетонных конструкций разделена на первичную и вторичную.
К методам первичной защиты относятся веете мероприятия, кото-
рые выполняются на стадии изготовления бетона:
- назначение требований по плотности и проницаемости; выбор цемента, заполнителей; применение минеральных и химических добавок;
- выбор арматуры, назначение толщины защитного слоя бетона для арматуры и т. п.
Однако этот способ защиты оправдан в основном для конструкций, предназначенных для работы в слабоагрессивных и некоторых средне агрессивных средах, что составляет около 30% от общего объема конструкций, работающих в агрессивных средах. В большинстве случаев в средне- и сильноагрессивных средах наиболее экономически оправданными являются вторичные методы защиты - это поверхностная защита бетонных и железобетонных конструкций материалами, позволяющими сохранить эксплуатационные свойства бетонных и железобетонных конструкций на расчетный срок службы зданий и сооружений. Такой подход, безусловно, заслуживает самого серьезного внимания. При условии правильного выбора средств и методов защиты применительно к тем или иным условиям эксплуатации долговечность конструкций может быть обеспечена, а межремонтные сроки увеличены в 2-3 раза.
В течение последних пяти лет разработаны Московские городские
строительные нормы по защите от коррозии железобетонных конструкций жилых и общественных зданий (МГСН 2.08.01) и по защите транспортных сооружений (МГСН 2.09.03), в которые внесены последние разработки ведущих институтов и предприятий.
В настоящее время продолжается совершенствование нормативной базы в области защиты от коррозии строительных конструкций. Разрабатывается межгосударственный стандарт «Защита железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования», который гармонизируется с европейскими стандартами в этой области. Вскоре должен быть принят и национальный стандарт «Методы коррозионных испытаний бетона, стальной арматуры и защитных покрытий».
Совершенствование нормативной документации продолжается в тесном контакте с представителями большого количества научных и производственных организаций, что, в конечном счете, вселяет надежду на повышение надежности и коррозионной стойкости железобетонных конструкций, а следовательно, зданий и сооружений в целом.
Качество и долговечность зданий и сооружений могут быть обеспечены созданием коррозионностойких
конструкций. Для этого применяются строительные материалы нового поколения, такие как новые виды арматурных сталей высокой надежности, неметаллическая композитная арматура, а также используются экономичные заводские технологии.
Необходимо направить усилия научных работников, проектировщиков и архитекторов на разработку системы расчета нормативного срока службы зданий и сооружений с учетом перспективного развития городов. Выбор средств первичной и вторичной защиты конструкций должен быть обоснован и связан с проектным сроком эксплуатации здания. Обеспечить долговечность зданий и сооружений без больших затрат можно, если при проектировании, расчете и изготовлении конструкций учитывать проектный срок службы конструкции.
Список литературы:
1. Степанова В.Ф. Современные научные разработки проблемы долговечности зданий и сооружений.Ж.,Технологии бетонов, №2, 2008.
2. Чистов Ю.Д. Научные и филосовские аспекты строительного материаловедения. Ж., Строиьельные материалы, оборудование, технологии XXI века, №2,2006.
3. Усов Б.А., Окольникова Г.Э. Материаловедение и строительные материалы.
