Р. Л. СЕРЫХ, д-р техн. наук, проф. (Миннауки РФ), Наука о бетоноведении и технический прогресс
Наука о бетоноведении имеет свои истоки от начала урбанизированного строительства жилья человеком. Этот фактор в жизни науки весьма примечателен тем, что он постоянно приводил к эволюционному ее развитию, и по мере достижения определенного уровня совершался качественный скачок с последующим изучением и накоплением знаний в новой технической формации.
За последние годы в бетоноведении проведено огромное количество исследований, сделано немало открытий, решены многие сложнейшие задачи, но технический прогресс в области познания не останавливается. Оценить его итоги по отдельным ведущим направлениям, проследить их взаимосвязь и влияния, проанализировать достижения и неудачи, прогрессивные и псевдонаучные идеи, выявить вклад в общее дело отдельных ученых, инженеров и научнотехнических коллективов и на этой основе попытаться дать оценку уровня научных исследований и техники в данной отрасли — сложная, но исключительно важная государственная задача.
Проблема эта весьма актуальна в связи со строительством крупных деловых центров, торгово-рекреационных офисов, высоких зданий и сложных сооружений гражданского и общественного назначения, в которых, как правило, несущую функцию выполняют конструкции из бетона и железобетона. Ответственность таких сооружений весьма высока, их длительная эксплуатация и надежность должны быть гарантированы по крайней мере на 100 лет. Этому должны способствовать накопленный опыт знаний, а также дальнейшее развитие новых технологических приемов и принципов, позволяющих вывести науку о бетоне на уровень заданной обеспеченности по отдельным показателям, создать условия для возможности регулирования техническими приемами свойств как бетонной смеси, так и затвердевшего бетона.
Поэтому необходимо дальнейшее обоснование и улучшение тематики исследований в области бетона и связанных с ним технологий. Подход к планированию и организации исследований с учетом исторических факторов и процессов имеет существенное значение для технического прогресса. Оценка значимости отдельных этапов и понимание логики появления достижений, их взаимосвязи с условиями успешного развития бетоноведения должны создать основу для прогноза характера и планирования исследований.
Как показывает практика, смена научных школ в бетоноведении происходит весьма вяло. При этом вновь принимающие эстафету в науке молодые специалисты, как правило, довольно слабо ориентируются в объективной истории развития бетоноведения и технологии бетона. Как следствие этого происходит повторение идей и разработок, затрата времени и сил на достижение известных или забытых результатов. Не хватает средств на обстоятельное изучение прошлого опыта, прежние находки и достижения оказываются невостребованными, ранее накопленный положительный опыт учитывается весьма поверхностно, тратятся силы и средства на “тупиковые” направления. Некоторые области исследований в прошлом являлись предметом успешного изучения в течение десятков лет, а к ним теперь вновь повторно возвращаются по нескольку раз.
В этой связи нам представляется, что сейчас нужна концентрация усилий на научные изыскания ключевых направлений, реализация которых позволит обеспечить не только прогресс в науке о бетоне, но и выйти с этими решениями в реальный сектор экономики. В качестве первоочередных можно было бы остановиться на следующих направлениях:
1. Известно, что структурную ячейку бетона формирует вяжущее, которое в настоящее время нельзя назвать однокомпонентным, поскольку познания в этой области весьма глубоки, созданы новые технологические приемы его получения, разработано довольно большое многообразие связующих композиций. Вместе с тем роль вяжущего в механизме структуро- образования бетона, его регулирование с целью обеспечения требуемых показателей прочности, де- формативности и, главное, долговечности бетона изучены не достаточно полно и пока нет технологического и аппаратурного механизма контроля и выявления взаимосвязи между свойствами приготовленной бетонной смеси и затвердевшего бетона. Создание многокомпонентных вяжущих систем и таких же по качеству бетонов привело, в определенной мере, к появлению высококачественных бетонов, специальных бетонов и бетонов для машиностроительных целей. Но эта проблема отнюдь не решена для широкого класса рядовых бетонов, и ее следует рассматривать как одно из приоритетных направлений исследований.
2. При индустриальном изготовлении изделий из бетона и железобетона, в том числе и для индивидуального строительства, приходится рассматривать систему взаимодействия “бетонная смесь — орган формирования изделия”, при которой создается продукт, отвечающий всем конструктивным требованиям. Известно большое многообразие таких систем, отвечающих определенным требованиям, но их оптимизация и гарантированные по качеству выпускаемого продукта показатели не определены, а поэтому строительно-технологический рынок весьма разнообразен и зачастую предлагает товар, не отвечающий требованиям не только международных, но порой и российских стандартов.
3. Проблемы долговечности и эксплуатационной пригодности бетона в конструкциях и сооружениях, как всегда, находятся в поле зрения исследователей. И это несмотря на то, что свойства и показатели бетона в основном изучены достаточно подробно. Существуют методики оценки стойкости бетона в различных средах и под различными воздействиями. Порой эти методики подвергают значительной критике за их несовершенство, приводящее к недостоверной оценке параметров исследуемых материалов.
На важность и актуальность этой проблемы было указано на международной конференции “Долговечность и защита конструкций от коррозии”, прошедшей в Москве 25-27 мая 1999 г. Материалы этой конференции подтверждают многообразие факторов, влияющих на долговечность конструкций, указывают на обилие способов и методов их защиты, ремонта и восстановления. Существенное место в этой области должно быть отведено диагностике и мониторингу состояния строительных конструкций.
4. Немаловажным направлением в технологии бетона является разработка и создание многокомпонентных сухих строительных смесей, включающих растворные, бетонные, специальные и другие. Задача состоит в промышленном получении нетрадиционных сухих смесей на отечественных материалах, конкурентоспособных с лучшими зарубежными аналогами на строительном рынке России. Поскольку каждая такая смесь может потенциально являться предметом патентной защиты, сложность этой работы заключается в необходимости оценки технологичности смеси на действующем промышленном оборудовании при одновременном предотвращении утечки информации до получения охранных документов.
Ключевые направления в бетоноведении включают в себя много частных вопросов и методических подходов, а также отдельных технологических переделов, могущих явиться самостоятельными объектами научных изысканий. При выборе этих объектов следует учитывать, что действующие отечественные технологии в большинстве своем не отвечают параметрам стандартов ИСО 9000 и ИСО 14000. В связи с предстоящим вступлением России в ВТО развитие новых решений либо модернизация существующих должны соответствовать стандартам международных норм и требований.
Бетон и железобетон, 1995 №5