Введение. 
Исследование физико-механических свойств гидромелиоративного бетона на основе барханных песков

Сегодня в мире динамично развивается строительная индустрия.

В нашей стране в результате уделяемого большого внимания на развитию интеграции науки, образования и производства, поддержки интеллектуального потенциала последовательно развивается и это направление.

Постановление Президента Ислама Каримова «О дополнительных мерах по стимулированию внедрения инновационных проектов и технологий в производство» от 15 июля 2008 года способствует дальнейшему расширению масштабов исследований по разработке современных строительных материалов и технологий.

Динамично развивающиеся промышленность и производство строительных материалов невозможно представить без новых качественных строительных материалов, в том числе композиционных.

Для обеспечения потребности в новых строительных материалах требуется всестороннее исследование различных видов местного сырья, и техногенных отходов промышленности для получения изделий и конструкции с требуемыми показателями и хорошей качеством.

Комитетом по координации развития науки и технологий при Кабинете Министров Республики Узбекистан совместно с Академией наук, министерствами и ведомствами, с участием ведущих ученых и специалистов страны определены восемь приоритетных направлений развития науки и технологий на 2012;2020 годы.

Они включают следующие сферы:

• — духовно-нравственное и культурное развитие демократического правового общества, формирование инновационной экономики;
• — энергои ресурсосбережение в электроэнергетике;
• — расширение использования возобновляемых источников энергии;
• — развитие информационно-коммуникационных технологий;
• — внедрение современных технологий, экологические аспекты и охрана окружающей среды;
• — медицина и фармакология;
• — химические технологии и нанотехнологии;
• — наука о земле (геология, геофизика, сейсмология и переработка минерального сырья).

В соответствии с приоритетными направлениями развития науки и технологий формируются научно-технические программы в области фундаментальных (рождение научной идеи) и прикладных исследований (конкретные разработки), а также инноваций (первый шаг к промышленному производству).

Исходя из выше перечисленных направлений намеченный государством нами были поставлены задачи получения долговечного и технологичного гидромелиоративного бетона из барханного песка с фибро волокном используемых для ирригационных систем.

Возрастающий дефицит крупного заполнителя в отдельных регионах нашей Республики, в частности, в пустынных зонах Бухарской, Навоийской, Кашкадарьинских областях и в республике Каракалпакстан, обуславливает использование местного материала — барханного песка, целесообразность применения которого обусловлена, прежде всего, тем, что песчаные бетоны на их основе в отмеченных регионах намного дешевле, чем получаемые на привозных крупных заполнителях.

Но основа применения этих местных материалов заключается прежде всего в долговечности изготавливаемых конструкций и изделий. Разработка качественных песчаных бетонов на основе барханного песка еще недостаточно изучена, особенно в составе конструкций на гидромелиоративных и гидротехнических бетонах, таких как лотки, облицовочные плиты ирригационных каналов и др.

В настоящее время вопрос использования различных добавок (в том числе техногенных отходов и некондиционных местных материалов) в вещественный состав, возник с новой остротой. Предлагаются различные новые подходы к повышению эффективности и экономии цемента, применению химических добавок путем их комбинирования с высокодисперсными минеральными наполнителями с удельной поверхностью 5000 и более. В настоящее время разработана широкая номенклатура химических добавок разного назначения и изучены механизмы действия на процессы гидратации и структурообразования при твердении бетона.

Для конструкций, работающих в агрессивных средах, для предотвращения коррозии стальной арматуры и самого бетона, предлагаются современные подходы вплоть до замены традиционной металлической арматуры на фиброволокна (стекло, базальтовые, органические и др.). Микроармирование матрицы цементного камня обеспечивает долговечность конструкций, работающих в агрессивных средах. Как известно, лотки и облицовочные плиты каналов работают в очень сложных условиях, таких как: попеременное увлажнение и высушивание; замораживание и оттаивание; подвергаются воздействию различных ионов типа хлоридов и сульфатов.

Коренные изменения развития народного хозяйства страны во многом зависят от ускорения научно-технического прогресса.

В области строительства важной задачей является повышение долговечности и коррозионной стойкости бетонов при одновременной экономии материальных ресурсов, разработка и применение новых эффективных добавок.

В настоящее время вопросы добычи и переработки материалов, используемых в качестве заполнителей бетона, имеют первостепенное значение. Дефицит кондиционных заполнителей сдерживает быстрое наращивание темпов строительства, а неравномерное распределение запасов вынуждает перевозить их на значительное расстояние.

Для строительства в пустынных районах Средней Азии, где практически отсутствуют запасы крупного заполнителя, возникает необходимость доставки его из других районов на расстояние 300−600 км, что приводит к удорожанию стоимости строительства на 30−40%. В то же время эти районы обладают неограниченными запасами некондиционных мелких пылевидных барханных песков.

В последние годы в связи с развитием в этих районах гидромелиоративного строительства повышается интерес к мелкозернистым бетонам, получаемым на местном строительном сырье.

На сегодняшний день не решена важная задача — повышения срока службы бетона на барханном песке, эксплуатируемого в гидромелиоративном строительстве.

Наряду с прочностью при сжатии для гидромелиоративного бетона, эксплуатационные качества которых определяются работой растянутой зоны., при повышенных требованиях по трещиностойкости нормируются также марки (классы) по прочности на осевое растяжение.

Для гидромелиоративного бетона сборных конструкций отпускная прочность должна быть не менее 70% от проектной. Для монолитных бетонных одежд каналов марка бетона назначается в зависимости от глубины воды в канале, толщины облицовки и технологии производства.

Трещиностойкость гидротехнического бетона массивных конструкций прямо связана с температурными напряжениями, обусловленными тепловыделением при твердении. Максимально допустимое значение тепловыделения бетона назначается в зависимости от нормируемой температуры при его разогреве в блоках.

Водонепроницаемость гидромелиоративного бетона в зависимости от вида сооружений может задаваться как марками так и коэффициентом фильтрации, между которыми как указывалось в гл. 2 имеется корреляционная связь. При воздействии агрессивной среды указывается вид бетона по плотности. Показателями плотности бетона являются его водонепроницаемость и водопоглощение. Для зоны переменного уровня воды водопоглощение бетона не должно превышать 5% (от массы высушенных образцов), других зон не более 7%.

Проектирование составов гидромелиоративного бетона с большим количеством нормируемых параметров относится к наиболее сложным задачам многопараметрического проектирования составов бетона.

Предлагаемая автором работа является продолжением исследований кафедры строительных материалов по проблеме получения изделий из бетонов на основе барханных песков для гидомелиоративного строительства.