Ductal? и GRC: Сравнительный анализ инновационного напыляемого материала

Андрей Ваулин
Андрей Ваулин Бизнес инженер направления Ductal?,
ЛафаржХолсим Россия
Опубликовано 1 мая 2020, пятница

Одним из первых сверхвысокопрочных бетонов (Ultra High Performance Concrete) был получен компанией LafargeHolcim. Ductal? - запатентованное торговое название сверхвысокопрочного фибробетона компании LafargeHolcim. Достаточно большое количество проектов с использованием Ductal? выполнены с помощью литьевого метода укладки бетона. Технология литьевого метода с использованием Ductal? достаточно подробна изучена в Исследовательском Центре LafargeHolcim (LRC).

Однако технологии не стоят на месте, и компанией LafargeHolcim был разработан первый напыляемый сверхвысокопрочный фибробетон Ductal?. В результате был получен материал, обладающий уникальными физико-механических свойствами, в купе с непревзойденной долговечностью.
Благодаря этим способностям, Ductal? с успехом конкурирует со стеклофибробетоном (GRC). Используя оборудование для напыления, новая формула Ductal? позволяет наносить напыление на вертикальные стены и на формы, имеющие сложные поверхности, тем самым создавая все предпосылки для творчества архитекторам. Отметим, что оборудование для напыления Ductal? аналогично оборудованию для производства стеклофибробетона GRC (Glass Reinforced Concrete).

В данной статье мы расcкажем о том какие преимущества позволяют Ductal? конкурировать с GRC, а также об одном из объектов, на котором с успехом была применена технология напыления cверхвысокопрочного фибробетона Ductal?.

Характеристики свойств рассматриваемых материалов GRC и Ductal? представлены в таблице ниже.

Характеристики свойств рассматриваемых материалов GRC и Ductal? представлены в таблице ниже.

Характеристики материала GRC2 Ductal3 GRC4
Цементная матрица, мм 0,5—1,5 0,63 до 1,0
Водоцементное соотношение 0,3...0,5 0,21...0,26 не регламентируется
Плотность (сухая), кг/м3 1900 - 2100 2200 1800 - 2250
Фибра, % по массе 4,0 - 5,5% 5,0% не менее 3,0%
Длина фибры, мм не более 36,0 От 25,0 до 35,0 не более 20,0
Прочность при сжатии, МПа 50,0 - 80,0 100,0 - 140,0 не менее 40,0
Предел прочности на растяжение при изгибе, (MOR) МПа

18,0

18,0 не менее 12,0
Предел упругости на растяжение при изгибе, (LOP) МПа

7,0

10,0 не регламентируется
Модуль упругости, ГПа 10,0 - 20,0 40,0 не регламентируется

Коэффициент температурного расширения, 10^(- 6)°С^(- 1)

8,0 - 12,0 11,0 не регламентируется
Водонепроницаемость по ГОСТ 12730 W6-W20 W20 не регламентируется
Морозостойкость по ГОСТ 100600 F150-F300 не менее F300 не менее F150

Как видно из таблицы, Ductal? является более долговечным материалом по сравнению c GRC, прежде всего, благодаря более плотной матрице, которая является таковой за счет низкого водоцементного соотношения. С учетом превосходства в таких параметрах как модуль упругости, прочность на сжатие и предел упругости на растяжение при изгибе удается достигать меньших толщин и больших размеров элементов из Ductal?.

Нельзя также забывать о рисках, которые удается избежать при использовании Ductal? вместо GRC:

  • риск долговременного использования: рост хрупкости стеклофибробетона пропорционально времени (щелочная реакция стекловолокна);
  • риск разрушения: чувствительная контактная поверхность между металлической конструкцией и панелями стеклофибробетона, которая со временем может разрушиться;
  • операционный риск: удвоенное количество панелей стеклофибробетона из-за невозможности производства большеформатных элементов может привести к ошибкам как при производстве, так и установке;
  • облегченное техническое обслуживание достигается благодаря низкой пористости Ductal? по сравнению со стеклофибробетоном.
img-napyl1.jpg

Как отмечалось выше, именно благодаря преимуществу в физико-механических характеристиках, из Ductal? могут быть созданы панели гораздо большего размера, чем из GRC. Наглядным подтверждением этого является проект кампуса EDF Палезо во Франции. Для создания элементов фасада впервые был использован напыляемый Ductal?. Общая площадь фасада составила 4 000 м2. Панели были выполнены с переменной толщиной от 15 мм до 35 мм и при ширине 2,7м высота их достигала 8,0м.

Данное решение стало результатом разработки напыляемой формулы в сотрудничестве с исследовательским центром LafargeHolcim и изготовителем панелей. Для того чтобы гарантировать полученные свойства напыляемого Ductal? была проведена совместная работа с Scientific and Technical Center for Building (CSTB) по подтверждению заявленных свойств напыляемого Ductal?. Также подтверждена долговечность напыляемого Ductal?, причем как в лабораторных условиях (LRC в г.Лионе), так и в условиях реального производства на площадке партнера по производству этих изделий.

img-napyl2.jpg
img-napyl6.jpg

Строительство с использованием напыляемого Ductal? в этом проекте стартовало в декабре 2014 г. К завершению строительства ежедневно изготавливалось 16 различных фасадных элементов, каждый из которых был площадью не менее 20,0 м2.

Этот проект явился результатом исследований, стартовавших в ноябре 2012 года. Реализация данного проекта стала наглядным примером сотрудничества инновационного продукта и архитектурный мысли для создания городов будущего.

img-napyl4.jpg

Список литературы и источников:

  1. Chen, J. and Chanvillard, G., “UHPC composites based on glass fibers with high fluidity, ductility, and durability in: Ultra-High Performance Concrete and Nanotechnology in Construction” Proceedings of Hipermat 2012. 3rd International Symposium on UHPC and Nanotechnology for High Performance Construction Materials, Kassel, March 7-9, 2012
  2. GRC International, https://grca.org.uk/grc-technical/technotes.php
  3. Preliminary Technical Evaluation of Material (ETPM), Scientific and Technical Center for Building (CSTB)
  4. ГОСТ Р 58757-2019 Изделия из стеклофибробетона для устройства декоративных и облицовочных элементов фасадов зданий. Технические условия (утв. приказом Росстандарта от 12.12.2019 N 1387-ст). Статус: вступает в силу с 01.09.2020
  5. http://www.cstb.fr/en/

Понравилась статья?

Андрей Ваулин
Андрей Ваулин Бизнес инженер направления Ductal?,
ЛафаржХолсим Россия
Комментарии 0
Ваше имя *
E-mail *
Телефон
Комментарий *
Спасибо за ваше комментарий!
Мы обязательно ответим вам в ближайшее время.

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, пользовательских данных (сведения о местоположении; тип и версия ОС; тип и версия Браузера; тип устройства и разрешение его экрана; источник откуда пришел на сайт пользователь; язык ОС и Браузера; какие страницы открывает и на какие кнопки нажимает пользователь; ip-адрес) в целях функционирования сайта, проведения статистических исследований и обзоров. Если вы не хотите, чтобы ваши данные обрабатывались, покиньте сайт.

樱花动漫网-官网