Вы находитесь здесь:Главная»Новости»Новости индустрии»Останкино - первый на земле супер-бетон
Среда, 25 Октябрь 2017 07:03

Останкино - первый на земле супер-бетон

54678902

к 50-летию Останкинской телебашни

 

Тринкер Александр Борисович, д.т.н., с 1970 ст. инженер НИИЖБ Госстроя СССР,  1977 - 1983  Главный технолог  высотных и подземных сооружений Гидроспецстроя Минэнерго СССР, 1983 – 1985 Главный специалист технического отдела всесоюзного  объединения азота и оргсинтеза ГИАП Минхимпрома СССР,  1985 - 1991  Главный технолог по Новой Технике КТБ  Главмоспромстройматериалов  Мосстройкомитета, 1991 - 1996  Главный инженер завода ЖБИ-Лихоборы  1-го СМТ  Минсредмаш СССР,  c 1998 консультант  Regeneration Technology Centre & Consultung Development Innovation. Имеет несколько патентов  и медалей ВДНХ СССР, более 150 опубликованных трудов с 1974 года.

 

Аннотация :  70 лет назад отечественными  учёными получен Вечный Бетон из которого 50 лет назад создан самый первый и самый северный на Земле Гигант Останкинская телебашня.

Ключевые слова : модернизация уникальной высотной технологии бетона, сверхвысотные сооружения, долговечность и защита бетона от коррозии, пластификаторы и контроль качества ведут к успеху.

 

В древнейшей на нашей планете книге «БИБЛИЯ» есть описание строительства : «... построим башню, главою до небес....» из обожжённых кирпичей и смолы -  «Бытие» Глава 11, 3 – 5, которая не была достроена....

 

В 1960 годах в Москве появилась телекоммуникационная необходимость сделать исторический мировой рекорд : построить впервые на Земле  Царь-Башню высотой более 500 метров.  До Останкинской башни все высотные сооружения строили только из металлоконструкций : башня Эйфеля, башня Шухова, невыразительные-однотипные небоскрёбы Нью-Йорка, .......                      

Однако :  архитектурные типовые стандартные металлоконструкции, высокая их стоимость и жаро-нестойкость, обязательное регулярное нанесение защитного от коррозии покрытия – значительно удорожали металлические сооружения.  Необходимо вдуматься : впервые в мировой истории строить в 1963 году самую высокую на Земле башню 535 метров в основном из бетона это огромнейший риск, ответственность, авантюра и неразрешимые проблемы недоступные абсолютному большинству инженеров во всём Мире !

„Высоко-Функциональный Бетон“ - High Performance Concrete ХХ1 века обладающий одновременно хорошими удобо-обрабатываемостью и удобо-укладываемостью в опалубку с большим содержанием арматуры ( выше 250 кг/м3 ), имеющий высокие прочность ( B40 – В60 ), морозостойкость   ( F300 – F500 ) и водонепроницаемость ( W10 ), а так же сопутствующие свойства : низкое водопоглощение, коррозионная стойкость в разных агрессивных средах, высокая износостойкость, плотность ( что раньше умели контролировать : бетонную смесь по методике определения воздухововлечения ;  бетон на ртутном поромере ), защиту от биологической коррозии, и низкую себестоимость – такой Бетон был получен в ХХ веке : из реального Высоко-Функционального ВЕЧНОГО Бетона была построена Останкинская телебашня в 1963-1967 годах.

Гениальный отечественный конструктор доктор технических наук  Н.В.Никитин, автор проекта Останкинской телебашни, которая и сегодня является самым высоким на Земле и самым Северным Гигантом, нашёл  разработчика бетона для Башни во ВНИПИ Теплопроекте Минмонтажспецстроя СССР.  Ствол Башни от фундамента до отметки +385,5 метров железобетонный, требовалось запроектировать Первый в Мире Бетон - особоморозостойкий, особопрочный, осободолговечный который противостоит : морозу, солнцу, ветру, дождям,  засухам, и дополнительно непредвиденному пожару с температурой более 1000 градусов Цельсия  (в 2000 году) на космической высоте 460 метров. Огромные габариты  железобетонного ствола башни и постоянные штормовые и ураганные ветровые нагрузки это опастный фактор риска при возведении и эксплуатации подобных сооружений, однако все эти проблемы были успешно решены отечественными строителями.

Главным разработчиком Бетона Останкино был выбран Н.В.Никитиным и назначен руководством страны заведующий лабораторий № 10  ВНИПИ Теплопроект Б.Д.Тринкер, который в 1939 защитил диплом с отличием в МХТИ им.Д.И.Менделеева, в 1940-1945  воевал на фронтах Великой Отечественной войны, а с 1946 занимался строительством морских портов на Дальнем Востоке и в Сибири при критических отрицательных низких  температурных условиях в зонах переменного уровня морской воды то есть при солевой агрессии. Одно из важнейших первых изобретений Бориса Тринкера : получение и использование эффективных и надёжных пластификаторов ССБ на основе многотоннажных отходов ЦБК, с применением которых в 1947-1952 было изготовлено более 2 миллионов кубометров специального гидротехнического бетона, и одновременно разработанных им технологии проектирования и подбора состава бетона и многостадийного контроля качества.  В результате Тринкер создал сверх-долговечный и сверх-прочный ВЕЧНЫЙ бетон.  Таким образом 70 лет назад проблема получения сверхпрочного Вечного бетона была решена применением пластификаторов типа ССБ, потом СДБ, ЛТМ, а теперь в ХХ1 веке в тёплых странах строят дома из железобетона высотой 800 и более метров.

В основе проектирования бетона находится :

1. учение о влиянии водо-цементного отношения на плотность, прочность, долговечность цементного камня обладающего равномерно-распределённой замкнутой структурой, полученной применением  пластифицирующе-воздухововлекающих  химических добавок ,

2. создание плотного без пустот объёмного строения заполнителей,

3.  отборные материалы, имеющие высокие физико-механические показатели ( по сравнению с другими конструкциями ), вся система вместе надёжно обеспечивает первичную защиту от коррозии, максимально продляя срок жизни всего сооружения, то есть Останкинской телебашни.

Следующий этап в развитие химических добавок - получение, исследование и использование:  1. полимерных добавок типа АЦФ которые обеспечивают бетону ( полимер-цементный бетон ) кислотостойкость в среднеагрессивной среде, и  2.  силикатных материалов ( полимер-силикатный бетон ) -  в высокоагрессивной среде. Успешное применение этих добавок было осушествлено на советских ГРЭС и АЭС в 1970-1980-х годах,  за что Б.Д.Тринкер был награждён премией Совета Министров СССР в 1991 году.  Огромный опыт строительства в критических зимних уловиях и на вечной мерзлоте в 1946-1960-х годах позволил создать новые нормативные документы и инструкции для строительства в суровых природных условиях и при технологических воздействиях на строительные конструкции, новые эффективные средства защиты от коррозии бетона, создать систему непрерывного контроля качества  („мониторинга“ как потом назвали).

Первое в Мире изобретение-патент на применение Лигносульфонатов - ССБ  было получено 24 декабря 1948 года / 1 / в Москве, и началась на Земле : «Эра применения химических добавок в бетоны»  с целью снижения Водо-Цементного отношения и получения долговечного и коррозионно-стойкого Бетона.   После 1948 года  в нашей стране на основе Лигносульфонатов были созданы химические добавки : СДБ-ЛСТ-ЛТМ, успешно применённые для производства сотен миллионов кубометров бетона.  Но если в нашей стране данные добавки были изготовлены  из  многотоннажных отходов производств целлюлозно-бумажной, химической, биологической, металлургической  и других промышленностей, то есть с улучшением Экологии и получением Двойного Эффекта, то на западе только начиная с 1974 года сделаны пластификаторы из дорогостоящих компонентов нафталино-меламино-карбоксилатов и т.д.

Начав работы по проектированию бетона Останкинской башни, Б.Д.Тринкер первым делом пересмотрел все проектные требования к бетону, увеличив показатели по прочности в 2 раза, морозостойкости в 2,5 раза и водонепроницаемости. Были рассмотрены и отобраны из десятков вариантов, цементные заводы, карьеры песка и щебня, проверены химические анализы воды, произведена полная подробная проверка бетонного завода :  хранение заполнителей и цемента, точность дозирования, мероприятия зимнего бетонирования......  Все химико-минералогические показатели цемента,  чистота и модуль крупности кварцевого песка, фракционирование и чистота гранитного щебня – оказывают сильное влияние на долговечность бетона. Рассмотрены проблемы транспорта, непрерывности подачи бетонной смеси, формование бетона в опалубке и качество подготовки рабочего шва бетонирования, отделка поверхности, уход за твердеющим бетоном.  Кроме того были подготовлены варианты замены строительных материалов на другие, при аварийных случаях, также рассмотрены транспортные схемы подачи материалов от производителей на БСУ.   Отдельный важный  вопрос : непрерывный контроль качества строительных материалов, бетонной смеси и бетона, выдержка образцов бетона в условиях конструкции, замеры температур твердеющего бетона.  Контроль каждой входящей на объект машины с бетоном, и уход за твердеющим бетоном методом полива при положительных температурах  и периодичность, тоже были вменены в обязанности лаборантов.

Заранее предусмотрев очень высокие требования и все необходимые расчётные технологические мероприятия, часто неугодные торопливым и ретивым начальникам ( генподрядчику и заказчику ) всегда готовым „рапортовать“, и значительно увеличив проектные марки бетона, тем самым в 1963 году Б.Д.Тринкер спас телебашню от катастрофы в 2000 году.

Возведение Останкинской телебашни стало генеральным испытанием и проверкой всей системы высотного строительства уникальных сооружений / 13 /, которая в последующее время успешно применена при строительстве в СССР мировых Гигантов : дымовых труб высотой 330-420 метров, башенных градирен высотой 130-150 метров на ГРЭС, ТЭЦ и АЭС.

В рекордно короткие для мировой индустрии сроки - всего лишь за 4 года была построена в Москве Останкинская 535-метровая телебашня которая кроме всех климатических проблем успешно выдержала пожар-2000 года в течении двух суток с температурой 1000 градусов.

Цитата из учебника : «Бетон на портландском цементе при температуре выше 300 градусов  распадается на составляющие, арматура расширяясь неуправляемо деформируется, бетон рассыпается в прах….» - такое должно было случиться, но помешал разрушению Башни творческий гений Автора Бетона.

В ХХ1 веке нашей Московской  Башне нет равных на Земле: башня в Канаде на 1500 километров южнее, в Аравии на 4000-5000 км южнее, в Китае на 2000-3000 км южнее к экватору, то есть везде значительно теплее климат, без резких колебаний воздуха, без низко-температурного замораживания, без ежесуточных переходов через 0 градусов,  без сухих ветров и высушивающего бетон солнца. Севернее 55 градусов  с.ш. нет ни одного сооружения на Земле выше нашей Башни в Останкино !

Автор феноменального Останкинского бетона Б.Д.Тринкер ( 1914-2004 ) оставил после себя богатое научное наследство : более 250 научно-практических публикаций в журналах, книги и 100 патентов, если по-хозяйски распорядится которыми - приведёт к возрождению и развитию  отечественного строительства.

Некоторые характеристики башни : высота ж.б. ствола = 385,5 метров, высота стальной антенны = 147,7 метров, диаметр опор-ног на отм. 0,00 м. = 60 метров, наружный диаметр на отм. + 63,00 м. = 18 метров, диаметр ж.б. ствола на отм.  + 385, 5 м. = 8.2 метра, общий объём железобетона в фундаменте и стволе = 20 000 м3.

Результаты испытаний бетона ствола башни :

возраст   28 суток           -   380 – 450 кг/см2

возраст   1   год               -   450 – 500 кг/см2

возраст   5  лет                -   500 – 600 кг/см2

результаты показывают непрерывное увеличение прочноcти, так как при проектировании бетона были учтены все необходимые факторы.

Эйфелеву башню, причём в тёплом климате без морозов - регулярно красят каждые 7-9 лет, применяя сотни тонн самых современных и дорогих антикоррозионных материалов, а Останкинскую Башню никогда НЕ красили : такой наш ВЕЧНЫЙ Бетон !

 

Выводы :

Долговечность  Бетона и получение ВЕЧНОГО Бетона - самая большая проблема строителей России учитывая огромные размеры  страны, и многоликие климатические и сейсмические условия, решению этой проблемы посвятили всю свою жизнь известные советские учёные ХХ века. Следует учесть : в период строительства Останкинской башни наши  учёные трудились в благословенные  Времена когда предпочтение отдавали своим отечественным разработкам в науке, технологиях и машиностроении, так как иностранцам живущим в сравнительно мягких климатических условиях своих стран – неизвестны климатические условия и технологические режимы эксплуатации зданий и сооружений в СССР, что в итоге  значительно на порядки уменьшало всю стоимость строительства.

Приведенные в статье рекомендации, список литературы и методические указания основаны на практическом опыте :

1)  изучения теорий : технологии строительства и коррозии железобетона,

2)  многолетнего обследования эксплуатируемых строительных сооружений и конструкций, и также сооружений 1930-х годов,

3)  проектирования и возведения сооружений из осободолговечного коррозионностойкого  всепогодного железобетона,

4)  контроле качества ( „мониторинге“ ) возведённых сооружений.

Учёные и инженеры, строители СССР и России в условиях критических низких температур, ураганов и агрессивных сред успешно возводили уникальные самые высотные и долговечные инженерные железобетонные сооружения неподвластные Времени.

Все фото из архива автора статьи.

 

Библиография :

Тринкер Б.Д.   „Способ приготовления пластимента для бетонов“,            № 87043, описание изобретения к Авторскому Свидетельству,                  24 декабря 1948,  Москва.

Тринкер, Б. Д., Стольников, В. В. „Инструкция по изготовлению бетона с применением пластифицированного цемента или обычного цемента с добавкой на месте работ концентратов сульфитно-спиртовой барды“, (ИМ-202-51), под редакцией Б. Г. Скрамтаева, Госстрой СССР, Москва, 1951, 16 стр.

Тринкер, Б. Д. „Применение пластифицированного цемента и пластифицирующих добавок к бетону“,  Министерство строительства предприятий машиностроения СССР, НИИ по строительству, Москва – Ленинград, Госстройиздат, 1952, 60 стр.

Тринкер, Б. Д. „Влияние поверхностноактивных веществ и электролитов на процессы твердения и морозостойкость бетона“, Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук, МХТИ им. Д. И. Менделеева, Москва, 1955, 19 стр.

Тринкер, Б. Д. „Руководство по проектированию и подбору состава гидротехнического и обычного бетона“, Министерство строительства РСФСР,  Т.У.,  Москва, 1957,  стр. 1- 52.

Тринкер, Б. Д.  „Повышение долговечности дымовых железобетонных труб“, журнал  „Промышленное строительство“, 1966, № 11, стр. 37-39.

Скрамтаев, Б. Г., Тринкер Б. Д. „О повышении долговечности железобетонных башенных градирен“,  журнал  „Бетон и железобетон“, № 1, 1967.

Тринкер, Б. Д., Егоров, Л. А. „Коррозия и защита железобетонных промышленных труб“,  Москва, Стройиздат, 1969, стр. 1 - 128.

Shishkov, I., Trinker B., Zasedatelev, I., “Service life of concrete smoke-stacks”-„Build International“,vol.3,Nr.3, March 1970, Rotterdam,p.57-61.

Тринкер А.Б.  «Покрытия возводятся без лесов», журнал «ВДНХ СССР», № 9, 1974, стр. 32 – 33.

Тринкер А.Б.  «Опыт производства бетонных работ при возведении специальных высотных сооружений в условиях сухого и жаркого климата», «Специальные строительные работы», № 11, 1979,стр. 3–9.

„Инструкция по возведению монолитных железобетонных труб            и башенных градирен“ , ВСН 430-82/ММСС СССР, согласовано  Госстрой СССР № ДП-2783-1, Москва, Стройиздат, 1983.

Тринкер А.Б.  „Единая система скоростного бетонирования

высотных сооружений“, журнал „Бетон и железобетон“, № 12,

1983,  стр. 20 – 21.

Тринкер А.Б.  „Повышение Долговечности специальных зданий и сооружений, эксплуатируемых в агрессивных средах“, журнал „Специальные строительные работы“ , № 8, 1984,

Минмонтажспецстрой СССР, Москва, стр. 6 – 11.

Тринкер А.Б.  «Химизация производства бетона»,  сборник «Охрана

окружающей среды и использование вторичных ресурсов», Москва,

1989, вып 1/6, стр. 1 – 4, МГЦНТИ, Госплан РСФСР.

Прочитано 548 раз

Похожие материалы (по тегу)

Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии
 

Энциклопедическое издание о дорожной отрасли «Дороги, мосты и тоннели России»

Книга-1

Спецвыпуск к X Съезду РСС

coverrss

 

Дорожное строительство

 № 4/2017

Cover DS-4-2017 4-1

КАТАЛОГ Выставки-презентации

Вакансии

Партнеры

RSS logo

Logo 179 179

123333200x200 2

1 Баннер 200 200

at18 200x200 promo atm18pYBOS

179х179 GKH

 crk

 

179-179navystavke

PP 100х100 белый

КВА100х100

 

 

 

 

Реклама

1111Банер5

123 банер 179х179-01

Black Horse Logo пример

 

 

 

 

  

 

Ближайшие выставки

14.11.2017

ТРЕТЬЯ ВСЕРОССИЙСКАЯ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ «СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ФУНДАМЕНТОСТРОЕНИЯ»

14.11.2017

Металл-Экспо'2017

14.11.2017

«Петербургский международный научно-промышленный композитный форум»

16.11.2017

Международный базальтовый Форум

22.11.2017

Конференция «Проектирование транспортной инфраструктуры. Импульс развития: уникальные транспортные объекты Российской Федерации»

28.11.2017

День инноваций в архитектуре и строительстве

05.12.2017

"НОВАЯ ЭРА РЫНКА НЕДВИЖИМОСТИ: ВАЖНЕЙШИЕ ИЗМЕНЕНИЯ И ПРОГНОЗЫ НА 10 ЛЕТ"

15.12.2017

II кейс-конференция «PR в секторе B2B»

23.01.2018

«Строительство и архитектура – 2018»

05.02.2018

Ежегодная февральская образовательная программа Международной ассоциации специалистов горизонтального направленного бурения (МАС ГНБ)

Посмотреть все события

Форма входа

Подписка

 

 

facebook-Logo

Посещение