Высокопрочный легкий бетон разрабатывался как конструкционный материалы, что определило его ключевые показатели качества (высокая прочность и низкая средняя лпотность). Это позволяет рассматривать в качестве ключевых областей применения - железобетонные изделия для строительства как жилых, общественных зданий, так и промышленный зданий и сооружений. Однако совокупность дополнительных эксплуатационных свойств открывает перспективы для широкого применения разработанного материала. 

Конкурентные преимущества

Технологическим преимуществом разработанных высокопрочных легких бетонов является универсальное сочетание низкой средней плотности и высокой прочности. По этим показателям ВПЛБ превосходят мировые аналоги на 15-40%, при этом обладает дополнительными положительными, качествами сочетание которые в одном материале не достижимо для традиционных легких и тяжелых бетонов.

Рыночным преимуществом для использования высокопрочных легких бетонов в строительстве является высокая эффективность, обусловленная набором свойств, которые позволяет снизить расходы в 2-2,5 раза на нулевом цикле строительства, увеличить этажность зданий, сократить транспортные и монтажные расходы, сэкономить на теплоизоляции и отоплении в процессе эксплуатации здания, что в конечном счет обеспечивает снижение себестоимости возводимого недвижимого имущества.

Объемы рынка бетона

По данным Федеральной службы государственной статистики объем производства тяжелого бетона за 2011 г. составил 24,7 млн.м³, где 46% - произведено в Москве, Московской области, Санкт-Петербурге и Краснодарском крае. В 2012 году рост рынка составил более 30% и достиг 32,1 млн.м³. Потенциальный рынок для производств железобетонных изделий из высокопрочного легкого бетона или модернизация существующих предприятий позволит занять до 10% общего рынка бетона, что к 2020 году может составлять до 1,5-2,2 млн.м³ в год. При этом реально доступный объемом производства для одного завода по выпуску ЖБИ является 200...350 тыс.м³ в год.

При ориентировании таких производств на жилищное строительство (ввод общей площади жилых домов за 2012 г. – 20,25 млн.м²), общий объем рынка которого к 2015 году составит более 25 млн.м², использование технологии высокопрочного легкого бетона позволит увеличить его на 1,2...1,5 млн.м² дополнительно при сохранении темпов роста экономики. В случае использования 100% мощности завода на нужды собственных строительных объектов общая площадь возведенного жилья составит до 800 тыс.м², при реализации которого по цене 25 тыс. руб./м² оборот составит до 20 млрд.руб.

Промышленный опыт и коммерциализация

В 2012 году в рамках производственных испытаний по коммерческому договору с ООО «Бетиар-22» на действующей производственной линии завода ЖБИ разработанные составы высокопрочных лёгких бетонов были использованы для изготовления опытной партии ригелей размером 1980×370×200 мм с проектной средней плотностью 1500 кг/м³.
Отформованные изделия подвергались тепловлажностной обработке в соответствии с производственным режимом при температуре выдержки 80 °C. Испытания образцов-кубов 100×100×100 мм, приготовленных из бетонной смеси основной формовки, показали, что полученный бетон обладает пределом прочности при сжатии 40…42 МПа в возрасте 1 сутки после ТВО. Средняя плотность бетона составила 1518±43 кг/м³, предел прочности при сжатии – 55±2 МПа, что соответствует марке М550 (B40).

В 2022 годах по результатам совместного международного научного проекта НИУ МГСУ и ВИСМ (VIBM, г. Ханой, Вьетнам) коллективом ученых Вьетнамского института строительных материалов получены высокопрочные лёгкие бетоны на основе местных сырьевых материалов (средняя плотность 1300…1600 кг/м³, прочность 40…70 МПа). В рамках проекта (Приложение Ж) для производственных испытаний ВПЛБ на технологической линии завода «Суан Май» (г. Ханой) изготавливались напрягаемые железобетонные изделия:
• Т-образная балка с пролётом 12000 мм;
• плита перекрытия с площадью 12000×1000 мм;
• плита перекрытия с площадью 3300×800 мм.
В 2023 году произведённые изделия использовались при строительстве лабораторного корпуса ВИСМ. 

С 2020 года зарегистрированные результаты интеллектуальной деятельности по теме диссертационного исследования используются в коммерческой деятельности ООО «Московский бетонный завод» (г. Пушкино), с 2024 года в рамках лицензионного соглашения права на изобретения переданы ООО «Иннобет» (г. Москва) и ООО «ИНОТЕК КОМПОЗИТ» (г. Москва).

В 2023 году РИД использовались при подготовкк ВКР студента бакалавриата в формате «Стартап как диплом». Разработан бизнес-план проекта, получен прототип изделия, представляющий собой фасадную панель размерами 600х400х15 мм, разработана технологическая линия. В рамках коммерческой деятельности студенческий стартап начал реализацию мелкоштучных изделий и ВПЛБ.

Экономическая эффективность высокопрочных легких бетонов

Снижение материалоемкости и уменьшение массы строительных конструкций без потери их несущей способности и других эксплуатационных свойств является одним из основных факторов повышения эффективности строительства. По оценкам специалистов, применение легкого бетона в 1,5–2,5 раза снижает материальные затраты по сравнению с обычным тяжелым бетоном того же самого класса прочности.

Расчеты показывают, что применение высокопрочных легких бетонов в качестве конструкционного материала при строительстве многоэтажных зданий позволяет снизить общий вес более чем на 40% по сравнению с аналогичной конструкцией из тяжелого бетона или увеличить этажность на 20…25%. В первом случае обеспечивается снижение требований к основаниям и фундаментам, сокращение их материалоемкости (почти вдвое сокращается стоимость работ на нулевом цикле). Во втором – увеличивается общая площадь здания на единицу площади земли, а следовательно, сокращается удельную стоимость 1 м² квартиры или офиса (до 30%).

Высокопрочный легкий бетон обладает преимуществами при строительстве ответственных сооружений, мостов, эстакад и большепролетных элементов конструкций. Сочетая высокую прочность и малый вес изделия из такого бетона могут иметь большие геометрические размеры будь то балка, ферма или ригель.

Кроме того, высокопрочные легкие бетоны за счет меньшей теплопроводности сокращают энергопотребление при эксплуатации зданий. Изделия из бетона с низким удельным весом способствуют экономии на транспортных, погрузочно-разгрузочных и других накладных расходах при строительстве.

Для области специального строительства расчет экономическую эффективности необходимо осуществлять для конкретной области отдельно.

Работы, уже сделанные по проекту

По состоянию на 1 июня 2014 года в рамках проекта выполнены следующее:

• Разработана методика расчета и проектирования составов высокопрочного легкого бетона, позволяющая подбирать рецептуру под конкретный вид изделий из железобетона;
• Наработан существенный объем научных исследований для управления рецептурных и технологических факторов с целью получения требуемой структуры и свойств высокопрочных легких бетонов;
• Разработаны технология получения высокопрочного легкого бетона конструкционного назначения со средней плотностью 1300...1500 кг/м³. и прочностью до 70 МПа;
• Получены 5 патентов на изобретение;
• Осуществлена промышленная апробация на заводе ЖБИ, результаты которой подтвердили возможность адаптации разработанной технологии при обеспечении должной технологической и производственной дисциплины;
• Собственные вложения в проект для выполнения научно-исследовательских и изыскательских работ составляют 1 250 тыс. руб.;
• Привлеченные с 2012 года инвестиции по средствам грантов составили 2 900 тыс. руб. (по состоянию на 01.10.25 г.).

Риски

Основным компонентом, обеспечивающим снижение плотности, являются полые стеклянные или керамические микросферы, производимые промышленным путем и реализуемые на отечественном и зарубежном рынке. Увеличение объем потребления микросфер, вызванное их использованием для приготовления разработанного бетона, может спровоцировать производителей к увеличению объемов производства (для удовлетворения спроса) или увеличение стоимости полого наполнителя. Решением такой проблемы требует создание собственного цеха по производству микронаполнителя (5-7 млн. руб.). Это позволит увеличить объемы производства бетона, снизить его себестоимость и избавиться от ресурсной зависимости от поставщика, но потребует увеличения капитальных вложений на начальной стадии реализации проекта.

Ветхость производственного оборудования завода-партнера может привести к сбоям в поставке готовых изделий на строительный объект и срывам сроков его сдачи. В случае возникновения проблем с надежностью оборудования потребуется непредвиденные расходы на ремонт или замену дефектных узлов или агрегатов, что в зависимости от сложности  их устройства может потребовать (от нескольких тысяч до нескольких миллионов рублей в качестве непредвиденных затрат). Для предотвращения этих рисков поиск завода-партнера должен осуществляться с соответствующей оценкой технологичности и работоспособности имеющегося оборудования.