Введение. Бетон, в современном строительстве, это комплексный, технологически сложный композиционный материал, который, несмотря на это, уже очень долгое время является одним из самых популярных. Так, бетон является самым потребляемым материалом в мире после воды [1, 7]. Его ежегодное потребление составляет около 30 млрд. тонн, и за последние 65 лет его производство увеличилось в 10 раз (по сравнению со сталью и деревом) [2, 3].Области применения бетона обширны и разнообразны, начиная от сложных несущих конструкций, которые должны соответствовать множеству показателей, и, заканчивая, малыми архитектурными формами – элементами не менее важными в построении городского пространства. Ориентация современных планировочных решений при проектировании городской застройки на архитектурную выразительность, ставит задачи по поиску способов обеспечения не только функциональности, но и эстетичности конструкций различного назначения. Это означает, что, несмотря на широкий спектр материалов, которые можно использовать для создания малых архитектурных форм (металл, дерево, пластик и т. д.), бетон является одним из наиболее востребованных. Это связано с сочетанием требуемой несущей способности, долговечности (заданного эксплуатационного срока) и возможности отделки внешней поверхности (окрашивание, офактуривание и др.).Терминологические вопросы. Малые архитектурные формы (МАФ) – это сооружения либо изделия, предназначенные для архитектурно-планировочной организации объектов ландшафтной архитектуры, создания комфортной среды жизнедеятельности человека, ландшафтно-эстетического обогащения территории в целом. МАФ дополняют дизайн ландшафта, помогают создать определенный стиль и подчеркнуть индивидуальность городской территории, гармонично сочетая удобство и оригинальный дизайн, украшают и добавляют эстетическую привлекательность окружающему пространству. Наличие МАФ в окружении человека несет не только практическую, вспомогательную функцию (указатели, въездные стеллы, скамьи), но и медитативную, расслабляющую (фонтаны, скульптуры, вазоны с цветами), что является важным фактором, нивелирующим негативное влияние современного урбанистического мира на эмоциональное состояние человека. Существуют различные классификации МАФ по функциональному назначению [1, 3, 4, 32], обобщив которые можно укрупненно выделить пять видов областей использования (рис. 1): мобильные сооружения, временные сооружения, декоративные объекты практического назначения, объекты утилитарного назначения, художественно-декоративные объекты.Для описания бетонов, предназначенных для производства МАФ, используются такие термины как «декоративный бетон» [6–8, 17, 20, 22, 23, 39], «архитектурный бетон» [8, 11, 12, 20, 26, 25, 36, 37], «белый бетон» [14, 15, 30], «цветной бетон» [18, 24, 26]. При этом для описания составов бетона для архитектурных форм использовались понятия «белые цементы» [10, 14, 37] и «цветные цементы» [33, 34, 35, 40]. В зарубежных публикациях такого понятия, как МАФ, нет, но, к ним относят Landscape products (Ландшафтные изделия) [11]. При этом бетоны, применение которых возможно для Landscape products фигурируют в статьях как «architectural concrete» [11, 12, 36] и «decorative colored concrete» [13].Требования к свойствам растворной смеси и бетонам. Несмотря на широкий спектр материалов, используемых для создания МАФ, по совокупности технико-экономических и функциональных показателей наиболее распространённым среди разнообразия бетонов до сих пор остается мелкозернистый бетон.С технологической точки зрения, основным требованием к бетонным смесям для МАФ является высокая подвижность и уплотняемость смеси, что обеспечивает возможность придания изделию любой конфигурации и тем самым индивидуальность и эксклюзивность архитектурной формы. МАФ постоянно подвергаются специфическим негативным внешним воздействиям окружающей среды: перепадам температур и влажности, кислотно-щелочным осадкам, вибрации от проезжающего транспорта и др. В этой связи для обеспечения требуемой долговечности (жизнеспособности) архитектурных конструкций, бетоны для декоративных элементов должны отвечать определенным требованиям к прочности, коррозионной и морозостойкости. Это будет обеспечивать сохранение декоративности и функциональности изделий, а именно: целостности изделия, отсутствие сколов, трещин, яркости окраски и т.д.Необходимо отметить, что малые архитектурные формы из бетона в России не нормируются техническими документами и их производство регламентируется созданием технических условий (ТУ) на каждое конкретное изделие.Несмотря на то, что существуют работы по разработке составов для МАФ [1–40], остается ряд нерешенных вопросов, связанных с расширением линейки составов для изделий премиум-класса, повышением эксплуатационных и декоративных свойств материалов. С целью обобщения результатов исследований, выявления применяемых технологических решений и их влияния на свойства бетонов для МАФ, предлагаемый анализ научных публикаций представляется весьма актуальным. Таким образом, предметом настоящей статьи является анализ литературных источников, рассматривающих, с одной стороны, вопросы разработки бетонов для производства малых архитектурных форм в целом, и, с другой, композиционных вяжущих на основе белых цементов, как основного компонента МАФ с высоким декоративным потенциалом. Это позволит оценить перспективы и наметить пути проектирования рациональных составов с учетом имеющегося опыта использования различных видов сырьевых компонентов как для повышения эффективности, так и снижения стоимости бетонов для МАФ премиум-класса.Анализ динамики публикационной активности. Основными базами данных для изучения публикационной активности в динамике, являлись такие электронные интернет-ресурсы, как sciencedirect.com, dissercat.com, researchgate.net, eLibrary.ru и прочие.Однако, база reserchgate.net не дает аналитических инструментов для подробного анализа, поэтому нет возможности выделить критерии поиска и провести подбор публикаций по заданной тематике. Используя библиометрические критерии баз sciencedirect.com и eLibrary.ru и аналитические инструменты, были сделаны обобщенные выводы количественного характера (рис. 2–5).Поиск научных работ по предложенной тематике проводился в базе электронной научной библиотеки eLibrary.ru за период 2000–2020 гг. по запросам: «бетон», «малые архитектурные формы». Затем, запросы, для сужения поиска конкретно по тематике настоящей статьи, изменили на «архитектурный бетон», «бетоны для малых архитектурных форм», «белый бетон», «белый цемент», «цветной бетон», «цветной цемент». Так же был использован запрос «декоративный бетон», но при сужении поиска результаты перекликались с запросами выше и были исключены из статистики.Бетоны – это настолько всеобъемлющее понятие, что проводить оценку публикаций по данному ключевому слову нецелесообразно. Публикации, рассматривающие МАФ, охватывают различные научные области, начиная от архитектуры, оборудования и форм для МАФ, заканчивая составами бетонов (рис. 2, а). Число работ, связанных с проектированием составов бетонов непосредственно для МАФ (рис. 2, б) значительно меньше.Рис. 2. Анализ базы eLibrary.ru по качественным и количественным показателям по запросам:а – «бетон» (Б), «малые архитектурные формы» (МАФ); б – «архитектурный бетон» (АБ), «бетоны для малых архитектурных форм» (БМ), «белый бетон» (ББ), «цветной бетон» (ЦБ), «цветной цемент» (ЦЦ), «белый цемент» (БЦ)  При качественном анализе публикаций (рис. 2, б) выявлено, что такие узкие направления как бетонные смеси для МАФ, равно как и композиционные вяжущие на основе белых цементов – представлены в отечественной научной литературе в последние 20 лет недостаточно. Поиск публикаций по базе sciencedirect.com выполнен по тем же ключевым словам, что в базе eLibrary.ru. Использовались следующие запросы: «concrete», «landscape products» и суженый поиск по «architectural concrete», «decorative colored concrete», «white concrete».Количественный анализ зарубежных публикаций (рис. 3) показывает обширные исследования в области бетонных материалов и широкий круг изучения ландшафтных изделий (рис. 3, а), но при этом малоизученность применения бетонных смесей именно для МАФ. Рис. 3. Количественный и качественный анализ базы sciencedirect.com по запросам: а – «concrete» (С), «landscape products» (LP);  б – « architectural concrete» (AC), «decorative colored concrete» (DCC), «white concrete» (WC) Статьи, отражающие результаты разработки составов бетонов для МАФ и анализа их свойств за период 2000–2020 гг., опубликованные в ведущих рецензируемых российских и зарубежных изданиях, находящихся в открытом доступе, подвергались детальному анализу. При этом был выявлен растущий с каждым годом интерес к данной тематике (рис. 4). Особенно выросло количество патентов на МАФ из бетона. Данную тенденцию можно связать с тем, что в настоящее время всё большее внимание уделяется не только практическим (механическим) свойствам окружающих объектов, но и эстетической составляющей.Кроме того, потребности в формировании изделий с индивидуальными требованиями заказчика, в частности, сложная конфигурация, особая окраска, фактура и др. – требуют разработки специальных составов бетонов, обеспечивающих вышеназванные характеристики, как бетона, так и архитектурного объекта на его основе. Рис. 4. Динамика публикационной активности Таким образом, для анализа было выбрано около 40 источников, в их число не вошли обзорные статьи, материалы конференций, статьи в закрытом и ограниченном доступе, тексты авторефератов и диссертаций. Так же не были использованы результаты исследований с недостаточной проработкой заданной тематики.Анализ результатов экспериментальных исследований. Для анализа были использованы работы, в которых в качестве вяжущего использовались белый или цветной портландцементе, а бетонная смесь предлагались для производства малых архитектурных форм. Данная тема узконаправленна, поэтому в обзор вошли статьи и патенты не только с конкретным подбором состава бетона для МАФ, но и работы, где авторы предлагают новый композиционный материал с широким спектром применения, в число которых входят и малые архитектурные формы.В таблице 1 представлен результат анализа экспериментальных исследований по следующим критериям:–   вид используемого сырья;–   состав вяжущего (исходного или композиционного);–   контролируемые параметры и физико-механические свойства композиционного вяжущего;–   состав бетонной смеси;–   контролируемые параметры и физико-механические свойства бетона.При описании результатов исследований из различных публикаций в таблице 1 были указаны не только источники информации, но и номер состава (первая колонка таблицы) для более удобного восприятия данных.Анализ предлагаемых публикаций позволяет выделить несколько общих направлений исследований. В подборке представлены статьи: с разработкой состава бетонной смеси [1–21, 23–29], состава композиционного вяжущего [3, 4, 30–34, 36–40] и статьи с подбором дозировки пластификатора или модифицирующей добавки [1, 22–24, 26, 27]. При этом в одной публикации может затрагиваться несколько таких направлений. На рис. 5 представлена диаграмма, где наглядно можно увидеть основную направленность исследований. Рис. 5. Основные направления исследований проанализированных публикаций: ПСБ – подбор состава бетона, ПСВ – подбор состава вяжущего, ПДП – подбор дозировки пластификатора или модифицирующей добавки  В качестве вяжущих в работах используются портландцемент общестроительный [4, 8, 14, 24, 28], цветной [13, 17, 24, 25, 30, 31, 32, 40] и белый [19, 4, 6]. При этом в случае последнего в работах [8, 11, 12, 14, 28, 36, 38, 15] используется цемент зарубежных производителей. Объяснением большей частоты использования белого цемента по сравнению с другими является необходимость получения изделий широкой цветовой номенклатуры. Тем не менее, портландцемент не теряет своей популярности, так как является наиболее доступным и экономически выгодным видом цемента. Однако, даже при значительной разнице в частоте использования в составах белого и цветного цемента по сравнению с серым, упоминание в публикациях является практически одинаковым (рис. 6). Это говорит нам о том, что современные архитектурные и дизайнерские решения требуют более гибкого подхода к выбору цвета цемента.Ввиду специфических требований к архитектурным объектам, в числе которых высокая механическая прочность и атмосферостойкость, применение рядовых и низкомарочных бетонов при производстве МАФ фактически невозможно. Поэтому наиболее часто в качестве вяжущего применяется белый портландцемент и серый портландцемент, типа I класс 52,5 нормально твердеющий. Кроме того, применение пигментов для создания окрашенных бетонов требует использования высокомарочного белого цемента, производство которого в России и в мире ограничено. Рис. 6. Статистика по обработанным статьям и составам, представляющая использование различных видов цемента Важным фактором для приготовления качественного бетона является водоцементное соотношение (В/Ц), обеспечивающее, с одной стороны, заданную подвижность смеси, а сдругой – формирование цементного камня с определенной пористостью и механической прочностью. Согласно анализа, значения В/Ц в составах, названных авторами оптимальными, колеблются от 0,25 до 0,48 (рис. 7, 8). Очевидно, что высокое значение водоцементного отношения может стать причиной падения прочности изделий в виду существенной естественной сформированной развитой поровой структуры. Рис. 7. Значения водоцементного отношения при подборе оптимальных составов Рис. 8. Значения водоцементного отношения для бетонной смеси, указанные авторами как оптимальные Для создания МАФ различных конфигураций и типоразмеров необходимо обеспечение заданной подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси, что может быть достигнуто увеличением водоцементного отношения, что приведет к падению основных физико-механических характеристик изделия. Снижение негативного избытка воды в системе при сохранении реологических параметров бетонной смеси достигается использованием пластифицирующих компонентов различного состава. Так, наиболее часто упоминается применение супер- [4, 6, 7, 11, 14, 27, 30, 32, 34, 36, 38] и гиперпластификаторов [20, 21, 22, 27], различных многофункциональных добавок [1, 4, 6, 9, 11, 18, 19, 27, 37]. Атмосферостойкость, коррозионная стойкость и морозостойкость, сопротивление воздействию вибраций и кислотно-щелочных осадков, стойкость к перепадам влажности и температурам – важные физико-механические свойства, которые необходимо учитывать при производстве бетонных смесей для МАФ. Однако, согласно анализу публикаций, исследование изменения свойств бетонов при воздействии внешних агрессивных факторов практически не рассматривается. В проанализированных публикациях можно выделить изучение пористости [27], водопоглощения [4, 17, 18, 11, 13] и морозостойкости [3, 4, 18, 26, 38, 39].Необходимо отметить, что количественные результаты оценки основных физико-механических характеристик архитектурных изделий, авторами не раскрываются. Тем не менее, с учетом имеющихся данных, в зависимости от применяемого вяжущего, состава бетона, используемых органических и минеральных добавок, а также пластификаторов, показатели прочности на сжатие образцов вяжущего колеблются от 133 до 13,2 МПа, а образцов бетона от 144,0 до 9,5 МПа (рис. 9), прочности на изгиб вяжущего от 12,7 до 2,9 МПа, бетона – от 19,8 до 3,1 МПа (рис. 10). При этом оптимальные составы (рис. 11) с позиции прочностных характеристик, отмечены лишь в некоторых публикациях [1, 3, 6, 7, 11, 12, 28, 29].Стоит учитывать, что ввиду различия применяемых вяжущих и составов бетонов, полученная информация носит лишь информативный характер, не позволяя установить аналитические зависимости.В последнее время широкое распространение получают малые архитектурные формы премиум-класс. Данные изделия зачастую являются уникальными и эксклюзивными, изготовленными на заказ. Их отличает использование более дорогостоящих высококачественных сырьевых материалов (белый цемент, мрамор, как наполнитель и заполнитель белого цвета, минеральные отходы промышленности, удовлетворяющие требованиям по белизне, а также напротив, горные породы, обеспечивающие заданную цветовую гамму и фактуру материала и т. д.) и различных видов модифицирующих добавок.Рис. 9. Прочность на сжатие образцов вяжущих и бетонов Рис. 10. Прочность на изгиб образцов вяжущих и бетонов Рис. 11. Прочность на сжатие составов, указанные авторами, как оптимальныеВыводы. В настоящей статье представлен анализ результатов исследований как российских, так и зарубежных авторов, работающих в направлении разработки составов композиционных вяжущих и бетонных смесей для производства малых архитектурных форм. Накопленный эмпирический материал, позволил провести обобщение и структурирование имеющихся данных по таким критериям, как тип вяжущего, водоцементное отношение, вид добавки, прочность. Несмотря на существенный объем исследований, разрозненность данных в работах не позволяет установить граничные значения основных технологических и рецептурных факторов для проектирования бетона с оптимальными характеристиками. При этом обосновано, что подбор состава бетона для малых архитектурных форм должен осуществляться исходя из заданных требований, определяемых конкретными условиями и особенностями его эксплуатации.Ввиду все возрастающего спроса на архитектурные рядовые изделия, а также элит и премиум класса, которые отличают широкий ассортимент продукции с разнообразной линейкой цветов и фактур, оригинальный дизайн, высокое качество и долгий срок службы изделий, к числу основных тенденций в проектировании составов бетонов для МАФ можно отнести (как направления дальнейших исследований, в том числе авторского коллектива): – выбор сырьевых компонентов, удовлетворяющих требованиям к декоративным свойствам конечных изделий;– разработка композиционных вяжущих, обеспечивающих снижение расхода дорогостоящего вяжущего и оптимизацию структурообразования цементного камня на всех иерархических уровнях;– подбор зернового состава заполнителей и наполнителей для обеспечения плотнейшей упаковки твердой для минимизации пористости, повышения прочности и снижения проницаемости бетона;– разработка высокоподвижных и самоуплотняющихся смесей для создания сложных архитектурных форм.Таблица 1Состав и свойства вяжущих и бетонов применяемых для МАФ