Бизнес-Пресса Бизнес-Пресса
Бизнес-Пресса Бизнес-Пресса
ПОИСК:      

Контакты
Подписка
Реклама
Архив
География распространения
География распространения журнала "Строительство и Городское Хозяйство Сибири"
Новосибирк
Барнаул
Кемерово
Красноярск
Новокузнецк
Омск
Томск

ПАРТНЕРЫ



Монолитное строительство и проблемы зимней экспансии

Бетон является одним из наиболее распространённых в мире материалов, его ежегодное применение составляет около 6 млрд тонн, или более 1 тонны бетона в год на каждого жителя планеты. В России монолитное домостроение даже на периферии перестало быть экзотическим видом строительства. На строительных площадках появилось современное как импортное, так и отечественное оборудование. Но зачастую продавцы, убеждая в якобы абсолютных технологических и всесезонных возможностях продаваемого оборудования, его долговечности и самодостаточности, предлагают набор оснастки для ограниченного использования и соответствующий лишь оговоренным условиям не всегда компетентного заказчика. На сегодня российская действительность, наряду с неоспоримыми преимуществами экономического роста, вмещает в себя ещё и бедность, и отсталость. В основной своей массе отечественные производители выпускают клоны западного оборудования. Строительные фирмы, поддаваясь убеждению посредников и недобросовестной рекламы, с покупкой оборудования вынужденно копируют западные технологии, не до конца осознавая степень их соответствия местным условиям.
 Интенсивное развитие монолитного строительства выявило ряд трудностей, вызванных спецификой климатических условий и отсутствием достаточного опыта по применению современных технологий. Естественно, это сказывается и на качестве возводимых объектов, а также на производственных и трудовых затратах.
На сегодня в отечественном монолитном строительстве трудозатраты в 1,5–2,5 раза выше по сравнению с аналогичными работами в передовых строительных фирмах наиболее технически развитых стран. В общем комплексе бетонных работ около 60% приходится на ручной труд. Ситуация небезнадёжна и может измениться с внедрением новых или адаптированных технологий, повышением механизации, применением специальных приспособлений, инструмента, наработки опыта.
 Однако в монолитном строительстве есть технологический процесс, который не зависит от перечисленных выше мероприятий. Сроки как по выполнению отдельных видов работ, так и возведения всего здания определяет процесс твердение бетона. Поскольку фактор времени в современном строительстве имеет первостепенное значение, без интенсификации твердения бетона обойтись невозможно. Холодное время года в разных регионах страны имеет продолжительность от трёх до десяти месяцев. Как известно, при низких положительных температурах бетон твердеет медленно, а при преждевременном замораживании резко падает качество и долговечность бетонных конструкций.
Для достижения требуемых структурных характеристик прибегают к применению методов ускорения твердения бетона. Наиболее действенным из них является термообработка бетона. При тепловой обработке твердение бетона настолько интенсифицируется, что достижение требуемой прочности становится возможным в 20–30 раз быстрее, чем в обычных условиях. Одним из важнейших вопросов в технологической схеме производства является выбор оптимальных режимов тепловлажностной обработки. Известно, что тепловлажностная обработка бетонных конструкций вызывает ускорение процессов твердения, изменения в химическом составе и структуре новообразований. В то же время тепловлажностная обработка, ускоряя процесс твердения, может приводить к некоторому недоиспользованию потенциальных возможностей цементов, полнее проявляющихся при обычном твердении. Это приводит к необходимости применять оптимальные режимы для каждой технологической схемы производства железобетонных изделий, для каждого вида оснастки, для каждого вида портландцемента.
Основными критериями эффективности прогрева бетона считаются:
-  качество конструкции;
-  расход энергии;
-  сроки изготовления.
Все они взаимосвязаны и неразделимы. Скажем, сроки распалубки конструкции и возможность её нагружения зависят от интенсивности термообработки и наоборот — если к определённому сроку бетон не набрал проектную прочность, необходима дополнительная тепловлажностная обработка. При этом качество изделия будет зависеть от режима прогрева — оптимального сочетания температуры и продолжительности.
Температура прогрева для каждого вида цемента должна быть экспериментально подобрана, но для получения гарантированного качества продукции не превышать 80°С. Ускоренные темпы строительства, укороченные режимы тепловой обработки бетона требуют применения максимально высокой температуры. Бетоны, изготовленные на цементе с повышенным содержанием щелочей (0,85–1,0%), будут иметь хорошее качество при температуре изотермического прогрева не выше 70°С, применение температуры 90–95°С приводит к образованию трещин, сколов, околов. В качестве оптимальной для твердения бетона без негативных последствий рекомендуется температура +50–60°С.
Но даже при ускоренных темпах строительства необходимо, чтобы каждый режим тепловой обработки имел три стадии: предварительное выдерживание до пуска теплоносителя, изотермический прогрев и остывание.
 Время предварительного выдерживания необходимо для достижения критической прочности, чтобы последующее тепловое воздействие на бетон не сказалось отрицательно на его структуре. Оптимальное время выдерживания составляет 2–5 часов в зависимости от производственных возможностей.
При всём многообразии существующих методов тепловой обработки ни один из них не является универсальным. В каждом случае для конкретных строительных конструкций, условий объекта строительства и производственных возможностей строительного подразделения необходим свой грамотный и экономически обоснованный подход, знание возможностей выбранного метода и доступность требуемых условий для его реализации.
В европейской части России при термообработке бетона монолитных конструкций в основном применяется метод электропрогрева греющим проводом. Однако нередко случается, что опалубка, закладные, арматурные и электромонтажные изделия смонтированы, выполнена коммутация систем электропрогрева, всё готово к приёмке бетона, но необходимо удалить нанесённый ветром снег и образовавшуюся наледь. А для этого демонтировать часть опалубки, с особой осторожностью очистить густоармированное, переплетённое проводом пространство и только тогда приступить к бетонным работам, укладывая бетон в промороженную опалубку с обледеневшими арматурными изделиями и на промороженное основание. При проводном прогреве почти в 30% случаев происходит отказ греющей системы вследствие обрыва или перегорания провода. Это обстоятельство заставляет монтировать дублирующие системы. Зачастую густоармированные конструкции со смонтированным греющим проводом не позволяют качественно уложить бетон из-за намерзающих на проводе и арматурных каркасах глыб. Предварительного выдерживания бетона в этой ситуации не происходит, так как невозможен прогрев опалубки, арматуры и основания. Но и прогрев бетона непосредственно с момента укладки также невозможен. Греющая система может быть включена только при заполнении опалубливаемого пространства до полного погружения греющего провода в бетон и только после прекращения бетонных работ и удаления людей в безопасное место.
В этом случае готовые конструкции зачастую имеют, помимо трещин от воздействия положительных температур, морозный узор на поверхности от воздействия отрицательных температур. Как следствие, некачественные конструкции требуют дополнительного и недешёвого обследования и усиления. К сожалению, обеспечив расчётную прочность и деформативность конструкции, хрестоматийными методами не всегда удаётся обеспечить её долговечность. Оценка долговечности железобетонных конструкций связанна с определением срока службы здания. В настоящее время в нормативных документах этот вопрос решается косвенным способом — путем назначения толщины защитного слоя бетона, допустимой ширины раскрытия трещин, ограничением длительных напряжений и т. д. Однако пригодных для нормирования прямых методов расчета, позволяющих оценить снижение несущей способности и повышение деформативности железобетонных элементов с учетом фактора времени в зависимости от условий окружающей среды и характера дефектов, еще не разработано. Проще говоря, мы не имеем не только хрестоматий, но и даже учебников. Принимая во внимание, что и ученики знаниями не блещут (см. замечание А. И. Звездова в СТТ №4, 2006, с. 8 «Каменный век строительства»), объекты строительства становятся миной замедленного действия.
Как выход из сложившейся ситуации может быть рекомендовано совместное с электропрогревом применение метода предварительного электроразогрева бетонной смеси. Однако из-за значительной электрической мощности установки (250–500 кВт) этот метод не предполагает одновременной работы самой установки и грузоподъёмной техники или бетононасоса. Применение же только одного метода предварительного разогрева бетонной смеси без последующего проводного электоропрогрева возможно лишь для массивных конструкций с МП<6. К тому же оба метода объединяют высокий расход электроэнергии на 1м3 бетона: 40–80 кВт/ч — при предварительном электроразогреве бетонной смеси и 80–110 кВт/ч — с помощью греющего провода.
Совместное использование противоморозных добавок и метода проводного электоропрогрева бетонной смеси несколько сглаживает упомянутые проблемы. Но при этом нельзя не отметить негативное влияние добавок на долговечность и экологию зданий, как и неизбежное дополнительное удорожание строительства, сопоставимое с энергозатратами метода предварительного электроразогрева.
Наиболее надёжной, мягкой и технологичной в условиях стройплощадки является термообработка бетонных конструкций конвективным методом (камерным) с источниками тепла в тепляках или c использованием опалубки, оборудованной греющей системой (термоопалубке). Но эти методы эффективны, экономически оправданы и не ухудшают качества поверхности конструкций только в комплекте с опалубкой, выполненной из материала с максимальной теплопроводностью.
Не является исключением термообработка бетонных конструкций и в сборно-монолитных конструктивных решениях. Монолитная часть каркаса (ЗАО «Рекон», Чебоксары), в зимних условиях также выполняется при прогреве всех сборных конструкций захватки в тепляках (СТТ №4, 2006, «Каменный век строительства»).

Владимир Еранов,
главный технолог
ЗАО «Региональная Строительная Компания», г. Новосибирск


Справка
При температуре +50°С в бетонных смесях процесс протекания реакции гидратации замедляется, а при температуре 0°С химически несвязанная вода из жидкой фазы переходит в твёрдую, превращаясь в лёд. Увеличение объёма приводит к возникновению растягивающих напряжений в бетоне. При превышении величины напряжений значения прочности гидратированной массы на растяжение в ней образуются трещины. Прочность бетона тем ближе к нормальной, чем позже бетон был заморожен, и прочность успела достичь до замораживания минимального (критического) значения, которое обеспечит необходимое сопротивление давлению льда и сохранение в последующем способности к твердению без значительного ухудшения основных свойств бетона. Вследствие неоднородности структуры деформации в бетоне при замораживании происходят неравномерно.
Деформационная гетерогенность, присущая бетону, свойственна и железобетону. Известно, что железобетон своим существованием обязан тому обстоятельству, что коэффициенты температурного расширения стали и бетона практически равны. Но для насыщенного водой и неморозостойкого (расширяющегося при замораживании) бетона это утверждение оказывается неверным. Свободные деформации бетона и арматуры при замораживании имеют различные знаки: бетон расширяется, а сталь испытывает температурное сокращение. Вследствие вышесказанного происходит снижение сцепления бетона с арматурой и выгиб протяжённых конструкций в сторону неармированной или слабоармированной зоны. При этом на выпуклой стороне образуются поперечные трещины, а на вогнутой происходит отслоение защитного слоя. Разрушенная однородная структура не позволяет бетону набрать проектную прочность. Результат разрушения необратим и прогрессирует при повторении циклов оттаивания-замораживания. Одним из приёмов, обеспечивающих необходимый температурный режим твердения бетона, является внесение в бетон химических добавок, снижающих температуру замерзания. Выбор и дозирование химических добавок зависят от вида сооружения и конструкции, степени армирования, агрессивности и температуры среды, наличия блуждающих токов. Однако при этом происходит значительное замедление набора прочности бетоном. К тому же некоторые добавки токсичны и ухудшают качество конструкций вследствие образования высолов и, как правило, находят применение в сооружениях с невысокими требованиями к качеству поверхности.
 


Специализированный журнал Журнал "Продукты и прибыль"
Деловая газета Деловая газета "Бизнес в Сибири"
Специализированный журнал Журнал "Продукты и прибыль"
НОВОСТИ
11.03.2013
ПОЛИПЛАСТИК ЗапСиб при поддержке Департамента энергетики и ЖКХ г. Новосибирска проводит бесплатный информационно-технический семинар
ПОЛИПЛАСТИК ЗапСиб при поддержке Департамента энергетики и ЖКХ г. Новосибирска проводит бесплатный информационно-технический семинар на тему «Новые технические решения в строительстве и эксплуатации трубопроводов из полимерных материалов. Современные подходы к техническому нормированию в области строительства, проектирования и эксплуатации газопроводов, систем водоснабжения, теплоснабжения и водоотведения из полимерных материалов».
01.03.2013
Mashex Siberia – 2013
С 26 по 29 марта 2013 года компания «ITE Сибирская Ярмарка» проводит в новосибирском экспоцентре 15-ю международную выставку машиностроения, металлургии и металлообработки. В этом году выставка впервые пройдет под новым названием —Mashex Siberia.
09.10.2012
СибСтройЭкспо: Конструктивно о технике и строительстве
С 16 по 19 октября «ITE Сибирская Ярмарка» проводит в новосибирском экспоцентре специализированную выставку строительной и дорожной техники, оборудования, материалов и технологий «СибСтройЭкспо».
Архив новостей


Тенториум с доставкой.