Бетон и железобетон на настоящий момент остается основным конструктивным материалом. Неоспорима его лидирующая роль в строительстве в ХХIвеке, никаких других материалов в таком количестве не применяется [1]. Одним из развивающихся и перспективных направлений применения бетона и железобетона является монолитное строительство, получившее развитие в последнее десятилетие. Долгое время предпочтение отдавалось сборному железобетону, поскольку был низкий уровень технологии монолитных работ, связанный с отсутствием качественной опалубки, сложностями при производстве работ в зимнее время и недостаточностью соответствующих механизмов для многоэтажного и высотного строительства.
Можно отметить следующие факторы, которые стимулировали развитие монолитного домостроения:
- возможность строительства в стесненных условиях, что особенно важно при дефиците территорий для массовой застройки и сохранении исторического облика города;
- развитие химических технологий в строительстве, разработка и использование различных добавок к бетону, позволяющих изменять его технологические свойства, получать эффективные модифицированные бетонные смеси [2] и производить работы при отрицательных температурах, в условиях жаркого климата, транспортировать на большие расстояния и высоты;
- замена обычных бетонов многокомпонентными модифицированными, применение компьютерного проектирования состава бетона и технологии их приготовления, прогнозирование физико-механических и эксплуатационных характеристик [3]:
- возможность проектирования и строительства комфортного жилья с разнообразной планировкой, поскольку проектировщики не ограничены определенными типоразмерами;
- производство высококачественных опалубочных систем;
- снижение материалоемкости конструкций и увеличение высотности возводимых зданий;
- возможность сочетания с кирпичными, железобетонными и металлическими конструкциями, устройство наружных ограждающих конструкций из панелей, блоков, вентилируемых фасадов;
- сокращение трудозатрат на организацию строительной площадки.
Конструктивно монолитные здания делятся на несколько типов:
- строения, в основе которых лежит монолитный каркас (колонны и межэтажные перекрытия). Данная конструкция предусматривает выполнение наружных стен из любых материалов (газосиликатные блоки, керамзитобетонные панели, кирпич и проч.), и позволяет реализовывать практически любые планировки.
- решения с монолитными наружными стенами и дополнительным наружным утеплением.
- здания с наружными монолитными стенами и внутренним утеплителем.
- конструкции с применением туннельной опалубки, позволяющей за один проход выполнить устройство монолитного короба из перекрытий и стен. Эта технология наиболее экономичная в сравнении с раздельным бетонированием конструкций, но исключает свободную внутреннюю планировку здания.
Преимущества монолитной технологии подтверждаются высокими потребительскими свойствами построенного с ее применением жилья. Например, при кирпичном или сборно-панельном домостроении приходится принимать во внимание кратность размеров конструктивных элементов: нельзя запроектировать комнату на полторы длины плиты перекрытия или не учесть размер панели, изготовленной на заводе КПД. Монолитный дом лишён подобных недостатков: отсутствие ограничений в планировке стало визитной карточкой данной технологии.
Можно отметить следующие достоинства монолитной технологии строительства:
- уникальную нормативную нагрузку на перекрытия (до 600 кг/м.кв.), позволяющую монтировать в жилых помещениях нестандартное бытовое оборудование (мини-бассейны, сауны и т.д.);
- возможность экономии тепла за счёт отсутствия «мостиков холода» при возведении бесшовных конструкций и нестандартных размеров возводимых зданий;
- повышенные эксплуатационные характеристики, такие как жёсткость и прочность конструкций, позволяющие увеличить срок эксплуатации до 200 лет. Монолиты практически не дают усадку, как в случае с кирпичными и, в особенности, панельными домами;
- монолитная технология позволяет создавать разнообразные архитектурные и планировочные решения, дает возможность комбинировать литые бетонные конструкции со сборными железобетонными, панельными и другими конструктивными решениями.
- высокий уровень механизации строительно-монтажных работ;
К сожалению, достоинства монолитного строительства, не исключают ряд проблем, решение которых весьма насущно при увеличивающихся объемах и стремлении сокращения сроков строительства. Основными, на наш взгляд, являются проблемы контроля качества монолитного бетона, непрофессионализм рабочих кадров и линейных работников.
Монолитное строительство имеет специфику, отличную от возведения кирпичных и панельных зданий, требующую квалификационную подготовку, как непосредственных исполнителей, так и инженерных кадров. Нередки случаи, когда рабочие-исполнители не имеют понятия об основных свойствах и правилах укладки бетонной смеси и режимах тепловой обработки бетона при отрицательных температурах. С целью увеличения оборачиваемости опалубки и интенсификации строительства, строители часто сокращают продолжительность выдерживания бетона и производят более раннюю распалубку конструкций, чем это предусмотрено нормативными документами.
Строительные подрядные организации в большинстве случаев не имеют собственных лабораторий, контроль качества осуществляется эпизодически и не гарантирует получения полноценной информации. Отсюда возрастают требования к профессиональному уровню инженерно-технических работников строительных организаций и к технадзору заказчика, поскольку они непосредственно отвечают за качество строительно-монтажных работ возводимых зданий и сооружений. Выдерживание бетона до достижения требуемой распалубочной прочности является одним из важнейших этапов возведения монолитных зданий. На данном этапе развития монолитного домостроения недостаточно выборочного контроля качества бетона по прессовым испытаниям образцов – кубов, поскольку данные не позволяют оперативно управлять процессами выдерживания бетона, а лишь подтверждают класс бетона при точечном отборе проб. Контроль качества поступающих материалов, технологии производства работ и качество бетона должны осуществляться непрерывно, а не эпизодически по уже свершившемуся факту.
Возникает проблема, связанная с увеличением количества отбора проб для сквозного контроля нарастания прочности бетона в конструкциях и обработкой результатов. Особые сложности возникаютпри производстве работ в условиях отрицательных температур.
Выходом является неразрушающий контроль качества бетона на стадии выдерживания и тепловой обработки (прочность, температура). Следует отметить два бесспорных фактора, влияющих на достоверность получаемых данных:
- минимизация погрешности приборов неразрушающего контроля;
- обеспечение определенного объема выборки и обработка результатов с применением статистического анализа и теории вероятности.
В условиях строительной площадки это практически невозможно, поэтому на передний план вновь встает вопрос о лабораторном контроле, необходимости создания региональных центральных строительных лабораторий и лабораторий крупных строительных организаций, а также обучение ИТР современным методам оперативного контроля и обработке данных.
Следующим немаловажным фактором, влияющим на качество монолитного строительства, является низкий уровень профобразования рабочих кадров и формальное отношение к повышению их квалификации, что зачастую приводит к непониманию важности производимой работы и ее небрежному выполнению.
Следует также отметить необходимость совершенствования технологического проектирования с моделированием температурно-прочностного поведения бетона, с учетом новейших достижений и нормативных требований. Особое значение это имеет при проектировании способа и режима тепловой обработки монолитного бетона, так как процесс ускоренного твердения и выдерживания бетона во многом определяет качество несущих конструкций и как следствие надежность и долговечность здания в целом. В большинстве случаев рекомендуемые регламенты тепловой обработки бетона просто перепечатаны и не учитывают индивидуальных особенностей, требующих конкретного обоснования принятых режимов теплотехническими и электротехническими расчетами.
Также необходимо ограничить разработку собственных стандартов предприятий, так как довольно часто они являются способом снижения требований к качеству выполняемых работ.
Безусловно, изложенное выше не исчерпывает всех проблем, а лишь обозначает необходимость создания системы контроля на качественно новом уровне с учетом требований и современного уровня развития строительной отрасли, которая обеспечила бы надежность и долговечность возводимых монолитных зданий и сооружений.
Выводы:
1.Бетон и железобетон на настоящий момент остается основным конструктивным материалом, применяемым в домостроении, а монолитное строительство одним из самых развивающихся и перспективных направлений.
- Монолитный бетон позволяет возводить не только жилые здания с нестандартной комфортной планировкой, но и создавать уникальные высотные сооружения с применением модифицированных бетонных смесей, высокопроизводительного оборудования и сочетанием с различными строительными материалами, изделиями и конструкциями.
- Основной проблемой на настоящий момент является обеспечение контроля качества возводимых монолитных конструкций, зависящее от качества технологического проектирования, квалификации непосредственных исполнителей и ИТР, системы лабораторного контроля и оперативной обработки данных.
- Для обеспечения качества монолитных конструкций необходим непрерывный мониторинг качества бетона в период выдерживания и тепловой обработки с применением неразрушающих методов контроля, обработкой результатов методами математической статистики и теории вероятности, а также технологическое проектирование, учитывающее индивидуальные особенности условий строительства.
Список литературы:
- ЦарикаевВ.К., патентовед, академик РАЕН и ЕАЕН, докт. техн. наук, профессор СКГМИ. История, изобретения железобетона и развитие его производства. .
- https://betonbeton. ru/news/intervyu
- Зиневич Л.В., Скоростное всесезонное монолитное строительство: пора решать проблемы.https://ssst.ru/.[schema type=»book» name=»МОНОЛИТНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО – ДОСТОИНСТВА И ПРОБЛЕМЫ» description=»Монолитное строительство – это возможность проектирования и строительстванестандартного комфортного жилья с разнообразной планировкой и сочетанием с различными материалами и конструкциями. Основной проблемой является обеспечение качества монолитного бетона при стремлении подрядчиков увеличить оборачиваемость опалубки и ускорить темпы строительства. Для обеспечения надежности и долговечности монолитных конструкций необходимо качественное технологическое проектирование и непрерывный контроль с обработкой результатов методами математической статистики и теории вероятностей.» author=»Акимова Валентина Петровна» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-02-20″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_25.07.15_07(16)» ebook=»yes» ]