ВЛИЯНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ САМОУПЛОТНЯЮЩЕГОСЯ БЕТОНА В МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВОЗВЕДЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ОБЪЕКТА

THE INFLUENCE OF THE APPLICATION OF SELF-COMPACTING CONCRETE IN MONOLITHIC CONSTRUCTIONS ON THE EFFICIENCY OF THE CONSTRUCTION OF A BUILDING OBJECT

Elena Suvorova

Master’s student, Department of Construction Production, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

Miroslava Gusarova

Scientific supervisor, Candidate of Economic Sciences, associate professor, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

АННОТАЦИЯ

В данной статье представлено обоснование влияния применения самоуплотняющегося бетона на эффективность возведения строительного объекта. Гипотеза данной статьи заключается в том, что применение самоуплотняющегося бетона оказывает влияние на эффективность возведения строительного объекта. Объектом исследования являются многоэтажные монолитные здания. Цель статьи состоит в том, чтобы рассмотреть преимущества применения самоуплотняющегося бетона в монолитных конструкциях по сравнению с обычным бетоном при возведении строительного объекта, а также определить влияние применения самоуплотняющегося бетона на эффективность возведения строительного объекта.

ABSTRACT

This article presents the rationale for the effect of the use of self-compacting concrete on the efficiency of the construction of a building object. The hypothesis of this article is that the use of self-compacting concrete affects the efficiency of the construction of a building object. The object of the research is multi-storey monolithic buildings. The purpose of the article is to consider the advantages of using self-compacting concrete in monolithic structures compared to conventional concrete in the construction of a building object, and also to determine the effect of the use of self-compacting concrete on the efficiency of the construction of a building object.

Ключевые слова: самоуплотняющийся бетон, монолитные конструкции, строительный объект, бетонирование в зимних условиях, эффективность возведения строительного объекта.

Keywords: self-compacting concrete, monolithic constructions, building object, concreting in winter conditions, construction efficiency.

Новые технологические возможности, благодаря которым создаются бетонные смеси, соответствующие требованиям проекта, в результате применения в строительстве многоэтажных монолитных зданий позволяют создавать в монолите уникальные и современные сооружения с большим разнообразием объемно-планировочных и конструктивных решений.

Большинство недостатков, которые относятся к монолитному строительству, возможно устранить. Это решается путем соответствия требованиям строительных регламентов и применением современных строительных материалов при возведении строительного объекта.

В настоящее время существует богатое разнообразие видов бетонов с широким диапазоном свойств. Одним из современных видов бетона является самоуплотняющийся бетон.  К самоуплотняющимся бетонам можно отнести бетонные смеси, которые возможно укладывать в опалубку без применения виброуплотняющих приспособлений. Они равномерно распределяются по объему бетонируемой конструкции, при этом, не теряют свою однородность даже при густом армировании конструкции.

Особенной характеристикой самоуплотняющихся бетонов можно назвать отсутствие расслоения при высокой подвижности смеси. Снижение показателей водоцементного отношения при введении в состав самоуплотняющегося бетона высокоэффективных суперпластификаторов гарантирует существенное увеличение плотности смеси.

В качестве основного фактора нерасслаиваемости растворов следует рассматривать их высокую вязкость и сопротивление сдвигу. Данная совокупность реологических свойств материала в момент его укладки в опалубку обеспечивает выход, вовлеченного при производстве смесей воздуха.

Самоуплотняющиеся бетонные смеси обладают следующими особенностями: морозостойкость; низкое водоцементное соотношение; структура без крупных пор и капилляров; прочность на сжатие; высокая адгезия, значительное сцепление раствора с арматурой [4].

В отличие от обычного бетона, самоуплотняющийся не требует уплотнения с использованием внешней силы от механического оборудования, такого как погружные вибраторы. Отсутствие шума от вибрационного оборудования обеспечивает лучшую рабочую среду, снижение риска для здоровья рабочих и их безопасности, а также повышенную производительность за счет сокращения рабочего времени на укладку бетонной смеси в опалубку. Улучшение условий труда, снижение строительного шума, создающего опасность для здоровья рабочих на строительной площадке, а также улучшение автоматизации процесса строительства значительно повышает эффективность возведения строительного объекта.

Преимущества применения самоуплотняющегося бетона при возведении многоэтажных монолитных зданий включает и экономическую эффективность, т.е. сокращение времени строительства, а также сокращения трудозатрат и необходимого оборудования на строительной площадке, что снижает стоимость строительства [5].

Преимущества применения самоуплотняющегося бетона по сравнению с классическим бетоном при возведении многоэтажных монолитных зданий представлены на рисунке 1.

Рисунок 1. Преимущества применения самоуплотняющегося бетона по сравнению с классическим бетоном при возведении многоэтажных монолитных зданий

В основном на возведение строительного объекта оказывает влияние комплекс объемно-планировочных и конструктивных решений, способствующих улучшению оптимальности сроков производства работ, уменьшению трудоемкости и достижению требуемого качества конструкций.

Качество бетона как конструктивного материала для монолитного строительства становятся особенно важным. Поэтому в современных технологиях модификации бетонных смесей, обеспечивающих необходимую морозостойкость и огнестойкость, ударостойкость, а также долговечность при агрессивных воздействиях, в высотном строительстве особенно нуждаются.

Подбор номинального состава самоуплотняющегося бетона производят при возведении новых видов конструкций и изменении потребительских качеств бетона, технологии производства и свойств исходных материалов.

Эффективность возведения строительного объекта применительно к конкретным условиям строительства достигается таким технически возможным способом производства работ, который обеспечивает требуемое качество при наименьших сроках и стоимости строительно-монтажных работ, что успешно обеспечивает применение самоуплотняющихся бетонов при возведении многоэтажных монолитных зданий.

В связи с тем, что под действием собственного веса самоуплотняющиеся бетонные смеси растекаются и заполняют все пустоты в густоармированных конструкциях и в опалубке, перед укладкой смеси следует тщательно проверять герметичность и закрепление опалубки, соответствие арматуры проектному положению. Скорость укладки самоуплотняющейся бетонной смеси должна соответствовать допускаемой нагрузке на опалубку при заданных ее отклонениях. Влияние качества цемента на прочность связи между бетоном и опалубкой также непосредственно оказывает влияние на эффективность возведения строительного объекта.

Возведение строительного объекта с применением самоуплотняющихся бетонов определяется с учетом конкретных условий строительства, конструктивных особенностей объекта, характеристик используемого оборудования. Выбор в пользу эффективных методов возведения многоэтажных монолитных зданий и способов механизации осуществляется сравнительной оценкой нескольких вариантов по основным технико-экономическим показателям, таких как трудоемкость, продолжительность и стоимость работ, которые при применении самоуплотняющихся бетонных смесей дают требуемые заказчиком результаты и повышают эффективность проекта.

Анализируя результаты экспериментального исследования влияния зимних условий на физико-механические свойства и структуру самоуплотняющихся бетонов, приведенных в статье «Самоуплотняющиеся бетоны: возможности применения и свойства» Мозгалева К.М. и Головнева С.Г., были зафиксированы значения проектной и критической прочности самоуплотняющегося бетона к моменту застывания в зависимости от класса бетона по прочности на сжатие В30, В35 и В40. Критическая прочность самоуплотняющегося бетона к моменту застывания представлена на рисунке 2.

Рисунок 2. Критическая прочность самоуплотняющегося бетона к моменту застывания

В зимних условиях критическая прочность к моменту замораживания становится заметно ниже, что позволяет сократить время термической обработки, осуществить экономию трудовых ресурсов, оборудования и сократить длительность выполнения бетонных работ.

Изменение показателей применения самоуплотняющихся бетонов по сравнению с обычным бетоном в зимних условиях представлено в таблице 1 [3].

Таблица 1.

Изменение показателей применения самоуплотняющихся бетонов по сравнению с обычным вибрированным бетоном в зимних условиях

Поскольку применение самоуплотняющихся бетонов при возведении монолитных конструкций в зимних условиях сопровождается увеличением стоимости бетонной смеси с одновременным уменьшением стоимости бетонных работ за счёт снижения трудоемкости бетонных работ из-за отсутстсвия необходимости применения виброуплотнения, следовательно эффект достигается за счет сокращения сроков строительства [2].

На основании результатов проведенных исследований о применении самоуплотняющихся бетонов при возведении монолитных зданий различных объемно-планировочных решений, функционального назначения, следует, что применение самоуплотняющихся бетонов при возведении многоэтажных монолитных зданий в зимних условиях позволяет существенно сократить время термообработки, значительно экономя материальные, трудовые, энергетические и финансовые ресурсы [2].

Можно сделать вывод, что применение самоуплотняющегося бетона при возведении многоэтажных монолитных зданий способствует более быстрому строительству, получению более высокой прочности и лучшего качества монолитных конструкций, а также возможность создания новых типов конструктивных элементов более сложных форм, которые невозможно изготовить с применением традиционного бетона.

Самоуплотняющийся бетон успешно можно применять для зимнего бетонирования, включая районы с неблагоприятным температурным режимом для застывания бетона. Его свойства позволяют значительно увеличить темпы строительства, снизить трудовые затраты [3].

Список литературы:

1. Мозгалев К.М., Головнев С.Г. Самоуплотняющиеся бетоны: возможности применения и свойства//Академический вестник УралНИИпроект РААСН. – 2011. – № 4. – С. 55-60.
2. Мозгалёв. К.М., Головнев С.Г., Мозгалёва Д.А.  Эффективность применения самоуплотняющихся бетонов при возведении монолитных зданий в зимних условиях//Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Строительство и архитектура. – 2014. – Т. 14. № 1. – С. 33-37.
3. Устименко М.Б., Михайлов А.С., Шрайбер Д.А. Применение самоуплотняющегося бетона при возведении монолитных зданий в зимних условиях//Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса. – 2019. – Т. 1. № 3. – С. 460-461.
4. Фахратов М.А., Эртуев А.Р. Преимущества и недостатки самоуплотняющихся бетонных смесей // Перспективы науки. – 2020. – № 2  (125). – С. 26-29.
5. Цветнов Н.Д. Применение самоуплотняющегося бетона в зимний период времени//В сборнике: сборник статей IV Международной научно-практической конференции. Петрозаводск, 2021. – С. 238-242.