Диссертация (Повышение эффективности системы поставок бетонных смесей при организации монолитного строительства), страница 3

было изготовлено первое перемешивающее оборудование, в 1908 г.в Гамбурге и Берлине появились первые бетонные заводы [4]. Однако реально«рождение» товарного бетона прямо связано с появлением химических добавок,обеспечивающих сохраняемость и удобоукладываемость бетонных смесей [5].По мере развития технологии бетона стало ясно, что высококачественныйматериал может быть получен только в условиях стационарного производства притщательном контроле качества сырьевых материалов и процессов приготовлениясмесей [6].Современные бетонные смеси представляют собой совокупность воды,цемента, заполнителя и добавок. В качестве заполнителя могут использоватьсяразличные материалы: песок, гравий, щебень, пластик и даже опилки. Также вбетон добавляются различные синтетические вещества, которые в зависимости отсвоего состава могут изменять физико-технические характеристики бетонныхсмесей [7].Ежегодное производство бетонных смесей, применяемых для возведениязданий и сооружений, в мире исчисляется в миллиардах кубометров [8].

Как и вРоссии, так и за рубежом постоянно возрастает показатель производства бетона израсчета на одного человека: в США – 0,76 м3; в Японии – 1,21 м3; в Германии – 0,82м3; во Франции – 0,53 м3; в Италии – 1,12 м3; в России – 0,18 м3 [9-11].14В структуре производства бетонных смесей в Российской Федерации почтиполовина – 46 % приходится на Центральный федеральный округ, на втором месте– Северо-западный и Приволжский федеральные округа (ФО), на которыеприходится по 14% от общероссийского объема производства бетонных смесей.Далее следуют Южный и Уральский ФО с равными долями по 8 %, 7 % –Сибирский и всего 3 % – Дальневосточный ФО.На данный момент индустрия производства бетонных смесей насчитываетболее 26 тыс.

заводов, на которых заняты в производстве более 350 тыс. человек[12].Конструкции, возводимые из бетонных смесей, могут относиться как кпромышленным, так и к жилым зданиям, объектам дорожно-транспортного иобщественного назначения, высотным сооружениям, инженерным системам,сельскохозяйственным зданиям и т.д.В связи с существующим противоречием между преимуществами инедостаткамиконструкций,изготовленныхизбетонныхсмесей,былисформированы технологические системы: первая относилась к монолитномустроительству и была направлена на реализацию различных решений, вторая – ксборному строительству, где предпочтение отдавалось снижению трудоемкостиработ [13].Строительство зданий и сооружений с применением бетонных смесейосуществляется различными способами (рисунок 1.1.3).Рисунок 1.1.3 – Способы возведения зданий и сооружений избетонных смесейНаиболее перспективным способом устройства зданий и сооруженийразличногоназначенияявляетсямонолитноебетонирование,которое15подразумевает технологию строительства, обеспечивающую в короткие срокивозведение зданий и сооружений любой этажности и формы.

Монолитнаятехнология строительства обеспечивает высокую степень устойчивости идолговечности объектов [14].Большой вклад в изучение технологии организации строительногопроизводства и свойств бетонных конструкций внесли известные отечественныеученые и инженеры [15-19]. Результаты их практических и научных исследованийпозволили обобщить и развить основные направления технологии монолитногостроительства.Интересным представляется статистика применения бетонных смесей дляизготовления монолитных и сборных конструкций в развитых странах: сборныйжелезобетон – 20 %, монолитный – 60 % [20].Например [20, 21]:−в США: монолитный железобетон – 74 %, сборный – 26 % (63 % –жилые здания);−в Германии 64 % приходятся на монолитный железобетон и 36 % насборный, где 62 % монолитного строительства занимает жилищное;−во Франции: монолитный железобетон – 86 %, сборный – 14 %, почтивесь объем производства составляют общественные и жилые здания, а такжеобъекты транспортной инфраструктуры.Следует особо отметить, что в связи с тем, что монолитное строительстводостаточно долго не рассматривалось как приоритетное направление, степень егоорганизационной и технологической систем значительно уступают тому же длясборного строительства.

Работы ученых С.С. Атаева [22], Л.А. Афанасьева [23],B.C. Абрамова [24], О.О. Литвинова [25] и других, посвященные монолитномустроительству,изучаютиисследуютотдельныеаспектыорганизациипроизводства и технологии возведения зданий и сооружений с применениембетонных смесей.16В России монолитное строительство получило заслуженное развитие сначала 90-х годов прошлого столетия. Переход к монолитному строительству идальнейшая его популяризация вызвана тремя ключевыми факторами:−износ существующей базы сборного железобетона;−появление зарубежных организаций, хорошо владеющих технологиеймонолитного строительства и необходимым производственным оборудованием;−перемена стандартов и норм, которая была нацелена на снижение долитиповых архитектурных форм [26].Накопленный отечественными и зарубежными строителями опыт, а такжесравнительный анализ технико-экономических показателей кирпичного, сборногоимонолитногостроительствапрогрессивнуютехнологию,рациональномиспользованииипозволяютрассматриватьвыявляютзначительныематериальныхипоследнее,преимуществаэнергетическихкаквресурсов,сокращении суммарной трудоемкости и приведенных затрат, а также уменьшениерасхода металла по сравнению с крупнопанельным строительством.Преимуществамонолитногостроительстватруднопереоценитьвсовременных условиях.

Практика показывает, что в настоящее время встроительнойотраслипоканетальтернативытехнологиимонолитногостроительства, как со стороны стоимостных затрат, так и потенциальных объемнопланировочныхивозможныхконструкторскихрешенийпривысокойдолговечности, надежности и хороших эксплуатационных характеристиках,отсутствии значительной усадки зданий и сооружений [27].Проведенный анализ позволяет сказать, что в большинстве случаевмонолитный бетон / железобетон имеет лучшие технологические свойства ипозволяет свободно реализовывать архитектурные решения ввиду наличияследующих факторов:−монолитные здания легче, например, кирпичных на 15-20 %,вследствие чего существенно уменьшается толщина стен и перекрытий.Использование несъемной опалубки также позволяет уменьшить толщину стен,сохраняя нужные теплоизоляционныекачества.

За счет снижения веса17конструкций уменьшается материалоемкость элементов фундамента, открываетсявозможность увеличить жилую площадь;−развитие технологии производства опалубки в направлении разработокеё несъемных вариантов позволяет проектировать и возводить здания исооружения любой геометрии, видоизменять или добавлять новые элементы безсерьезных потерь по времени, в то время как материалы и изделия, изготовленныес применением заводских технологий, не могут отклоняться от стандартныхтипоразмеров;−сочетание бетона с другими материалами (кирпич, металл, дерево)придает сооружениям особые технические характеристики и яркую архитектурнуювыразительность;−монолитно-каркасные здания можно возвести в несколько этажей, приэтом поэтажная планировка может быть различной.

Также уже в построенныхзданиях возможно проводить перепланировку помещений, так как несущиеконструкции могут опираться на внешние стены.В продолжение вышеуказанного стоит также отметить организационные итехнологические преимущества такие, как:−возможность организации работ в стесненных условиях существующейгородской застройки;−добавоквозможность использования широкого ассортимента химическихдлябетона,улучшающихегосвойства(водонепроницаемость,морозостойкость, удобоукладываемость);−возможность прогнозирования свойств бетона при подборе его состава.Монолитноестроительствообеспечиваетпрактически«бесшовную»конструкцию, вследствие чего без потери конструктивных свойств увеличиваютсятепло и звуконепроницаемость зданий и сооружений.

Такие конструкциипозволяют выдержать землетрясение силой до 9 баллов (срок службы составляетпорядка 100-150 лет) [28].Возведение зданий ведётся в более короткий срок ввиду того, чтомонолитное строительство осуществляется по детально отработанной схеме. В18этом случае этап производства материалов на заводе не учитывается, а все работыпо бетонированию осуществляются непосредственно на объекте строительства. Посравнению с вышеуказанной технологией, этапов сборного строительства гораздобольше. Кроме того, качественная работа исключает необходимость производства«мокрых процессов», конструкции практически готовы к отделке [29].Еще одним неоспоримым преимуществом монолитного строительства посравнению с другими технологиями является возможность её адаптации к методами техническим средствам комплексной механизации и автоматизации.Все эти достоинства способствуют повсеместному развитию монолитногостроительства в городах, особенно в сейсмических районах страны, а также там,где нет достаточно развитой производственной базы сборного железобетона.На сегодняшний день в связи с вышеизложенными достоинствами областьвозводимых в монолитном исполнении объектов существенно расширяется,неуклонно растут объемы строительства и потребность в бетонных смесях.До последнего времени реализация монолитного строительства имелатрудности из-за отсутствия качественных систем опалубки.

С течением временитехнологии производства опалубки и бетонных смесей оптимизируются, позволяяпроизводить конструкции с необходимыми свойствами и параметрами [30].Несмотря на это, все же возникает ряд трудностей и проблем при работе смонолитным бетоном.Специфика монолитного строительства определяет производство работ настроительной площадке, из-за чего важным фактором становится влияниеокружающей среды (погодные условия) на процессы устройства монолитныхконструкций.