Выход есть всегда, однако он требует реальной продуктивной работы После перечисления всех преимуществ монолитного строительства нельзя не упомянуть и об основных проблемах, которые препятствуют как развитию монолитного строительства, так и всей строительной отрасли в целом. А именно, это «Закон о техническом регулировании» и проектно-техническая нормативная база. По первой проблеме было уже немало споров и разногласий, многие даже характеризовали сложившуюся ситуацию как правовой вакуум. В настоящее время существуют даже некоторые пути разрешения сложившейся проблемы, которые утверждены в виде ряда поправок к уже существующему закону. Уже фактически упраздненные СНиП, которые планировалось заменить в период с 2003 по 2010 года, продолжают играть роль практического руководства для многих. Столь ожидаемых регламентов в строительстве так и не появилось и потому переход к европейским стандартам отложен. Существующие СНиП уже безнадежно устарели, поэтому возвращение к ним не решит проблему.
Однако нужно отметить, что наша база нормативных документов в строительстве (СНиП и ГОСТ) по-своему уникальна. По тому же принципу была построена немецкая система DIN. Необходимо ее просто усовершенствовать, чтобы она могла соответствовать современным технологиям строительства. Строительство сейчас развивается особенно быстрыми темпами, а потому оно требует постоянного пересмотра и внесения изменений в существующую нормативную базу. Но в последние годы мало что менялось в области проектно-технической документации, в результате чего многие нормативные документы сильно устарели. Страна вышла из стадии экономического застоя, но все же это не повод для отказа от старых документов. Возможно, следует просто пересмотреть, внести некоторые поправки и переиздать существующие документы, избегая модной нынче тенденции укрупнения и упрощения.
+++Система технологического проектирования+++
Необходимо также вернуться к уже забытой системе технологического проектирования и типовым технологическим картам. В большинстве случаев именно они являются основой для разработки более сложных решений по индивидуальным заказам. Также они могут стать отправной точкой для небольших организаций, недавно появившихся на рынке строительных услуг. Однако при более тщательном анализе технологических карт, разработанных достаточно уважаемыми фирмами и организациями, зачастую можно сделать вывод о безответственном подходе к процессу их составления. Многие фирмы пошли еще дальше и занялись разработкой собственных норм и стандартов. Направление, конечно, на первый взгляд очень перспективное, но с другой стороны нельзя забывать и об ограничениях налагаемых жесткими федеральными законами. Все-таки опыт, накопленный в течение десятилетий, должен сохраняться, преумножаться и использоваться, а не подвергаться полной замене и уничтожению.
Монолитный бетон, появившийся в России в начале 90-х годов, рекламировался зарубежными фирмами как материал для массового строительства. Но, тем не менее, он не имел достаточной проработки в старых нормативных документах, а новые еще не появились. Возведение грандиозных зданий и сооружений из монолита получило широкое распространение не только в мегаполисах, но и в небольших городах. Строят, как правило, на свой страх и риск, и только потом уже оценивают результат. Так и получается, что законы рождаются из практики. Сейчас Москва строиться ввысь. Но до того, как появился первый документ, регламентирующий нормы строительства свыше 25 этажей или 75 м, было возведено не одно здание. Сейчас ведется много работ по проблематике высотного строительства, но это уже кульминация, в основе которой лежит множество более мелких значимых проблем.
Отличительной чертой монолитного строительства сегодня в первую очередь является его скорость. Оптимизировать технологию строительства удается за счет применения новейших систем опалубки, в том числе и несъемных форм. Однако прибыли, полученные от досрочного введения домов в эксплуатацию и отсутствие фактического контроля производственного процесса, ставят под сомнение надежность такого метода. Сегодня все чаще недобросовестные строители выигрывают судебные процессы. По прогнозам специалистов в следующие 3-4 года число аварий будет только расти. Хочется уделить особое внимание важным проблемам монолитного строительства, которые требуют незамедлительного решения и могут усугубиться при скоростном строительстве:
Перепирание горизонтальных конструкций, раннее погружение. Эта процедура проводится для ускорения процесса оборачиваемости опалубки при её недостатке. Обычно проводится при скоростном строительстве. На сегодняшний день основные положения и технологические требования к этому процессу детально не проработаны как в теоретическом, так и в практическом плане, что может привести к повышенной деформации здания или даже к разрушению. Решения этой проблемы повсеместно не обоснованы. Простые и доступные механизмы расчета этой операции отсутствуют, поэтому обычно определением критериев применимости занимаются проектные организации, которые не всегда могут качественно рассчитать тот или иной конкретный случай. Возможно, именно эта проблема стала причиной постепенного ухода строительных организаций от применения ранней опалубки, но, тем не менее, проблема до конца еще не решена.+++интенсификация твердения бетона+++
Совмещение работ, интенсификация твердения бетона. Для сокращения сроков строительства обычно применяют такие методы повышения скорости набора прочности, как подвод тепла или добавление специальных компонентов в строительный раствор. Процесс набора прочности сопровождается перерывами, так называемым «мертвым временем». Это время нельзя использовать для совмещения работ. При невыполнении этого требования, может возникнуть ряд нарушений техники безопасности. Поэтому необходимо разработать принципиально новые организационно-технологические решения по осуществлению термообработки бетона, соответствующие скорости выполнения последующих работ. Также требуются новые материалы и добавки, способствующие интенсификации затвердевания. Повышение квалификации персонала стройки, контроль качества бетона. Этот вопрос важен для каждой организации, и требует индивидуального решения. Очевидно, что качество строительства и отдельных видов работ зависит не только от применяемой технологии или используемых материалов, но и от квалификации рабочих и ИТР стройки. Квалифицированные специалисты понимают всю ответственность своей работы и могут не допустить совершения технологических ошибок при строительстве. Это может значительно повысить уровень самоконтроля рабочих и целых бригад. Стимулирующим фактором в этом вопросе может стать материальное вознаграждение рабочих не только за объемы и сроки выполненных работ, но и за их качество. На объекте монолитного строительства непрерывно должен присутствовать контроль качества бетона.Контрольные органы должны посещать строительные площадки не от случая к случаю для выявления уже возникших нарушений и установления обстоятельств их возникновения, а постоянно контролировать строительный процесс, располагая необходимым техническим оборудованием. В их задачу входит не просто фиксировать имеющиеся нарушения, но и давать рекомендации по их устранению. Эффективнее всего было бы организовать группы непрерывного оперативного контроля с соответствующими полномочиями. Однако, ослабление контроля за процессом строительства со стороны государства привело к снижению уровня ответственности строительных организаций.
Помимо приведенных выше существует еще множество проблем монолитного строительства. Каждая из них ставит перед строителями задачи, требующие скорейшего решения. Необходимо преодолевать эти проблемы, поскольку без этого прогресс в национальной строительной отрасли будет невозможен. Выход из сложившийся ситуации можно найти в восстановлении норм, регулирующих строительство, при совместном участии соответствующих ведомств и ведущих исследовательских институтов с постепенным переходом к новым, более высокотехнологичным методам строительства. Каждый, пусть даже небольшой шаг в этом направлении может стать основой для следующего и задать направление развития всей строительной отрасли в целом.
Технология тепловой обработки бетона в скоростном монолитном домостроении: особенности существующего положения, или откуда берутся проблемы. Целесообразность и ограничения.
+++Скоростное всесезонное монолитное строительство+++
Скоростное всесезонное монолитное строительство (СВМС) включает в себя комплекс организационных и технологических мероприятий, направленных на сокращение сроков строительства и снижение трудоемкости работ без изменения качества. При использовании такой технологии возведение из монолита 6-12 этажей за месяц становится реальным. Скоростное строительство предполагает проведение определенных мероприятий по организации строительных работ в круглосуточном режиме круглый год, например специальных инженерных технологий выдерживания и обогрева бетона в течение 12-48 часов, как в зимний, так и в летний период.
Одним из важнейших направлений скоростного строительства монолитных железобетонных конструкций является технология бетонирования с применением тепловых методов ускорения процесса затвердевания бетона. Раньше при решении вопросов, связанных с определением срока выдерживания бетона, исходили из стандартов, теперь же эти сроки зависят от организации работ на строительной площадке и могут сократиться настолько, что добиться требуемой распалубочной прочности бетона не удается. Прежде для решения подобных задач использовали в основном дополнительную интенсификацию процесса набора прочности. Вполне справедливо возникает вопрос: насколько экономически и технически оправдано дальнейшее сокращение времени термообработки. Возникает противоречие: если не выгодно греть, то и быстро строить – невыгодно.
Уже довольно давно у нас в стране строят при отрицательных температурах, и опыт в этой области накоплен большой. Однако анализ подобного опыта, как в России, так и за рубежом, показывает, что проблемы и особенности бетонирования в зимний период до последнего времени практически не изучались.
Существует достаточно информации о методах интенсификации затвердевания бетона, однако зачастую можно встретить достаточно противоречивые сведения. Во всех современных публикациях за редким исключением просто переписываются материалы прошлых лет. Инженер-проектировщик в качестве методических материалов может использовать пособия по обогреву бетона и некомпетентно составленные технологические карты. Никого не будет интересовать более детальное изучение вопроса.
Современное представление о технологии тепловой обработки бетона зачастую складывается из неверных типовых решений и производственного опыта. Предварительного проектирования обогрева и процесса выдерживания может просто не проводиться, так же как и не ведется контроль непосредственно на строительной площадке. Лишь не многие организации имеют опыт проектирования и управления процессами в тепловой обработке бетона. Скоростное строительство не может развиваться на одном лишь ускорении процесса набора прочности, будущее за использованием новых вяжущих компонентов. Но в строительстве уже сегодня требуется новый подход. Одной из составляющих нового подхода может стать идея совмещения процесса обогрева бетона с проведением сопутствующих или последующих работ. Особенно актуальна проблема возможности совмещения работ при изготовлении перекрытий.
+++монолитное строительство+++
Скоростное монолитное строительство лишь на первый взгляд может показаться простым технологическим процессом. На самом деле, имеется целый ряд трудностей, связанных с нехваткой времени и средств, что в свою очередь может привести к прежним весьма длительным срокам производства, а отказ от решения этих проблем может привести к снижению качества и повышению аварийности построенных сооружений.
СВМС также нельзя считать технологией массового применения, поскольку оно не всегда осуществимо. Пока не появится нормативно-методическая база, позволяющая обосновать применение технологии строительства, СВМС будет «вне закона». Однако, скоростное монолитное строительство остается основным методом строительства, используемым в развивающихся крупных городах. Предметом дальнейшего развития этой области производства могут стать так называемые «серые технологии», которые путем последовательного обоснования их эффективности и включения в комплекс организационно-технических мероприятий помогут достигнуть более высокого уровня.
Поскольку на современном рынке наблюдается недостаток надежных и недорогих добавок, технологии ускорения процесса затвердевания бетона базируются в основном на применении методов прогрева бетона с последующим выдерживанием до достижения нормативных значений распалубочной и критической прочности. Практика применения различных способов тепловой обработки и выдерживания бетона привела к отбору наиболее простых и эффективных методов, ставших основой современного монолитного строительства.
Если более подробно рассмотреть основные методы обогрева бетона, можно сделать вывод, что основными методами, возможными при СВМС, являются внутренний кондуктивный прогрев практически любых конструкций греющим проводом, электропрогрев вертикальных конструкций стержневыми электродами, конвективный обогрев с помощью теплогенераторов в закрытых объемах, а также возможен обогрев греющими опалубками. Остальные методы, эффективно использующиеся в других случаях, не соответствуют условиям СВМС по технологичности производства.
Наиболее подходящие методы определяются по нескольким критериям. Это и простота, и возможность совмещения процесса обогрева с последующими работами, уменьшение трудоемкости и расходов, универсальность, а также максимальная интенсификация затвердевания бетона. Для каждого метода характерны свои условия применения, поэтому в совокупности с помощью этих методов можно строить любые конструкции.
Все методы обогрева бетона по способу подвода тепла можно разделить на две большие группы: электропрогрев (выделение тепла непосредственно в массиве бетона) и контактный нагрев (тепло от источника распространяется посредством теплопроводности).
+++Обогрев бетона+++
При использовании методов, относящихся ко второй группе, бетон нагревается теплоносителем только в поверхностных слоях (в зоне контакта), а остальная масса бетона нагревается за счет теплопроводности. «Саморегулирование» скорости обогрева обусловлено теплопроводностью материала 1,2-1,5Вт/м0С и составляет примерно 15-200С/ч. Поэтому при ограничении температуры и скорости разогрева не должно возникать каких-либо серьезных дефектов и разрушений на поверхности бетона.
Элетропрогрев не связан с теплофизическими свойствами бетона, и потому скорость разогрева зависит в первую очередь от формирования прочностного поля во всем объеме конструкции и характера физических процессов в материале. Скорость разогрева в этом случае определяется подаваемым напряжением и электрофизическими свойствами материала, то есть обогрев и выдерживание поддаются регулированию, в то время как при подаче тепла кондуктивно эти процессы становятся не регулируемыми. Однако, на эти процессы оказывает влияние большое число факторов, что может существенно усложнить процесс регулирования.
Существует другая классификация методов обогрева по способу подведения тепла: внутренний и внешний обогрев. К внутреннему обогреву можно отнести электрообогрев и обогрев греющим проводом, а к внешнему относят обогрев с помощью теплогенераторов или термоактивной опалубки.
Преимуществами первого метода обогрева являются возможность совмещения работ на строительной площадке, универсальность греющего провода, отсутствие последующего обслуживания и эффективность самого принципа подачи тепла. Среди недостатков можно выделить тепловые потери нагревательного элемента, отсутствие возможности контролировать температуру нагревателя и бетона. При электропрогреве возникает проблема неопределенности распределения температуры.
При наружном обогреве опалубками решается проблема с распределением температуры, а закономерная неоднородность температуры при конвективном обогреве считается не проблемой, а скорее особенностью данной технологии. Не возникает сложностей и с контролем температуры нагревателя. Но существует ряд недостатков, особенно остро проявляющихся при скоростном строительстве. Несомненно, у греющих опалубок имеется масса преимуществ, но сколько времени потребуется, чтобы держать в ней конструкцию в зимний период при скорости возведения один этаж за три дня? Одного-двух дней будет недостаточно. При изготовлении перекрытий такой вопрос не встает. При конвективном теплообмене требуется эффективная теплозащита как самой теплоизолирующей завесы, так и обогреваемой конструкции. Нерешенным также остается вопрос совмещения работ. В общем, процесс довольно хлопотный, и без определенного опыта может не ускорить, а наоборот, затормозить процесс возведения здания.
+++Технологии обогрева+++
Технология обогрева на объектах должна быть основана на использовании пониженного напряжения 55-65 В для осуществления единовременного обогрева различных конструкций от одной КТПТО (ТМО) и совмещения на участке обогрева последующих работ без нарушения условий электробезопасности. Длительность и интенсивность обогрева зависят от соотношения уровней прочности конструкции с их последующей нагрузкой. Скоростное монолитное строительство позволяет кардинально изменить соотношение времени, затрачиваемого на монтаж опалубки и времени выдерживания бетона. Бетон может достичь распалубочной прочности уже в течение 4-8 часов для вертикальных конструкций с догревом и от 1,5 до 2 суток для горизонтальных конструкций с переопиранием даже в зимний период. Скорость возведения этажа сокращается с 5 до 2 дней. Нецелесообразность дальнейшего сокращения сроков выдерживания бетона в опалубке объясняется отсутствием последующего фронта работ, т.к. оборачиваемость опалубочной системы в первую очередь зависит от времени, затрачиваемого на ее монтаж/демонтаж.
Технологии так называемого «зимнего бетонирования» по определению являются ресурсосберегающими. За счет дополнительных энергозатрат появляется возможность существенно сократить сроки строительства, применять более дешевые строительные смеси, более эффективно использовать материалы и оборудование, в том числе и опалубку, исключить замерзание бетона на ранних стадиях и гарантировать высокое качество возводимых конструкций.
В настоящее время растущие темпы строительства ставят все новые и новые условия к применяемым технологиям, таким как методы выдерживания бетона и его обогрев. Переход к СВМС невозможен без проведения организационно-технологических мероприятий, способствующих устранению существующих проблем технологического, методологического и квалификационного характера. Такие мероприятия должны основываться на использовании инновационных технологий, обеспеченных качественной информационно-технической поддержкой.
