Научная статья на тему 'СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ ПОДЗЕМНЫХ ВОД "БЕЛАЯ ВАННА"'

СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ ПОДЗЕМНЫХ ВОД "БЕЛАЯ ВАННА" Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
285
56
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВОДОНЕПРОНИЦАЕМЫЕ КОНСТРУКЦИИ БЕЗ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ (ВТОРИЧНОЙ) ЗАЩИТЫ / WATER-PROOF STRUCTURES WITHOUT ADDITIONAL (SECONDARY) PROTECTION / ПЕРВИЧНАЯ ЗАЩИТА / PRIMARY PROTECTION / "БЕЛАЯ ВАННА" / "WHITE BATH" / РАСЧЕТ ТЕРМОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ / CALCULATION OF THERMAL STRESS STATE / РАСЧЕТ ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ / CALCULATION OF CRACK RESISTANCE / МОДИФИКАТОРЫ БЕТОНА ЭМБЭЛИТ / CONCRETE MODIFIERS OF EMBELIT TYPE / ГИДРОШПОНКА / WATERSTOP

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Кардумян Галина Суреновна, Иванов Сергей Ильич

Представлены новые российские нормативные документы СП 250.1325800.2016 «Здания и сооружения. Защита от подземных вод»и СТО НОСТРОЙ 2.7.156-2014 «Конструкции бетонные и железобетонные. Устройство водонепроницаемых конструкций. Правила, контроль выполнения и требования к результатам работ», гармонизированные с европейскими и устанавливающие требования к проектированию, а также правила выполнения и контроля работ при устройстве водонепроницаемых конструкций по системе защиты типа А (первичная защита, или «белая ванна»). Показана необходимость выполнения комплекса конструктивных и технологических мероприятий для обеспечения герметичности сооружения на период эксплуатации в подземных водах, в том числе без дополнительной (вторичной) защиты и дренажа. Рассмотрены принципы выполнения расчета термонапряженного состояния железобетонных конструкций и их расчета на трещиностойкость для обеспечения конструктивных требований водонепроницаемых конструкций по системе защиты «белая ванна». Показана целесообразность применения низкотермичных модифицированных бетонов для повышения трещиностойкости ограждающих конструкций, а также фактические цифры увеличения расхода арматуры при учете расчетных требований по трещиностойкости. Подтверждена экономическая целесообразность применения такого способа гидроизоляции.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Кардумян Галина Суреновна, Иванов Сергей Ильич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

"White Bath" Protection System of Reinforced Concrete Structures against Underground Water

New Russian regulations SP 250.1325800.2016 “Buildings and structures. Protection against groundwater” and STO NOSTROY 2.7.156-2014 “Structures of concrete and reinforcedconcrete. Designs of waterproof structures. Rules, control of execution and requirements for operation results” harmonized with European and establish the requirement for designing aswell as the rules of execution and work control, when constructing water-proofing structures according to the protection system of A type (primary protection or “white bath”, are presented.It is shown that it is necessary to perform a complex of structural and technological measures to ensure the tightness of the structure for the period of operation in groundwater,including without additional (secondary) protection and drainage. The principles of calculation of the thermal stress state of reinforced concrete structures and their calculation for crackresistance to ensure the structural requirements of waterproof structures according to the “white bath” protection system are considered. The expediency of application of low-heatmodified concretes to increase the crack resistance of enclosing structures, as well as the actual figures of increasing the consumption of reinforcement with due regard for the designrequirements for crack resistance are shown. The economic feasibility of using this method of waterproofing is confirmed.

Текст научной работы на тему «СИСТЕМА ЗАЩИТЫ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ ПОДЗЕМНЫХ ВОД "БЕЛАЯ ВАННА"»

УДК 699.88

DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-765-11-21-26

Г.С. КАРДУМЯН, канд. техн. наук, доцент (niizb2011@mail.ru), С.И. ИВАНОВ, канд. техн. наук (5378018@mail.ru)

Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева (НИИЖБ), АО «НИЦ «Строительство» (109428, г. Москва, ул. 2-я Институтская, 6)

Система защиты железобетонных конструкций от подземных вод «белая ванна»

Представлены новые российские нормативные документы СП 250.1325800.2016 «Здания и сооружения. Защита от подземных вод» и СТО НОСТРОЙ 2.7.156-2014 «Конструкции бетонные и железобетонные. Устройство водонепроницаемых конструкций. Правила, контроль выполнения и требования к результатам работ», гармонизированные с европейскими и устанавливающие требования к проектированию, а также правила выполнения и контроля работ при устройстве водонепроницаемых конструкций по системе защиты типа А (первичная защита, или «белая ванна»). Показана необходимость выполнения комплекса конструктивных и технологических мероприятий для обеспечения герметичности сооружения на период эксплуатации в подземных водах, в том числе без дополнительной (вторичной) защиты и дренажа. Рассмотрены принципы выполнения расчета термонапряженного состояния железобетонных конструкций и их расчета на трещиностойкость для обеспечения конструктивных требований водонепроницаемых конструкций по системе защиты «белая ванна». Показана целесообразность применения низкотермичных модифицированных бетонов для повышения трещиностойкости ограждающих конструкций, а также фактические цифры увеличения расхода арматуры при учете расчетных требований по трещиностойкости. Подтверждена экономическая целесообразность применения такого способа гидроизоляции.

Ключевые слова: водонепроницаемые конструкции без дополнительной (вторичной) защиты, первичная защита, «белая ванна», расчет термонапряженного состояния, расчет трещиностойкости, модификаторы бетона, Эмбэлит, гидрошпонка.

Для цитирования: Кардумян Г.С., Иванов С.И. Система защиты железобетонных конструкций от подземных вод «белая ванна» // Строительные материалы. 2018. № 11. С. 21-26. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-765-11-21-26

G.S. KARDUMYAN, Candidate of Sciences ((Engineering), Docent (niizb2011@mail.ru), S.I. IVANOV, Candidate of Sciences ((Engineering), (5378018@mail.ru) Research Institute of Concrete and Reinforced Concrete named after A.A. Gvozdev (NIIZHB), JSC "Research Center of Construction" (6, 2nd Institutskaya Street, Moscow, 109428, Russian Federation)

"White Bath" Protection System of Reinforced Concrete Structures against Underground Water

New Russian regulations SP 250.1325800.2016 "Buildings and structures. Protection against groundwater" and STO NOSTROY 2.7.156-2014 "Structures of concrete and reinforced concrete. Designs of waterproof structures. Rules, control of execution and requirements for operation results" harmonized with European and establish the requirement for designing as well as the rules of execution and work control, when constructing water-proofing structures according to the protection system of A type (primary protection or "white bath", are presented. It is shown that it is necessary to perform a complex of structural and technological measures to ensure the tightness of the structure for the period of operation in groundwater, including without additional (secondary) protection and drainage. The principles of calculation of the thermal stress state of reinforced concrete structures and their calculation for crack resistance to ensure the structural requirements of waterproof structures according to the "white bath" protection system are considered. The expediency of application of low-heat modified concretes to increase the crack resistance of enclosing structures, as well as the actual figures of increasing the consumption of reinforcement with due regard for the design requirements for crack resistance are shown. The economic feasibility of using this method of waterproofing is confirmed.

Keywords: water-proof structures without additional (secondary) protection, primary protection, "white bath", calculation of thermal stress state, calculation of crack resistance, concrete modifiers of Embelit type, waterstop.

For citation: Kardumyan G.S., Ivanov S.I. "White bath" protection system of reinforced concrete structures against underground water. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2018. No. 11, pp. 21-26. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2018-765-11-21-26 (In Russian).

В условиях стесненной городской застройки надежным комплексным решением вопроса по защите зданий от подземных вод является устройство водонепроницаемых монолитных или сборно-монолитных железобетонных конструкций, одновременно выполняющих несущую функцию без дополнительной внешней изоляции с обязательным обеспечением уплотнения (герметизации) стыков, сопряжений, швов — так называемая первичная защита, или «белая ванна». В этом случае водонепроницаемый бетон применяется совместно с гидрошпонками и при необходимости водонабухающими лентами, инъекционными трубками, ватерстопами и др. Авторы статьи имеют непосредственное отношение к разработке нормативной документации и внедрению технологии «белая ванна» с учетом зарубежного и собственного опыта, для разъяснения ошибочного понимания такого способа гидроизоляции, сложившегося в строительной индустрии России в настоящее время: просто увеличения марки бетона по водонепроницаемости для отмены вторичной защиты конструкций недоста-

точно без выполнения правильного проектирования и необходимых конструктивных и технологических операций при возведении водонепроницаемых конструкций!

Основные требования к проектированию, конструктивным, технологическим мероприятиям, материалам, бетонным смесям и бетонам системы гидроизоляции «белая ванна», обозначаемой в СП как «система защиты типа А», устанавливает новый свод правил — СП 250.1325800.2016 «Здания и сооружения. Защита от подземных вод». СТО НОСТРОЙ 2.7.156-2014 «Конструкции бетонные и железобетонные. Устройство водонепроницаемых конструкций. Правила, контроль выполнения и требования к результатам работ» конкретизирует СП 250.1325800.2016 и устанавливает правила выполнения и контроля бетонных и гидроизоляционных работ при устройстве водонепроницаемых конструкций в соответствии с СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции», СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011 «Конструкции монолитные бетонные и железобетонные. Технические требо-

вания к производству работ, правила и методы контроля» и с учетом рекомендаций и требований зарубежных стандартов.

Способ гидроизоляции — устройство водонепроницаемых конструкций — система защиты типа А («белая ванна») обеспечивается выполнением комплекса конструктивных требований и технологических мероприятий. Причем независимо от типа выбранной системы защиты (А, В или С) для сооружений из железобетона следует выполнять указанные ниже требования и мероприятия, способствующие получению бездефектных и непроницаемых конструкций и их сопряжений (п. 5.1 СП 250.1325800.2016).

Основные конструктивные требования представлены в [1-4], п. 9.2 СП 250.1325800.2016 и включают в себя:

— разбивку ограждающих конструкций, соприкасающихся с грунтом (фундаментные плиты, стены и плиты покрытия подземной части здания), на отдельные укрупненные элементы (захватки) швами;

— расчет термонапряженного состояния железобетонных конструкций с целью выбора оптимального режима ухода за твердеющим бетоном;

— назначение армирования с учетом требований по трещиностойкости конструкций согласно требованиям СП 63.13330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» и СП 28.13330.2017 «Защита строительных конструкций от коррозии»;

— устройство непроницаемых технологических и деформационных швов с применением уплотняющих элементов (гидрошпонок и ватерстопов) для обеспечения герметичности сооружения.

Основные технологические мероприятия подробно представлены в [1—4], п. 9.3 СП250.1325800.2016, СТО НОСТРОЙ 2.7.156—2014 и включают в себя следующие принципы:

— выполнение требований к материалам, бетонным смесям и бетонам по п. 9.4 СП 250.1325800.2016 и разделу 5 СТО НОСТРОЙ 2.7.156—2014;

— снижение экзотермии и усадки за счет применения модифицированных бетонов, обеспечивающих проектный класс по прочности на сжатие и заданные марки по морозостойкости и водонепроницаемости при минимальном расходе цемента, что и способствует повышению трещиностойкости конструкций. В проектах с научно-техническим сопровождением авторов для устройства водонепроницаемых конструкций обосновано исследованиями [1—5] применение низкотермич-ных бетонов с модификаторами расширяющего действия Эмбэлит типа Б по ГОСТ Р 56178—2014 «Модификаторы органоминеральные типа МБ для бетонов, строительных растворов и сухих смесей. Технические условия» и соответствующим техническим условиям ТУ 5870-176-46854090—2004 с Изменением № 1 «Модификатор бетона Эмбэлит. Технические условия». Расширяющие добавки сульфоалюминатного типа или оксидные, как правило, повышают экзотер-мию бетона в процессе твердения [6]. Поэтому для обоснования возможности применения этих видов расширяющих добавок для бетонов системы защиты «белая ванна» необходимо выполнить измерения тепловыделения комплексного вяжущего на их основе по ГОСТ 24316—80 «Бетоны. Метод определения тепловыделения при твердении».

Представленное разделение на конструктивные и технологические требования условное (например, расчет термонапряженного состояния помогает выбрать режимы ухода за бетоном, но и результаты расчета зависят от принятой разбивки на блоки (захватки) бетонирования и технологии ухода), однако позволяет систематизировать подход к расчету и назначению пара-

метров конструкций и технологических режимов ухода за бетоном.

Статья посвящена в основном вопросам выполнения расчетов с целью обеспечения конструктивных требований к водонепроницаемым конструкциям системы защиты «белая ванна», так как технологические принципы подробно опубликованы ранее. Выполняемые расчеты условно можно разделить на две основные группы:

— расчет термонапряженного состояния;

— расчет трещиностойкости.

Расчет термонапряженного состояния железобетонных конструкций выполняется в два этапа.

1. Расчет распределения температуры в процессе твердения по сечению.

2. Расчет напряжений в бетоне молодого возраста, вызванных температурной нагрузкой и граничными условиями закрепления конструкции.

На первом этапе решается нестационарная задача теплопроводности, в результате которой находится распределение температуры по сечениям и объему конструкции [2, 7]. По результатам расчета определяется изменение температуры и разности температур между поверхностью и ядром в зависимости от граничных условий и времени твердения бетона.

Основные методики выполнения расчетов на втором этапе представлены в работе [8], однако инженерная методика, адаптированная для применения при проектировании, в нормативной и специальной литературе не представлена.

В результате на практике (при разработке регламентов бетонных работ) второй этап расчета не выполняется, оценка напряженного состояния не выполняется, вместо этого пользуются полуэмпирическими данными СП 70.13330.2012 о допустимом перепаде температуры по сечению, при котором не возникает трещин.

В НИИЖБ им. А.А. Гвоздева разработана методика инженерного расчета термонапряженного состояния с учетом положений ранее разработанных рекомендаций [7] и возможностей современных программных комплексов, реализующих метод конечных элементов. Методика была опробована при расчете подземных конструкций нескольких объектов, возведенных в последнее десятилетие в России (Белоярская АЭС, многофункциональный комплекс «Лахта-Центр» в Санкт-Петербурге, футбольный стадион в Ростове-на-Дону, ряд жилых и общественных зданий в Москве и др.).

Согласно разработанной методике на первом этапе расчетов используется любой программный комплекс, позволяющий моделировать объемные тела и решать нестационарную задачу теплопроводности (CalculiX, Atena, Ansys, Abaqus и др.).

Теплоемкость, теплопроводность и объемный вес бетона принимаются постоянными для всех временных интервалов с учетом особенностей рецептуры [9]. Теплопроводность железобетона конструкций задается с учетом армирования. Для бетона проектного номинального состава принимается соответствующая расчетная модель тепловыделения, учитывающая динамику температурного режима. Характеристики тепловыделения принимаются по [7] или определяются по ГОСТ 24316-80.

Следует отметить, что характеристики тепловыделения бетонов могут значительно отличаться в зависимости от вида цемента и добавок [6, 10], поэтому предпочтение следует отдавать прямым методам определения тепловыделения по ГОСТ 24316-80, при применении которых отличие расчетной максимальной температуры от фактической не превышает 3-5оС согласно [2].

Основание моделируется с приведенными теплофизическими характеристиками грунта и бетона, соответствующими фактической конструкции подготовки или свайного основания.

Теплоотдача по внешней поверхности слоев фундаментной плиты моделируется с переменными коэффициентами теплоотдачи и внешней температурой согласно принятым условиям строительства по ГОСТ 24316—80 и ухода за бетоном [7]. Контакт по внутренним поверхностям (между блоками-захватками бетонирования) принимается с учетом передачи тепла без потерь.

На втором этапе расчетов может быть использован программный комплекс, позволяющий моделировать объемные тела, прикладывать на них нагрузку в виде температурных полей из результатов расчета первого этапа и рассчитывать напряжения с учетом граничных условий (Са1сиНХ, Л1епа, Abaqus и др.).

Решается статическая задача, в результате которой определяется распределение напряжений по объему конструкции.

Температурные нагрузки принимаются из решения задачи теплопроводности в соответствии с рассматриваемым временным интервалом при заданном коэффициенте линейного расширения материала.

Расчетная модель для статического расчета на период возведения представляет собой трехмерную модель конструкции на жестком основании. Граничные условия задаются в виде контакта трения между нижней или боковой поверхностью конструкции и основанием. Характеристики контакта принимаются в уровне сопряжения гидроизоляции подготовки с бетоном (при отсутствии фактических данных допускается принимать ^=0,5 согласно [11].

В ходе решения учитывается изменение прочности и модуля упругости бетона с возрастом [12, 13]. Зависимость физико-механических характеристик материала плиты задается от времени (возраста бетона для рассматриваемого блока) и пространственной координаты (времени бетонирования и параметров армирования).

Дополнительно учитываются реологические свойства (ползучесть) бетона, проявляющиеся к моменту наблюдения ^). Для каждого промежуточного интервала в момент времени ¿о устанавливается условный коэффициент ползучести ф(г, ¿о) по методике [14], учитывающей развитие ползучести во времени и условия твердения бетона.

Следует иметь в виду, что наличие в составе бетонной смеси суперпластификаторов может существенно повлиять на деформационные свойства бетонов как при кратковременном, так и при длительном нагружении [15—17]. Кроме того, при высоких значениях контракционной усадки в ранний период твердения повышается вероятность раннего трещинообразования [18—20].

За критерий трещинообразования принимается достижение напряжений в конечном элементе Яик — приведенной прочности, равной сумме нормативного значения прочности бетона на растяжение (Яы,„) для соответствующего возраста и напряжений, приходящихся на арматуру ст^=£ЬЕл где £¿,¿=0,00015 согласно СП 63.13330.2012 п. 8.1.32.

Рис. 1. Пример результатов расчета распределения температуры по сечению фундаментной плиты (высота сечения 3,5 м, размеры 22x25 м)

Рис. 2. Пример результатов расчета распределения растягивающих напряжений (в МПа) по сечению фундаментной плиты (высота сечения 3,5 м, размеры 22x25 м) в промежуточном возрасте

Результатом расчетов термонапряженного состояния по описанной методике являются:

— распределение температуры по сечению в зависимости от времени и режима ухода за бетоном (рис. 1);

— распределение напряжений на поверхности и по сечению с указанием участков и глубины наиболее вероятного образования трещин в зависимости от времени и режима ухода за бетоном (рис. 2);

— рекомендации по наиболее оптимальным режимам бетонирования (рекомендуемый состав бетона, размещение захваток, последовательность бетонирования) и ухода (места и срок снятия или укладки утеплителя, устройства тента, тепляка) в период твердения бетона;

— возможность оперативной расчетной оценки последствий в случае существенного отступления фактических условий ухода за бетоном от принятых при проектировании (аномально низкие температуры зимой, аварийное подтопление и др.) (рис. 3).

На рис. 3 представлены результаты сравнения фактической и рассчитанной температуры, определенных по справочным данным. Для ядра сечения отличие достигает 10оС, что существенно превышает 3—5оС по данным [2]. Наиболее вероятная причина — различие в исходных данных для расчета: при расчетах, представленных на рис. 3, принимались справочные данные, при

¡TPfJ>ITE/]brlblE научно-технический и производственный журнал J ® ноябрь 2018

90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

0 4

12 16 20 Время, сут

50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0

16 20 Время, сут

Рис. 3. Пример сопоставления расчетной (пунктир) и фактической (сплошная) температуры фундаментной плиты в ядре (а) и на поверхности (б)

б

а

4

3,5 3 2,5 2 1,5 1

0,5 0

0,05

0,35

0,15 0,2 0,25 0,3

Ширина раскрытия трещин, мм

Рис. 4. Зависимость увеличения количества арматуры от допустимой ширины раскрытия трещин

расчетах [2] принимались результаты испытаний по ГОСТ 24316-80.

Представленная методика расчетов термонапряженного состояния железобетонных конструкций не позволяет определить ширину раскрытия трещин, однако позволяет оценить вероятность и разработать условия, при которых не возникают сквозные (п. 9.1 и п. 9.2.5-9.2.6 СП 250.1325800.2016) и несквозные силовые трещины.

Расчет трещиностойкости. Основная сложность при проектировании водонепроницаемых конструкций заключается в назначении армирования с учетом требований по трещиностойкости конструкций, которые отличаются от требований к обычным железобетонным конструкциям согласно СП 63.13330.2012. Дело в том, что согласно СП 250.1325800.2016, предельно допустимая ширина раскрытия несквозных трещин определяется в соответствии с табл. Ж. 4 СП 28.13330.2017. Согласно п. 9.2.7 СП 250.1325800.2016 количество арматуры «в направлении действия растягивающих напряжений» должно назначаться по расчету трещиностойкости, выполняемому по СП 63.13330.2012. Расчет трещиностой-кости следует выполнять с учетом предельно допустимого значения непродолжительного и продолжительного раскрытия трещин, отличающегося от значений п. 8.2.6 СП 63.13330.2012, обычно принимаемых при проектировании.

Так, например, для сооружения II класса по условиям эксплуатации (табл. 5.2 СП 250.1325800.2016) следует учитывать предельно допустимые значения ширины раскрытия трещин:

— 0,15 и 0,1 мм для фундаментной плиты и нижних сечений наружных стен вместо 0,4 и 0,3 мм (при непродолжительном и продолжительном раскрытии);

— 0,2 и 0,15 мм для верхних сечений наружных стен и плиты покрытия вместо 0,4 и 0,3 мм (при непродолжительном и продолжительном раскрытии).

В результате ужесточения требований по допустимой ширине раскрытия трещин требуемое количество арматуры должно увеличиваться. На рис. 4 для примера (рассмотрена фундаментная плита из бетона класса В40 толщиной 1,2 м) показаны зависимости увеличения требуемого количества арматуры (по оси У приведено отношение требуемого по СП 28.13330.2017 количества арматуры к требуемому по СП 63.13330.2012) от ограничения по допустимой ширине раскрытия трещин (показано по оси Х) для изгибаемого элемента. Сплошной линией показаны зависимости, полученные при расчете с учетом продолжительного раскрытия трещин, пунктирной — с учетом непродолжительного раскрытия трещин. Рассмотрено три расчетных случая, когда момент от кратковременного действия нагрузки в 1,5—2,5 раза больше момента, воспринимаемого нормальным сечением при образовании трещин.

Из рис. 4 следует, что для рассмотренного примера требуемое из условия ограничения ширины раскрытия трещин армирование может увеличиваться в 1,1—3 раза.

Однако, как правило, сечения, в которых обеспечено указанное выше требование СП 63.13330.2012, но не выполняются требования СП 28.13330.2017, расположены в местах наибольших положительных моментов (около 10% площади плиты) и только со стороны подземных вод (рис. 5).

Теоретическое увеличение количества арматуры, определенное в предположении симметричного армиро-

Ь^г/ Тт / / / / / /у

Расчет трещиностойкости ТОЛЬКО в зоне действия ПОЛОЖИТЕЛЬНЫХ моментов и ЗАМАЧИВАНИЯ грунтовыми водами

Рис. 5. Схема участков, для которых требуется расчет трещиностойкости

вания (требуется только увеличение половины первоначального армирования и только со стороны положительных моментов), для представленного на рис. 4 примера составит ориентировочно 0,5-0,1-(1,1—3)-100% = 6—15%.

На практике с учетом имеющихся запасов, закладываемых при проектировании и с учетом действия сжимающих сил, увеличения армирования или не требуется вовсе, или оно составляет не более 10%.

Возведение ограждающих конструкций подземных частей сооружений по системе защиты «белая ванна» связано со сложными инженерными решениями, поэтому требует высокого уровня культуры производства работ на всех стадиях строительного процесса: установку уплотняющих элементов в швы должны производить квалифицированные специалисты при авторском надзоре специалистов фирмы-поставщика; бетонные работы и процессы ухода за конструкциями следует производить согласно технологическому регламенту, разработанному специализированной организацией.

На сегодняшний день только в г. Москве и области уже возведены подземные части более 20 сооружений, в том числе многоуровневые для высотных зданий и небольшие по размерам для объектов социального назначения (поликлиники и общеобразовательные школы) с применением способа защиты от подземных вод «белая ванна».

При сравнении технико-экономических показателей традиционного (ЕПДМ мембрана) и примененного (устройство водонепроницаемых конструкций по типу А «белая ванна») решений по гидроизоляции для одного из объектов г. Москвы было установлено, что в период строительства удельная стоимость железобетона фундаментной плиты увеличилась на 250 р./м3, или 0,8% (за счет увеличения затрат на бетон с модификатором Эмбэлит и дополнительную арматуру), однако в период эксплуатации (около восьми лет наблюдений) затрат на ремонт водонепроницаемых конструкций не потребовалось.

При традиционной оклеечной гидроизоляции стоимость одного цикла ремонта протечек инъецированием полимерными составами составляет 50—150 р./м3 бетона конструкции и более. Учитывая, что в большинстве случаев одного цикла ремонта недостаточно, например из-за миграции очагов фильтрации в стенах, и уже через несколько лет эксплуатации затраты на ремонт значительно превышают затраты на устройство водонепроницаемых конструкций («белой ванны»).

Часто при применении традиционной оклеечной гидроизоляции или ЕПДМ мембраны проектом предусматривается система дренажа на весь период эксплуатации сооружения. При устройстве водонепроницаемых конструкций по типу А дренаж следует предусма-

Список литературы

1. Кардумян Г.С. Низкотермичные бетоны с компенсированной усадкой, модифицированные комплексной добавкой «ЭМБЭЛИТ», для водонепроницаемых конструкций по системе «Белая ванна» // Строительные материалы. 2012. № 11. С. 49-55.

2. Шифрин С.А., Кардумян Г.С. Использование орга-номинеральных модификаторов серии МБ для снижения температурных напряжений в бетонируемых массивных конструкциях // Строительные материалы. 2007. № 9. С. 9-11.

3. Usherov-Marshak A., Sopov V., Kardumyan G., Kaprielov S. Influence of Organic and mineral Admixturts

тривать только на период возведения конструкций подземной части здания. В этом случае применение «белой ванны» сильно удешевляет проект и затраты на модифицированный бетон и дополнительное армирование по сравнению со стоимостью системы дренажа уже не принимаются в расчет.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

С учетом результатов накопленного опыта инициатором внедрения системы защиты от подземных вод без устройства дополнительной (вторичной) защиты все чаще становится подрядчик по производству строительных работ, а не только заказчик или эксплуатирующая здание организация, что свидетельствует не только о «долгосрочной», но и о «краткосрочной» (в пределах гарантийного срока подрядной организации — до двух лет с момента завершения строительства) экономической эффективности затрат.

Выводы.

Основные требования к проектированию системы защиты типа А («белая ванна») установлены в СП 250.1325800.2016, а правила выполнения и контроля работ при возведении водонепроницаемых конструкций — в СТО НОСТРОЙ 2.7.156—2014 и распространяются на все сооружения из железобетона независимо от применяемой системы защиты типов А, В или С для обеспечения их герметичности и долговечности в процессе эксплуатации.

Существующая нормативная база позволяет выполнять необходимые расчеты для обеспечения комплекса требований системы защиты от подземных вод типа А («белая ванна»). Точность результатов расчетов температуры существенно зависит от принимаемых исходных данных по тепловыделению вяжущего. Для обеспечения необходимой точности расчетов рекомендуется принимать результаты испытаний по ГОСТ 24316—80.

Теоретическое увеличение армирования при учете требований по трещиностойкости водонепроницаемых конструкций не превышает 15—20%. На практике с учетом запасов, принимаемых при проектировании, увеличения армирования или не требуется, или оно составляет не более 10%.

Экономическая эффективность внедрения «белой ванны» подтверждается не только заказчиком, но и подрядными организациями уже в период гарантийного срока — в течение двух лет после ввода объекта в эксплуатацию.

Внедрение способа гидроизоляции путем устройства водонепроницаемых ограждающих конструкций системы защиты типа А не ведет к удорожанию возведения подземной части сооружения, а значительно снижает стоимость мероприятий по обеспечению его долговечности в период эксплуатации.

References

1. Kardumyan G.S. Nizkotermichnye the concrete with the compensated shrinkage modified by complex EMBELIT additive for waterproof designs on the White Bathtub system. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2012. No. 11, pp. 49-55. (In Russian).

2. Shifrin S.A., Kardumyan G.S. Use of organomineralny modifiers of the MB series for decrease in temperature tension in the concreted massive designs. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2007. No. 9, pp. 9-11. (In Russian).

3. Usherov-Marshak A., Sopov V., Kardumyan G., Kaprielov S. Influence of Organic and mineral Admixturts on Early Hydration of Cement. 16 International

on Early Hydration of Cement. 16 International Baustofftagung. 20—23 Sept. 2006. Weimar. Band 2, pp. 653-659.

4. Kardumyan G. Non-shrinkage low cement concrete of low permeability and exothermicity for crack resistant massive structures. 17International Baustofftagung. 26-29 Sept. 2009. Weimar. Band 2, pp. 523-529.

5. Kardumyan G., Kaprielov S. New Generation of multi-component modifiers for producing high-strength concrete with compensated shrinkage and expansion. 16 International Baustofftagung. 20-23 Sept. 2006. Weimar. Band 2, pp. 43-50.

6. Несветаев Г.В., Виноградова Е.В. О влиянии суперпластификаторов и расширяющей добавки на тепловыделение портландцемента в ранний период твердения. Наука, техника и технология XXIвека: Материалы Второй Всероссийской научно-технической конференции. 2005. Нальчик. Ч. 2. С. 130-135.

7. Руководство по прогреву бетона в монолитных конструкциях. М.: РААСН, НИИЖБ, 2005.

8. Арленинов П.Д., Крылов С.Б. Современное состояние нелинейных расчетов железобетонных конструкций // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2017. № 3. С. 50-53.

9. Несветаев Г.В. Бетоны. Ростов н/Д: Феникс, 2013. 381 с.

10. Несветаев Г.В., Корчагин И.В., Потапова Ю.И. О тепловыделении портландцемента в присутствии суперпластификатора // Научное обозрение. 2014. № 8. С. 907-913.

11. Design and Construction of Post-Tensioned Slabs-on-Ground. Post-Tensioning Institute. Phoenix, Arizona. 1982. 89 p.

12. Несветаев Г.В., Кардумян Г.С. Прочность цементного камня с суперпластификаторами и органомине-ральными модификаторами с учетом его собственных деформаций при твердении // Бетон и железобетон. 2013. № 5. С. 6-8.

13. Несветаев Г.В., Кардумян Г.С. Модуль упругости цементного камня и бетона. Ростов н/Д: РГСУ, 2013. 81 с.

14. EN 1992-1-1 Eurocode 2: Design of Concrete. Structures - Part 1: General rules and rules for buildings.

15. Несветаев Г.В., Давидюк А.Н. Самоуплотняющиеся бетоны: модуль упругости и мера ползучести // Строительные материалы. 2009. № 6. С. 68-71.

16. Несветаев Г.В., Кардумян Г.С. Модуль упругости цементного камня с суперпластификаторами и орга-номинеральными модификаторами с учетом его собственных деформаций при твердении // Бетон и железобетон. 2013. № 6. С. 10-13.

17. Несветаев Г.В., Кардумян Г.С. О ползучести цементного камня и бетона с модифицирующими добавками // Бетон и железобетон. 2014. № 4. С. 6-8.

18. Несветаев Г.В. Щербинина Т.А. К вопросу нормирования усадки цементных бетонов // Науковедение. 2015. Т. 7. № 5 (30). С. 145.

19. Несветаев Г.В. Кардумян Г.С., Та Ван Фан, Хомич Л.А. Блягоз А.М. Контракция портландцемента в присутствии суперпластификаторов и минеральных модификаторов // Новые технологии. 2012. Вып. 4. С. 125-128.

20. Несветаев Г.В., Корчагин И.В., Потапова Ю.И. О контракции портландцемента в присутствии суперпластификатора // Научное обозрение. 2014. № 7. С. 842-846.

Baustofftagung. 20—23 Sept. 2006. Weimar. Band 2, pp. 653-659.

4. Kardumyan G. Non-shrinkage low cement concrete of low permeability and exothermicity for crack resistant massive structures. 17International Baustofftagung. 26-29 Sept. 2009. Weimar. Band 2, pp. 523-529.

5. Kardumyan G., Kaprielov S. New Generation of multi-component modifiers for producing high-strength concrete with compensated shrinkage and expansion. 16 International Baustofftagung. 20-23 Sept. 2006. Weimar. Band 2, pp. 43-50.

6. Nesvetayev G.V., Vinogradova E.V. About influence of supersofteners and the expanding additive on heat release of the portlandtsement during the early period of curing. Science, equipment and XXI centuries technology: Materials of the second All-Russian scientific and technical conference. 2005. Nalchik. Part 2, pp. 130-135. (In Russian).

7. Rukovodstvo po progrevu betona v monolitnykh kon-struktsiyakh [The guide to warming up of concrete in monolithic designs]. Moscow: RAASN, NIIZhB, 2005.

8. Arleninov P.D., Krylov S.B. Current state of nonlinear calculations of reinforced concrete structures. Seismostoikoe stroitel'stvo. Bezopasnost'sooruzhenii. 2017. No. 3, pp. 50-53. (In Russian).

9. Nesvetaev G.V. Betony [The Concrete]. Rostov-on-Don: Fenics, 2013. 381 c.

10. Nesvetayev G.V., Korchagin I.V., Potapova Yu.I. About heat release of the portlandtsement in the presence of supersoftener. Nauchnoe obozrenie. 2014. No. 8, pp. 907913. (In Russian).

11. Design and Construction of Post-Tensioned Slabs-on-Ground. Post-Tensioning Institute. Phoenix, Arizona. 1982. 89 p.

12. Nesvetayev G.V., Kardumyan G.S. Prochnost of a cement stone with supersofteners and organomineralny modifiers taking into account its own deformations when curing. Beton i zhelezobeton. 2013. No. 5, pp. 6-8. (In Russian).

13. Nesvetayev G.V., Kardumyan G.S. Modul' uprugosti tsementnogo kamnya i betona [Modul of elasticity of a cement stone and concrete]. Rostov-on-Don: RGSU, 2013. 81 p.

14. EN 1992-1-1 Eurocode 2: Design of Concrete. Structures. Part 1: General rules and rules for buildings.

15. Nesvetayev G.V., Davidyuk A.N. The self-condensed concrete: module of elasticity and measure of creep. Stroitel'nye Materialy [Construction Materials]. 2009. No. 6, pp. 68-71. (In Russian).

16. Nesvetayev G.V., Kardumyan G.S. Modul of elasticity of a cement stone with supersofteners and organomineralny modifiers taking into account its own deformations when curing. Beton i zhelezobeton. 2013. No. 6, pp. 10-13. (In Russian).

17. Nesvetayev G.V., Kardumyan G.S. About creep of a cement stone and concrete with the modifying additives. Beton i zhelezobeton. 2014. No. 4, pp. 6-8. (In Russian).

18. Nesvetayev G.V., Shcherbinina T.A. To a question of rationing of shrinkage of cement concrete. Naukovedenie. 2015. Vol. 7. No. 5 (30), pp. 145. (In Russian).

19. Nesvetayev G.V., Kardumyan G.S., That Wang Fang, Homich L.A., Blyagoz of A.M. Kontraktion of the port-landtsement in the presence of supersofteners and mineral modifiers. Novye tekhnologii. 2012. Iss. 4, pp. 125128. (In Russian).

20. Nesvetayev G.V., Korchagin I.V., Potapova Yu.I. About a counteraction of the portlandtsement in the presence of supersoftener. Nauchnoe obozrenie. 2014. No. 7, pp. 842-846. (In Russian).

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.