CC BY
33
УДК 004
СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ЗИМНЕГО БЕТОНИРОВАНИЯ
ПРИ ВОЗВЕДЕНИИ МОНОЛИТНЫХ ЖИЛЫХ ЗДАНИЙ
И СООРУЖЕНИЙ
А.О. Хубаев, Р.А. Байчоров, А.А. Урусов
В связи со стремлением к уменьшению сроков возведения объектов капитального строительства, назревает необходимость круглогодичного производства работ. Остро встает вопрос о проведении строительных работ в экстремальных климатических условиях. Разработка технологий зимнего бетонирования является залогом повышения эффективности и надежности бетонных работ. Рассматриваются особенности технологий и возможности применения различных методов производства работ в зимних условиях, приведены рекомендации по эффективному и безопасному проведению работ.
Ключевые слова: бетон, зимнее бетонирование, противоморозные добавки, метод «термоса» электропрогрев, цемент, укладка бетона, строительство, бетонная смесь.
Бетон, как строительный материал, годами сохраняет первенство при возведении различных строительстве объектов: высотных зданий, гидротехнических сооружений, дорожных сооружений и т.п. Бетон изготавливается путем смешивания крупного и мелкого заполнителей, цемента, воды и различных добавок. Также бетон является предметом различных экспертиз и исследований, с помощью которых становится возможным еще более улучшить его характеристики и расширить область его применения^ - 3]. Одной из самых актуальных проблем при работе с бетоном являются негативное влияния климата в районе строительства, характерное для летнего и зимнего периодов года [13 - 18]. С целью повышения эффективности инвестиционно-строительных, проектов строительные организации стремятся уменьшить сроки ввода в эксплуатацию объектов капитального строительства. В результате назревает необходимость круглогодичного производства работ, в том числе в экстремальных условиях. Несомненно, что это приводит к резкому увеличению объёмов зимнего бетонирования.
В соответствии с СП 70.13330.2012 зимними условиями принято считать среднесуточную температуру воздуха ниже +5 °С. В этих условиях происходит быстрое охлаждение "свежего бетона" и замедление процесса гидратации, тем самым ставится под угрозу ключевой этап созревания материала и приобретения им ожидаемых механических свойств.
Процесс, способствующий созданию этого эффекта, происходит в капиллярных порах (диаметром около 10...7 мм), часто содержащие воду, которая при этих температурах имеет тенденцию переходить в лед (объем льда увеличивается на 9 %). При расширении развивается давление в капиллярах, потенциально повреждающее структуру бетона (цементного
309
камня). В таких условиях происходит увеличение пористости бетона, что приводит к снижению возможности получения ожидаемых механических свойств бетона.
Укладка бетона в зимнее время имеет ряд особенностей. В первую очередь, для предотвращения преждевременного остывания, поверхность, подлежащая бетонированию, должна быть предварительно очищена от снега и льда, а также прогрета. Во-вторых, толщина слоёв бетона должна быть максимально допустимой, потому что так они лучше сохраняют тепло. И, в-третьих, укладка бетона должна осуществляться непрерывно до выполнения полного объёма работ.
Очень важно учитывать существующие предписания по транспортировке бетонных смесей в зимних условиях. Для сохранения нужной температуры раствора бетоновозы и бетононасосы, как правило, оборудуют дополнительной теплоизоляцией.
Исполнение бетонных работ зимой неразрывно связано с повышенным риском для рабочих. Поэтому участки, на которых проводится бетонирование, окружены защитным ограждением, снабжены световой и звуковой сигнализацией и оснащены прожекторами. Кроме того, весь рабочий состав проходит специальные инструкции по безопасности и оказанию первой помощи.
Существует огромное количество различных методов зимнего бетонирования как в отечественной, так и зарубежной практике, выбор которых зависит от вида, геометрических параметров и назначения конструкции, температуры окружающей среды, способа укладки и времени на набор прочности. Окончательный выбор должен быть подкреплен расчетом по технико-экономическим показателям.
Главная особенность технологии бетонирования зимой - предотвращение замерзания воды, то есть не дать цементу высохнуть. Самыми известными и распространенными считаются следующие технологии:
метод «термоса»;
использование противоморозных добавок;
электродный прогрев;
электрообогрев нагревательными проводами;
индукционный прогрев;
инфракрасный обогрев.
Наиболее экономически выгодным и простым в осуществлении является метод «термоса», заключающийся в том, что подогретую с помощью электродов до 25-40С бетонную смесь привозят на площадку и укладывают в опалубку. Затем укрывают слоем теплоизоляционного материала, так как при большей температуре подогрева бетонная смесь во время транспортирования быстро загустевает. Бетон, изолированный от холодного воздуха, твердеет за счет тепла, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении, а также тепла, выделяемого в процессе экзотермической реакции твердения цементного теста. Однако данный метод хорош только в том случае, если применяется для массивных конструкций и есть доста-
точно времени для набора прочности бетоном. В случае, если сроки ограничены наиболее рационально сочетать данную технологию с другими методами.
Например, в случае ограниченных сроков на получение достаточной прочности бетоном, целесообразно использовать противоморозные добавки (при отсутствии на строительной площадке электроэнергии нужной мощности). Также, если существует необходимость интенсивного набора прочности бетоном или форма возводимой конструкции не отличается массивностью - целесообразно использовать электропрогрев.
Хорошо себя зарекомендовало использование термоактивных подвесных покрытий (ТАПП), способных обеспечить нагрев до 500 °С. Они представляют собой легкие гибкие устройства с углеродными ленточными нагревателями и проводами. Данная технология обогрева монолитного бетона используется при возведении покрытий, оснований дорог, стен капитальных сооружений, оболочек градирен, стволов дымовых труб.
Термоактивные покрытия выпускаются различных размеров, что позволяет использовать их для любых геометрических фигурных конструкций, а также их можно расположить на вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностях.
Следующим этапом будет проведение аналитических исследований с использованием математического аппарата [4, 5, 7 - 12]. В ранних исследованиях мы прибегали к использованию регрессионного уравнения второго порядка. В данном исследовании мы пошли другим путем.
Далее нам представляется возможность исследования зависимости переменных, которые имеют только два возможных значения. Это выполняется при помощи использования метода бинарной логистической регрессии [6]. Обычно рассматривается некое событие, которое произойдет или не произойдет. Бинарная логистическая регрессия в таком случае рассчитывает вероятность наступления события в зависимости от значений независимых переменных.
Рассмотрим множественную линейную регрессию. В данной регрессии зависимой переменной является линейная функция независимых переменных
у = Ъх • хх + Ь2 ■ х2 + Ь3 ■ х3 + ••• + Ъп ■ хп + а, (1)
где хг - значения независимых переменных, Ьг - коэффициенты, расчёт которых является задачей бинарной логистической регрессии, а - некоторая константа.
Проведение процедуры вычисления регрессионных коэффициентов позволяет оценить вероятность исхода события.
Еще одной интерпретацией варианта решений данной проблемы является применение данном типа уравнения регрессии
где р - вероятность наступления данного события или нет; е-основание натуральных логарифмов; у - стандартное уравнение регрессии [16].
В результате проведенного анализа существующих особенностей зимнего бетонирования, было выяснено, что одним прогревом бетона с помощью различных устройств или утеплителей не всегда можно достичь требуемых результатов, особенно с учетом роста тарифов на электроэнергию.
Наиболее рациональным решением будет использование противо-морозных добавок. Их использование помогает снизить температуру замерзания воды в бетонной смеси, что обеспечивает проведение бетонных работ и твердение бетона даже при отрицательных температурах. При этом достижение критической прочности бетона происходит в более короткие сроки.
Благодаря вышеуказанным правилам и технологиям, сегодня есть возможность не приостанавливать строительство при низких температурах.
Список литературы
1. Копылов В.Д. Устройство монолитных бетонных конструкций при отрицательных температурах среды: монография. М.: Изд-во АСВ. 2014. 180 с.
2. Афанасьев А. А., Копылов В. Д. и др. Технология строительных процессов // Промышленное и гражданское строительство. 1997. 464 с.
3. Тринкер А.Б. Зимнее бетонирование и работы в условиях вечной мерзлоты // Технологии бетонов. 2013. №2. С. 42 - 44.
4. Лапидус А. А. Формирование интегрального потенциала организационно-технологических решений посредством декомпозиции основных элементов строительного проекта // Вестник МГСУ. 2016. № 12. С. 114— 121.
5. Лапидус А. А., Потенциал эффективности организационно-технологических решений строительного объекта // Вестник МГСУ. 2014. № 1. С. 175-180.
6. Жилина Е.В. Использование бинарной логистической регрессии для оценки качества адаптивного теста // Вестник Томского государственного университета. 2010. С. 106.
7. Бидов Т.Х. Организационно-технологические и управленческие решения использования методов неразрушающего контроля при возведении монолитных конструкций// Научное обозрение. 2017. №13. С. 5457.
8. Бидов Т.Х., Аветисян Р.Т. Формирование производственно-технологических модулей // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 496-498.
9. Бидов Т.Х., Аветисян Р.Т. разработка организационно-технологической модели потенциала устройства временного крепления стенок выемок при производстве работ нулевого цикла // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 12. С. 427-431.
10. Лапидус А. А. Потенциал эффективности организационно-технологических решений строительного объекта // Вестник МГСУ. 2014. № 1. С. 175—180.
11. Лапидус А.А., Бидов Т.Х. Формирование производственно-технологических модулей, обосновывающих использование методов не-разрушающего контроля при возведении монолитных конструкций гражданских зданий// Наука и бизнес: пути развития. 2019. №1. С. 31-36.
12. Хаев Т.Э., Аветисян Р.Т. Факторы, влияющие на принятие организационно-технологических решений при выборе конструктивных методов креплений стенок выемок и котлованов // Наука и бизнес: пути развития, 2019. С. 85-87.
13. Хубаев А.О. Описание эксперимента при расчете потенциала производства зимнего бетонирования // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 2. С. 247-252.
14. Хубаев. А.О., Бидов Т.Х. Организационно-технологический потенциал использования методов неразрушающего контроля при производстве бетонных работ в зимний период // Наука и бизнес: пути развития -
2018. №4. С. 101-104.
15. Lapidus A., Bidov T., Khubaev A. The study of the calibration dependences used when testing the concrete strength by nondestructive methods // MATEC Web of Conferences. 2017. V. 117. P. 00094. DOI: https://doi.org/ 10.1051 /matecconf/201711700094.
16. Lapidus A., Khubaev A., Bidov T. Organizational and technological solutions justifying use of non-destructive methods of control when building monolithic constructions of civil buildings and structures // MATEC Web of Conferences. 2019. V. 251. P. 05014.
17. Lapidus A., Khubaev A., Bidov T. Development of a three-tier system of parameters in the formation of the organizational and technological potential of using non-destructive testing methods // E3S Web of Conferences.
2019. V. 97. P. 06037. DOI: https://doi.org/10.1051/e3sconf/20199706037.
18. Lapidus A., Kangezova M., Bidov T. Systematization of organizational and technological aspects of scientific technical support of buildings and constructions over 100m high // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. V. 698. P. 022091.
Хубаев Алан Олегоевич, старший преподаватель alan_khubaev@,mail.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Байчоров Расул Асламбекович, студент, alan_khubaev@mail.ru, Россия, Москва, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет,
Урусов Алим Аликович, инженер, alim. urusov@gmail. com, Россия, Москва, ООО «Отель «Виноградово»
OPTIMIZA TION OF PROCESSES ASSOCIA TED WITH THE PRODUCTION OF EARTHWORKS DURING THE CONSTRUCTION OF A BUILDING USING
THE «UP-DOWN» METHOD
A.O. Khubaev, R.H. Baychorov, A.A. Urusov
The need for year-round work is brewing, because there is a desire to reduce the time for the construction of capital construction projects. The issue of carrying out construction work in extreme climatic conditions has become widespread. The development of winter concreting technologies is the key to improving the efficiency and reliability of concrete work. The article discusses the features of technology and the possibility of applying various methods of work in winter conditions, provides recommendations for effective and safe work.
Key words: concrete, winter concreting, antifreeze additives, thermos method, electric heating, cement, concrete laying, construction, concrete mix.
Khubaev Alan Olegovich, senior lecturer, a/an khubae vamail. ru, Russia, Moscow, National research Moscow state University of civil engineering,
Baychorov Rasul Hamitovich, student, alan_khubaev@,mail. ru, Russia, Moscow, National research Moscow state University of civil engineering,
Urusov Alim Alikovich, engineer, alim. urusov@gmail. com, Russia, Moscow, Vinogradovo Hotel
УДК 621.317
МЕТОДИКА ФОРМИРОВАНИЯ АРХИТЕКТУРЫ СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СЕТЬЮ ДОСТУПА СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Д.А. Агафонов, О.А. Губская, А.С. Захарченко, С.П. Кривцов,
С.А. Корягин
Приведена методика, которая позволяет в первом приближении сформировать множество вариантов архитектуры системы технологического управления сетью доступа специального назначения.
Ключевые слова: система технологического управления, сеть доступа, архитектура, алгоритмическая структура, информационно-потоковая структура, топологическая структура, маршрутно-адресная структура.
Исследование больших сложных систем, к классу которых относится система технологического управления сетью доступа специального назначения (СТУ СД СН), включает этапы, изложенные в ряде работ [1,2,3]. Реализация системного подхода при синтезе архитектуры СТУ СД является продолжением и развитием этапов исследования сложных систем.
