CC BY
22
Оригинальная статья / Original article УДК 69.059.25
DOI: https://d0i.0rg/l 0.21285/2227-2917-2019-3-542-549
Совершенствование технологии восстановления наружных стеновых панелей из газозолобетона методом бетонирования с использованием модифицированного конструктивно-теплоизоляционного бетона
© А.В. Петров3, А.К. Ефимова9, Нгуен Тхань Тунгь
аИркутский национальный исследовательский технический университет, г. Иркутск, Россия ьУниверситет Куинён, г. Куинён, Социалистическая Республика Вьетнам
Резюме: Необходимость решения проблем ремонта и содержания многоквартирных домов первых массовых серий объясняется масштабностью типового крупнопанельного жилого фонда, объемы которого по стране составляют почти 9% общего объема. Зарубежный опыт показывает, что из общего объема финансирования строительных работ в жилищном фонде доля, направляемая на новое строительство, составляет до 30%, а остальные 70% идут на реконструкцию и восстановление. В России же в последние десятилетия преобладали инвестиции в строительство нового жилья, а проблема поддержания в надлежащем виде уже используемого жилого фонда отошла на второй план. Задержка проведения восстановительных работ еще на 5-10 лет может привести к необходимости массового сноса и расселения жилого фонда первых массовых серий. Целью проведенного исследования является разработка и совершенствование технологии восстановления наружных стеновых панелей из газозолобетона методом бетонирования с использованием модифицированного конструктивно-теплоизоляционного бетона. Проведены обследования, объектами которых являются наружные однослойные стеновые панели из газозолобетона зданий 335-й серии в Иркутской области. Изучены и сопоставлены проектные и эксплуатационные данные. Уточнены основные причины разрушений наружных стеновых панелей из газозолобетона, приняты наиболее новые технологические решения по оптимизации восстановительных работ по панелям. Выявлено, что вследствие сверхнормативных сроков эксплуатации и низкоквалифицированных ремонтно-восстановительных работ, наружные панели зданий 335-й серии подвергаются разрушению в виде расслоения по внешним арматурным сеткам, что несет угрозу безопасной эксплуатации здания в целом.
Ключевые слова: крупнопанельные здания 335-й серии, наружная стеновая панель, газозолобетон, ремонтные работы, бетонирование
Информация о статье: Дата поступления 25 июня 2019 г.; дата принятия к печати 09 августа 2019 г.; дата онлайн-размещения 30 сентября 2019 г.
Для цитирования: Петров А.В., Ефимова А.К., Нгуен Тхань Тунг. Совершенствование технологии восстановления наружных стеновых панелей из газозолобетона методом бетонирования с использованием модифицированного конструктивно-теплоизоляционного бетона. Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2019;9(3):542-549. DOI: 10.21285/2227-2917-2019-3-542-549.
Optimisation of technology used for restoring gas-ash concrete outdoor wall panels using modified structural and heat-insulating concrete
Alexander V. Petrov, Alina K. Efimova, Nguyen Thanh Tung
Irkutsk National Research Technical University, Irkutsk, Russia Quy Nhon University, Vietnam
Abstract: The need to solve problems associated with the repair and maintenance of apartment buildings of the first mass series is explained by the large scale of the typical large-panel housing stock, the volume of which accounts for almost 9% of the total housing volume in Russia. Foreign experience shows that, relative to the total amount of financing for construction work in the housing stock, the share allocated for new construction can be up to 30%, while the remaining 70% is used for reconstruction. In Russia, investment in the construction of new housing has prevailed in recent decades, while the problem of maintaining the already used housing stock has receded into the background. A delay in reconstruction work for another 5-10 years may lead to the need for mass demolition and resettlement of the housing stock of the first mass series. The current study aims at the development and improvement of technology for restoring external gas-ash con-
Том 9 № 3 2019
Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 542-549 Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 3 2019 _pp. 542-549
ISSN 2227-2917
542 (Print)
542 ISSN 2500-154X (online)
crete wall panels with the use of modified structural and heat-insulating concrete. The objects of the conducted surveys were external, single-layer gas-ash concrete wall panels of buildings of the 335th series in the Irkutsk Region. The design and operational data were studied and compared. The main causes of the destruction of outer gas-ash concrete wall panels were clarified and the most up-to-date technological decisions for optimising the work on the restoration of panels were substantiated. It was revealed that, due to the excess of service life and low-quality repair and restoration work, exterior panels of the 335th series buildings are destroyed in the form of lamination along external reinforcement grids, posing a threat to the safe operation of the building as a whole.
Keywords: large-panel buildings with series 335, exterior wall panel, gas-foam concrete, repair work, concreting
Information about the article: Received June 25, 2019; accepted for publication August 09, 2019; available online September 30, 2019.
For citation: Petrov A.V., Efimova A.K., Nguyen Thanh Tung. Optimisation of technology used for restoring gas-ash concrete outdoor wall panels using modified structural and heat-insulating concrete. Izvestiya vuzov. Investitsii. Stroitelstvo. Nedvizhimost = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate. 2019;9(3):542-549. (In Russ.) DOI: 10.21285/2227-2917-2019-3-542-549.
Введение
В 60-х гг. XX в. правительством СССР было принято решение о создании государственной жилищной программы, основной целью которой являлась массовая застройка территории страны быстровозводимыми крупнопанельными многоквартирными домами (рис. 1). Дом 335-й серии с полным и неполным каркасом представляет собой жилое здание в 4-5 этажей с продольными несущими стенами. Согласно данным типового проекта, элементы каркаса рассчитаны только на вертикальную нагрузку. Изначально предполагалось, что сооружения данной серии будут изъяты из эксплуатации через 15 лет с момента постройки здания и будут реконструированы в здания меньшей этажности с переносом в сельскую местность, где их срок службы мог быть про-
длен до 150 лет [1]. По факту, с изменениями внутренней политики государства, здания данной серии не только не были реконструированы в одно- и двухэтажные, но они эксплуатируются до сих пор в своем «первозданном» состоянии спустя более 50 лет.
Существующая проблема особо затрагивает Иркутскую область, так как по статистическим данным [2] в г. Иркутске и в целом по области здания 335-й серии составляют около 10% жилищного фонда, внушительная часть которых находится в ограниченно-работоспособном или аварийном - опасном для жизни людей состоянии. Также немаловажное значение имеют природно-климатические и сейсмические условия региона [3].
Рис. 1. Строительство домов 335-й серии в г. Ангарске Fig. 1. Construction of buildings 335 series in Angarsk
Том 9 № 3 2019 ISSN 2227-2917
с. 642-649 Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость (print) 543 Vol. 9 No. 3 2019 Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate ISSN 2600-164X 643 pp. 642-649_(online)_
Целью данного исследования является анализ существующих технологий восстановления наружных стеновых панелей из газозо-лобетона зданий, а также изучение усовершенствованной технологии восстановления методом бетонирования. Бетонирование проводится с использованием модифицированного конструктивно-теплоизоляционного бетона.
Методы исследования - анализ и сравнение статистических данных и данных проектных работ ООО «Предприятие Иркут-Инвест» [4, 5]. В результате проведенных исследований выявлены преимущества и недостатки существующих методов, а также возможные причины отказов их работы.
Основные причины наличия дефектов у зданий 335-й серии:
• повышенная гигроскопичность ячеистых бетонов, к которым относится и газозоло-бетон [6], и его низкие защитные свойства по отношению к арматуре, вызывающие коррозию
наружных арматурных сеток, вследствие которых происходит расслоение наружных стеновых панелей [7] (рис. 2);
• грубое нарушение заводами ЖБИ технологии изготовления панелей, а именно, неконтролируемое «погружение» наружной сетки на глубину до 150-200 мм от наружной поверхности вместо 40 мм, предусмотренных проектом. Схема нарушения технологии представлена на рис. 3;
• климатические особенности региона;
• отсутствие ремонтно-защитных мероприятий. Зоны скопления конденсата провоцируют возникновение очагов морозной деструкции. Разрушение раствора наружных панельных швов активизирует физическое старение материалов, и, как следствие, образование мостов холода, нарушение паро- и гидроизоляции с регулярным влагонасыщением полости шва [8].
Рис. 2. Характерное состояние наружных стеновых панелей из газозолобетона северной
ориентации. г. Ангарск, 10 микрорайон, д. 36 Fig. 2. The characteristic condition of the exterior wall panels of gas-foam concrete of the north orientation. Angarsk, 10 microdistrict, 36
ISSN 2227-2917 Том 9 № 3 2019 544 (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 542-549
544 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 3 2019 _(online)_pp. 542-549
Опалубка
Стеновая панель 7
Расположение верхней 1 сетки по проекту
о
"ч-
т-V-V—7—I-1-—»-р-1-*-г
Наружный слой панели
J_i_i_Li_I_fe_i_i_t_1
2690
Фактическое расположение сеток
Внутренний слой панели
-Г"
о-
v} О
о
Рис. 3. Нарушение заводами-изготовителями технологии формовки панелей
из газозолобетона
Fig. 3. Violation by manufacturers of technology for forming gas-foam concrete panels
Опыт восстановления
В последние годы коммунальные службы производили ремонты дефектов и повреждений зданий с полным и неполным каркасом с помощью плотных цементно-песчаных растворов [9]. Такие технологии ремонта не обеспечивают надежного сцепления наносимых слоев и долговечность ремонтного слоя, как правило, невелика. При замене вышедших из строя стеновых панелей на новые возникает необходимость переселения жителей на период производства работ, а для домов данной серии без пристенных колонн такой способ и вовсе невозможен [10, 11]. На период с 2004 г. по настоящее время основным способом восстановления наружных стен является торкретирование с последующим монтажом утеплителя и системы вентилируемого фасада
(рис. 4). Вентилируемый фасад - система отделки внешних стен зданий, состоящая из монтируемых на каркас облицовочных материалов. Особенность технологии состоит в том, что способ установки конструкции предусматривает наличие прослойки между элементами отделки и стеной сооружения, благодаря которой свободно циркулирует воздух, защищая здание от лишней влаги и снижая теплоотдачу дома [12]. В зданиях с неполным каркасом восстанавливают с предварительным усилением панелей армированным торкретбетоном с внутренней стороны. Хотя данный способ действенен и обеспечивает высокое качество работ, он является весьма трудозатрат-ным и, кроме того, дорогостоящим. Увеличивается стоимость ремонта за счет увеличения расхода материала (большое количество крепежных изделий) и сложности монтажных ра-
Том 9 № 3 2019
с. 642-649 Vol. 9 No. 3 2019 pp. 642-649
бот. В связи с этим возникла вполне обоснованная необходимость в совершенствовании данной технологии с целью удешевления ремонтных работ, но и сохранения качества их производства. Поэтому, наряду со сплошным и локальным ремонтом и защитой НС-панелей (торцы и фасады), апробирована и применена на практике восстановительная технология методом бетонирования. Бетонирование производится с использованием модифицированного конструктивно-теплоизоляционного бетона. На первоначальном этапе данная технология схожа с предыдущим методом: демонтируется аварийный слой панели, закрепляются анкера и арматурная сетка [13]. Далее с использованием ламинированной фанеры монтируют опалубку, закрепляя ее с помощью шпилек и стальных уголков (рис. 5). Главное отличие данного метода в применении модифицированного бетона, состав которого был подобран и испытан в лабораторных условиях. Его важные преимущества заключаются в малом расходе, относительно недорогой стоимости и высоких прочностных и теплофизических характеристиках [14, 15]. В целях дополнительной теплоизоляции фасадов северной ориентации, где в основном и происходит расслоение панелей, поверхность бетона вместо вентилируемого фасада покрывают окрасочной теплоизоляцией с предварительным грунтованием поверхности. Свойства теплоизоляционных красок отличаются устойчивостью к механическим нагрузкам, высокой адгезией и экологичностью. В качестве теплоизоляционного покрытия используются фасадные паро-проницаемые составы Re-Therm, Корунд и др.
ISSN 2227-2917
Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость (print) 646 Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate ISSN 2600-164X 646
_(online)_
Рис. 4. Торец здания, облицованный вентиляционным фасадом. г. Иркутск, ул. Р. Люксембург, 259. Fig. 4. The end of the building, veneered facade. Irkutsk, 259, R. Luxembourg Street
Рис. 5. Укладка бетонной смеси в опалубку. г.Ангарск, 10 микрорайон, д.36. Fig. 5. Laying concrete mix in the formwork. Angarsk, 10 microdistrict, 36.
ISSN 2227-2917 Том 9 № 3 2019 546 (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 542-549 546 ISSN 2500-154X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 3 2019 _(online)_pp. 542-549
Сравнение сметных расчетов Comparison of estimated calculations
Наименование работ Общая стоимость на 1 м2, руб.
г. Aнгарск, 10 мкр, д. 36 г. Иркутск, ул. Р. Люксембург, 259
Закрепление карнизных блоков 312 297
Усиление поверхности торцевых панелей снаружи 8 910 6 564
Утепление панелей фасадной системой - 3 689
Отделочные работы по фасаду 1 293. -
Транспортные расходы и вывоз мусора 93р. 1 269
Итого 10 608 11 818
Выводы
Проблема зданий 335-й серии является особо актуальной для Иркутской области исходя из климатических, сейсмических и природных факторов. Мероприятия по капитальному ремонту данных сооружений следует проводить в максимально краткие сроки, учитывая их техническое состояние и социальное напряжение жильцов. Анализируя результаты сравнения смет можно сделать вывод, что использование метода бетонирования существенно снижает общие
затраты ремонтных работ в среднем на 10-11%. Данная технология исходя из предполагаемых объемов работ по восстановлению наружных панелей в условиях Иркутской области (около 2000 зданий) является весьма актуальной, а следовательно требует более детальной проработки с точки зрения опалубочных работ, состава конструктивно-теплоизоляционного бетона, оптимизации уровня дополнительной теплоизоляции ремонтных поверхностей на основе окрасочных составов.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Петров А.В. Реконструкция крупнопанельных зданий серии 1-335с с неполным каркасом в Иркутской области // Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость. 2012. № 2. С. 105-110.
2. Анализ экспериментальных значений теплотехнических характеристик ограждающих конструкций зданий серии 1-335 // Academia. Архитектура и строительство. 2010. № 3. С.381-384.
3. СП 131.13330.2012 Строительная климатология [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200095546/ (29.12.2016).
4. Пинус Б.И. Исследование физико-механических свойств и коррозионной стойкости газозолобетона стеновых панелей группы жилых домов по ул. Баумана в г. Иркутске // Научно-технический отчет по теме 332. С. 27-34.
5. Петров А.В., Петунин А.Г., Пешков В.В. Крупнопанельные здания серии 1-335 с наружными стеновыми панелями из газозолобетона: ремонтировать, реконструировать или сносить? // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2015. №11. С. 85-87.
6. СП 63.13330.2012 Бетонные и железобетонные конструкции [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200095246/ (2012).
7. Michael C. Forde. Construction and Building Materials. Vol. 197. P. 122-123.
8. 1-335 (серия домов) [Электронный ресурс] //
Электронный ресурс. URL:
https://ru.wikipedia.org/wiki/1-
335_(%D1 %81 %D0%B5%D1 %80%D0%B8%D1 %
8F_%D0%B4%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0%B
2) (29.12.2016).
9. Концепция реабилитации жилых домов первых массовых серий в Ижевске (серия 1-335) // Научные проблемы архитектуры и дизайна. Известия КГАСА. 2014.
10. Домнин В.В. Реконструкция аварийных жилых домов с заменой и усилением конструкций [Электронный ресурс]. URL: http://vesnat.ru/nuda/rekonstrukciya-avarijnih-jilih-domov-s-zamenoj-i-usileniem-kon/main.html/
(29.12.2016).
11. Техлиб СПБ УВТ [Электронный ресурс]. URL: http://tehlib.com/arhitektura/teplotehni cheskij-raschet/seriya-1-335-s-nepolnym-karkasom/
(16.11.2017).
12. Хрусталев Б.М. Теплоснабжение и вентиляция // Курсовое и дипломное проектирование. 2008. С. 52.
13. Силаенков Е.С. Долговечность изделий из ячеистых бетонов. М.: Стройиздат, 1986. С.63-65.
14. Газозолобетон [Электронный ресурс] // Большая энциклопедия нефти и газа. URL: https://www.ngpedia.ru/id636975p1 .html/ (29.12.2016).
15. ГОСТ 25485-89 Бетоны ячеистые. Технические условия [Электронный ресурс]. URL: http://docs.cntd.ru/document/1200000666 (29.12.2016).
Том 9 № 3 2019 ISSN 2227-2917
с. 642-649 Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость (print) 647 Vol. 9 No. 3 2019 Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate ISSN 2600-164X 6 pp. 642-649_(online)_
REFERENCES
1. Petrov AV. Reconstruction of large-panel buildings of the series 1-335c with an incomplete skeleton in Irkutsk region. Izvestiya vuzov. Investitsii. Stroitelstvo. Nedvizhimost = Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate 2012;3:105-110. (In Russ.).
2. Analysis of experimental values of thermal characteristics of enclosing structures of buildings series 1-335. Academia. Architecture and construction. 2010;3:381-384. (In Russ.).
3. Set of rules 131.13330.2012 Building climatology Available from: http://docs.cntd.ru/ document/1200095546/ [Accessed 29th December 2019]. (In Russ.).
4. Pinus BI. Investigation of the physicomechani-cal properties and corrosion resistance of gas-foam concrete wall panels of a group of residential buildings on Bauman street in Irkutsk. Scientific and technical report on the topic 332; p. 27-34. (In Russ.).
5. Petrov A.V., Petunin A.G., Peshkov V.V. Large-panel buildings of series 1-335 with exterior wall panels made of gas-foam concrete: repair, reconstruct or demolish? Vestnik Irkutskogo gosu-darstvennogo tehnicheskogo universiteta = Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2015;11:85-87. (In Russ.)
6. Set of rules 63.13330.2012 Concrete and reinforced concrete structures. Available from: http://docs.cntd.ru/document/1200095246/ [Accessed 29th December 2019] (In Russ. )
7. Michael C. Forde. Construction and Building Materials. 197;122-123.
8. 1-335 (series of houses). Available from: https://ru .wi ki pedia.org/wi ki/1 -
335_(%D1 %81 %D0%B5%D1 %80%D0%B8%D1 %8F_%D0%B4%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D0 %B2) [Accessed 29th December 2019].
9. The concept of rehabilitation of houses of the first mass series in Izhevsk (series 1-335). Scientific problems of architecture and design. News of KGAS. 2014.
10. Domnin VV. Reconstruction of emergency houses with replacement and strengthening of structures Available from: http://vesnat.ru/ nuda/rekonstrukciya-avarijnih-jilih-domov-s-zamenoj-i-usileniem-kon/main.html/ [Accessed at 11th October 2015].
11. Tehlib SPB UVT Available from: http://tehlib.com/arhitektura/teplotehnicheskij-raschet/seriya-1-335-s-nepolnym-karkasom/ [Accessed at 16th November 2017].
12. Khrustalev BM. Heat Supply and ventilation. Course and diploma design. P. 52.
13. Silaenkov ES. Durability of products from cellular concrete. Moscow: Stroiizdat, 1986; p. 63-65.
14. Aerated concrete is a Large encyclopedia of oil and gas. Available from: https://www.ngpedia.ru/id636975p1 .html/ [Accessed at 11th October 2015]. (In Russ.)
15. GOST 25485-89 Cellular Concrete. Technical conditions. Available from: http://docs.cntd.ru/ document/1200000666 [Accessed at 11th October 2015]. (In Russ.).
Критерии авторства
Петров А.В., Ефимова А.К., Нгуен Тхань Тунг имеют равные авторские права. Ефимова А.К. несет ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Сведения об авторах
Петров Александр Владимирович,
кандидат технических наук, профессор
кафедры строительного производства,
Иркутский национальный исследовательский
технический университет,
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83,
Россия,
e-mail:[email protected]
ORCID https://orcid.org/0000-0003-0002-0135
Contribution
Petrov A.V., Efimova A.K., Nguyen Thanh Tung have equal author's rights. Efimova A.K. bears the responsibility for plagiarism.
Conflict of interests
The authors declare no conflict of interests regarding the publication of this article.
Information about the authors
Alexander V. Petrov,
Cand. Sci. (Eng.), Professor of the Department
of Construction Production,
Irkutsk National Research Technical University,
83 Lermontov St., Irkutsk 664074, Russia,
e-mail:[email protected]
ORCID https://orcid.org/0000-0003-0002-0135
ISSN 2227-2917 Том 9 № 3 2019 640 (print) Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость с. 642-649 648 ISSN 2600-164X Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate Vol. 9 No. 3 2019 _(online)_pp. 642-649
Ефимова Алина Константиновна,
магистрант кафедры строительного производства,
Иркутский национальный исследовательский
технический университет,
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83,
Россия,
Ие-таИ: [email protected]
ORCID https://orcid.org/0000-0003-0572-8538
Нгуен Тхань Тунг,
инженер лаборатории механики грунтов, инженерно-технологический факультет, Куинен Университет,
г. Куинен, ул. Ан Зыонг Выонг, 170, Вьетнам,
e-mail:[email protected]
ORCID https://orcid.org/0000-0002-7644-3823
Alina K. Efimova,
Master's degree student of the Department
of Construction Production,
Irkutsk National Research Technical University,
83 Lermontov St., Irkutsk 664074, Russia,
He-mail: [email protected]
ORCID https://orcid.org/0000-0003-0572-8538
Nguyen Thanh Tung,
Civil Engineer in the Soil Mechanics Laboratory, Department of Engineering and Technology, Quy Nhon University,
170, An Duong Vuong St., Quy Nhon, Vietnam,
e-mail:[email protected]
ORCID https://orcid.org/0000-0002-7644-3823
Том 9 № 3 2019 ISSN 2227-2917
с. 542-549 Известия вузов. Инвестиции. Строительство. Недвижимость (print) 549 Vol. 9 No. 3 2019 Proceedings of Universities. Investment. Construction. Real estate ISSN 2500-154X 549 pp. 542-549_(online)_
