CC BY
18Крупнопанельное домостроение
------ЖИЛИЩНОЕ ---
строительство
Научно-технический и производственный журнал
УДК 624.012.35
ЛМ КОЛЧЕДАНЦЕВ, д-р техн. наук, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет; Н.П. РОЩУПКИН, ген. директор ЗАО «Рощинострой» (Ленинградская обл.)
Жилье экономического класса — сборное, монолитное или сборно-монолитное?
Приведены исходные предпосылки и специфика природно-климатических условий России для обоснования приоритетности направлений строительства жилья экономического класса. Предложен новый технологический уровень строительства сборно-монолитных зданий с использованием термовиброобработанной бетонной смеси (ТВОБС) для заделки стыков между сборными элементами стен и перекрытий.
Ключевые слова: исходные предпосылки, рациональная область применения, сборно-монолитное домостроение, термовиброобработка бетонной смеси.
На Международной научно-технической конференции «Модернизация крупнопанельного домостроения - локомотив строительства жилья экономического класса» (19-20 апреля 2011 г., Москва) и на VI Международном форуме «Стратегия развития жилищного строительства в России» (16-18 мая 2011 г., Москва) рассматривались различные аспекты строительства жилья социального класса: панельное домостроение, возведение домов из объемных блоков, строительство «зеленых» (экологичных) и энергосберегающих домов и др.
Рассмотрим исходные предпосылки и специфику природно-климатических условий России, с учетом которых авторы обосновывают приоритетность направлений строительства жилья экономического класса:
1. Среди развитых и развивающихся стран обеспеченность населения жильем в России одна из самых низких. Например, на одного человека в России приходится 20 м2 жилья, в Китае - 30 м2, в Японии - 40 м2, в Англии - 44 м2, в США - 65 м2, в Норвегии - 75 м2. Актуальность строительства жилья экономического класса очевидна.
2. Большая часть населения России, нуждающегося в улучшении жилищных условий, сосредоточена в крупных и средних городах. Это значит, что основные объемы ввода в эксплуатацию жилья будут обеспечиваться за счет строительства многоэтажных зданий.
3. Половина территории России относится к зонам с суровыми климатическими условиями. Низкие положительные и отрицательные температуры наружного воздуха оказывают негативное влияние на процессы бетонирования и выдерживания бетона. Бездумное увлечение монолитным домостроением неоправданно.
4. Значительная часть территории России (примерно 30%) относится к зонам с повышенной сейсмичностью. В таких зонах применение панельного домостроения в чистом виде недопустимо. Печальное подтверждение этому - разрушенный город на о. Сахалин.
5. Мощная база панельного домостроения, созданная в Советском Союзе, в настоящее время используется в лучшем случае на 30%.
В настоящее время на ряде предприятий панельного домостроения освоена гибкая технология изготовления сборных изделий, суть которой состоит в том, что на одном и том же стенде с помощью переналаживаемой бортовой оснастки можно изготавливать изделия различных размеров и форм в плане. Это обстоятельство позволяет разнообразить архитектурный облик зданий, возводимых с использованием сборных элементов.
Другим конструктивно-технологическим приемом, позволяющим исключить проблему протечек и продуваемости стыков панельных зданий, является устройство так называемых бесшовных фасадов. Наружные стены панельного здания, так же как и внутренние, делаются из тяжелого бетона с последующим утеплением минераловатным утеплителем и оштукатуриванием по сетке.
Применение минераловатного, а не полистирольного утеплителя позволяет повысить экологичность домов, а варьированием толщины утеплителя в зависимости от расчетной температуры наружного воздуха можно повысить эксплуатационную энергоэффективность жилых зданий.
Из изложенного следует, что приоритетным направлением решения проблемы строительства жилья экономического класса является использование потенциала панельного домостроения. Однако панельное домостроение в чистом виде не всегда и не везде удовлетворяет требованиям надежности и долговечности. Особую озабоченность авторов данной статьи вызывает тенденция увеличения этажности панельных зданий до 20-25 этажей.
История панельного домостроения в нашей стране начиналась с пятиэтажных зданий массовой застройки с постепенным увеличением этажности до 9, затем и до 16 этажей. С увеличением этажности погрешности заводских и монтажных отклонений от проектных значений накапливаются. Подтверждением является, например, разрушение 16-этажного панельного дома в Ленинграде в 1976 г. Понижается восприимчивость панельных зданий к нештатным внешним, в том числе динамическим, воздействиям природного или техногенного характера.
24
62011
Научно-технический и производственный журнал
Крупнопанельное домостроение
35
30
25
20
15
10
Рис. 1. Общий вид установки ТВОБС по проекту ТГК-01:1 — загрузочный бункер; 2 — труба греющая вертикальная; 3 — труба греющая наклонная; 4 — воронка с переходным патрубком; 5 — затвор; 6 — подъемник; 7 — вибратор; 8 — насосная станция; 9 — гидроцилиндр; 10 — синхронизирующий механизм
Повысить надежность зданий, возводимых с использованием сборных элементов, можно за счет перехода от полносборного строительства к сборно-монолитному домостроению [1].
Строительство сборно-монолитных зданий авторы предлагают осуществлять на новом технологическом уровне, а именно: стыки между сборными элементами стен и перекрытий, имеющих арматурные выпуски, заделывать термо-виброобработанной бетонной смесью.
Суть термовиброобработки бетонных смесей (ТВОБС) заключается в том, что перед укладкой в опалубку, в данном случае в стык, бетонную смесь обрабатывают в специальной установке (установка ТВОБС) (рис. 1) комплексом воздействий, включающим разогрев электрическим током, виброактивацию, воздействие пара и избыточного давления. Активированная таким образом смесь позволяет обеспечить ускоренный набор прочности бетона: 40-45% через 8 часов и 70-100% через сутки при скорости остывания 1-2оС/ч (рис. 2). При этом удельный расход электроэнергии составляет =50 КВтч/м3, исключаются безвозвратная потеря греющих проводов и трудозатраты на их установку [2].
Технология ТВОБС защищена рядом патентов РФ и включена в Руководство по прогреву бетона в монолитных конструкциях, изданное в НИИЖБ в 2005 г. [3].
Для обеспечения скорости остывания бетона 1-2оС/ч опалубка стыка выполняется в виде термоактивных щитов (ТАЩ) с удельной мощностью 0,15-0,2 кВт/м2. Перед укладкой смеси стык с помощью ТАЩ прогревается.
0
14
28
Рис. 2. Кинетика нарастания прочности бетона М250при различных режимах обработки смеси (В/Ц=0,62) с подвижностью10 см: 1 — без обработки, стандартное выдерживание; 2 — предварительный разогрев до 55оС; 3 — то же, до 70°С; 4 — термовибро-обработка с температурой разогрева 55оС; 5 — то же, с температурой разогрева 70оС; 6 — то же, с температурой 90оС
Качество бетона из термовиброобработанной смеси по прочности, плотности, сцеплению с арматурой не хуже, чем бетон нормального твердения. Сцепление вновь уложенного бетона с бетоном железобетонных панелей лучше, чем при обычной технологии замоноличивания стыков. Улучшение сцепления «старого» и «нового» бетонов обусловлено явлениями тепломассопереноса в направлении от бетонной смеси с более высокой температурой (=70°С) к бетону с менее низкой температурой (=10оС).
Таким образом, сборно-монолитное строительство, осуществляемое на современном технологическом уровне, позволяет обеспечить возведение жилых домов по темпам полносборного строительства, а по надежности и долговечности - монолитного.
Список литературы
1. Колчеданцев Л.М., Зубов Н.А., Рощупкин Н.П., Колче-данцев А.А. Конструктивно-технологические решения сборно-монолитного здания экономического класса // Строительные материалы. 2011. № 3. С. 37-39.
2. Колчеданцев Л.М. Интенсифицирование технологии бетонных работ на основе термовиброобработки смесей. СПб.: СПбГАСУ, 2001. 230 с.
3. Руководство по прогреву бетона в монолитных конструкциях. М.: НИИЖБ, 2005. 275 с.
5
7
62011
25
