Скоростное всесезонное монолитное домостроение

Рис. 1. Рост прочности бетона класса B 22,5 в первые трое суток в зависимости от температуры выдерживания Особенности существующего положения Современное скоростное всесезонное и, прежде всего, зимнее монолитное домостроение диктует заданный темп возведения этажа за 7—10 дней, что вызывает необходимость организации интенсивного обогрева бетона и тщательного контроля его прочности в процессе выдерживания, особенно в первые 24—48 часов. �менно в этот период времени происходит начальное формирование структуры бетона, и руководителю строительства объекта необходимо принимать оперативные решения по прекращению или продолжению обогрева, снятию опалубки и возможному последующему до-греву, устройству переопирания изготовленных пролетных конструкций, имеющих прочность 40—70% от проектной (рис.1). При этом следует учитывать, что на реальной стройке ежедневно возникают еще и нештатные ситуации: аварийные отключения электроэнергии, недостаток энергетических мощностей, отсутствие средств обогрева, утеплителей и укрывочных материалов, нарушения режимов обогрева, а также поставок бетона. Чем вооружен руководитель строительства объекта, принимая ответственные решения по дальнейшему производству работ в эти 24—48 часов? Паспортом на поступивший бетон. Реальная информация о кубиковой прочности может быть получена через 7—28 дней, а в специальных случаях — через 3 дня, когда решения уже приняты. Методы неразрушающего контроля бетона, находящегося в опалубке, мало применимы. Остается рассчитывать на температурный контроль, предусмотренный СНиП 3.03.01-87 (п. 2.61; пп. 4—8 табл. 6). Обычные средства ( термометр в скважине, заполненной незамерзающей жидкостью) в скоростном строительстве не-льзя считать достаточными и приемлемыми даже техниче-ски. Ведь число обязательных контрольных точек (или скважин) при 30—40 куб. м ежедневно бетонируемых тонкостенных конструкций находится в пределах от 30 до 50. В течение первых двух-трех суток их число достигает до 70—90 из расчета по 2 скважины на каждой колонне и стене длиной 3—5 м, по одной скважине на 10 кв. м перекрытия и др. В современной дорогостоящей опалубке из ламинированной фанеры или алюминия выполнять многочисленные отверстия для термометров практически недопустимо. Замеры должны производиться через 2 часа в первые сутки и не реже 6—2 раз в последующие трое суток. Поэтому данные термометрического контроля, полученные традиционным для массивных бетонных конструкций путем, могут носить недостоверный характер как по объему, так и по содержанию. Типовые технологические карты не в состоянии учесть все реальные условия конкретной стройки. Анализ технологической документации на обогрев и выдерживание бетона показывает, что вопросы тепловой обработки бетона и темпертурно-прочностного контроля в раннем возрасте недостаточно проработаны и сводятся к перепечатке общих сведений и правил. Причины — в сложности и высокой трудоемкости теплотехнических, температурно-проч-ностных и электротехнических расчетов при моделировании поведения бетона несущих конструкций. Выполняя с 1994 г. технологическое сопровождение при возведении многочисленных объектов монолитного домостроения в Москве и других городах, специалисты «М�С�-КБ» сформировали структуру оперативного контроля прочности бетона в раннем возрасте. При использовании данной методики предусматриваются: • разработка проекта производства работ (ППР) или технологических регламентов в составе ППР (технологической документации) на обогрев и выдерживание бетона в монолитных кон-струкциях; • организация совместного со строителями круглосуточного контроля температуры бетона в соответствии со СНиП 3.03.01-87; • расчетное определение прочности бетона по температуре выдерживания во всех контрольных точках в круглосуточном режи-ме с использованием компьютерной программы; • ведение оперативной и исполнительной технической документации температурно-прочностного контроля с оформлением журнала работ; • выборочный склерометрический контроль прочности бетона конструкций с применением современных приборов; • приборное обеспечение температурно-прочностного контроля в комплекте; • долговременное компьютерное прогнозирование прочности бетона при выдерживании монолитных конструкций в естественных условиях; • оперативное решение нештатных ситуаций при выдерживании бетона; • контроль догрева бетонных конструкций с целью достижения заданной прочности бетона; • материально-техническое оснащение обогрева монолиных конструкций (станции обогрева с понижающими трансформаторами, нагревательные провода и др.); • обучение персонала строительных организаций процессам выполнения обогрева и оперативного температурно-прочностного контроля по методике «М�С�-КБ». При информационной подготовке ППР и регламентов для любого объекта прорабатываются способы обогрева, конкретные режимы выдерживания, обеспечивающие достижение распалубочной прочности бетона. При этом формируются правила выполнения обогрева и выдерживания отдельных конструкций. Электротехнические разделы регламентов должны включать сведения об используемых нагревателях, схемы их размещения в объеме бетонируемых конструкций или на опалубке по принятым захваткам и участкам бетонирования в объеме всего объекта, указания по монтажу и коммутации нагревателей, спецификации материалов и оборудования. Отсутствие этих компонентов в составе технологических регламентов приводит к бессистемному и неквалифицированному осуществлению электротехнических работ в ходе возведения здания. В специфических разделах разрабатываются решения по электрообогреву и обеспечению набора прочности бетона в зонах, контактирующих с холодными массивами (грунт, ранее уложенный бетон и т. п.). Практика показывает, что именно в этих частях бетонируемых конструкций обнаруживается наибольшее количество дефектов, связанных с некачественным или недостаточным обогревом бетона. К числу новых информационных позиций регламентов обогрева и выдерживания монолитных железобетонных конструкций, применяемых при использовании данной методики, следует отнести: • раздел, рассматривающий условия, технику и правила догрева бетона при раннем распалубливании конструкций; • раздел, рассматривающий спосо-бы и правила выполнения аварийного обогрева бетона при нештатных ситуациях (прекращение подачи электроэнергии, резкое снижение температуры наружного воз-духа и т. п.); • раздел, регламентирующий порядок установки и снятия временных опор про-летных конструкций здания (монолитные плиты перекрытия, ригели, балки) при недостаточной для восприятия технологических нагрузок прочности бетона. Организация службы температурно-прочностного контроля на объекте Функционирование системы строится на использовании комплектов температурных датчиков с регистрирующим прибором для выполнения множественных прямых и косвенных (через опалубку) измерений температуры бетона. Данные измерений температуры вводятся в компьютер, находящийся на объекте, и обрабатываются с помощью программы, выполняющей полный анализ температурных параметров бетона с определением прочности бетона в контрольных точках. Одновременно программа делает вероятностные оценки прочности бетона и дает рекомендации по времени продолжения обогрева и выдерживания по всему объему выборки однородных конструкций при сложившихся условиях выдерживания. Анализ и представление результатов расчетов осуществляется оперативно в графической форме. С помощью программы выполняется чистовое оформление температурных лис-тов и заключений по проч-ности для журнала работ. Достоверность температурно-прочностного кон-троля в рамках предлагаемой методики обеспечивается выборочным применением неразрушающих методов контроля бетона, как это и предписывается правилами работ. В частности, используется метод упругого отскока с применением молотков Шмидта. �спытания прочности бетона выполняются сразу вслед за снятием опалубки в зонах контрольных точек наблюдения за температурой. Результаты сравниваются с расчетными по введенным значениям температур и, если нужно, выполняется коррекция данных для расчетного определения прочности в соответствии с параметрами реального бетона. Приборное обеспечение Все компоненты методики оперативного контроля прочности бетона в раннем возрасте взаимосвязаны и формируют современную эффективную производственную систему управления обогревом и выдерживанием бетона при возведении монолитных зданий, представленную в общем виде на схеме (рис. 2). При объемах суточной укладки 40—60 куб. м бетона, по этим правилам, требуется организовать круглосуточные измерения в 30—40 контрольных точках забетонированных стен и перекрытий. Комплексный подход к решению проблемы температурного контроля бетона привел к разработке специального приборного комплекта. Практическая работа с комплектом заключается в том, что температурные датчики различного типа (рис. 3) размещаются в контрольных точках монолитных конструкций на все время тепловой обработки и выдерживания либо непосредственно в бетоне (рис. 4), либо на опалубке (рис. 5). Установка датчиков может происходить заблаговременно или после бетонирования. В ходе выдерживания оператор-термометрист производит обход датчиков и считывание температуры в контрольных точках с помощью регистрирующего прибора — для этого достаточно вставить разъем кабеля датчика в гнездо на корпусе прибора-регистратора и снять значение температуры с табло (рис. 6). К указанным преимуществам следует добавить способность прибора устойчиво работать до —40 оС, малое энергопотребление, высокую устойчивость к ударным нагрузкам, наличие в комплекте утепляющих накладок и средств их крепления к опалубке, переводных таблиц температур для измерений через опалубку без сверления отверстий, удобных обобщенных графиков нарастания прочности бетона в зависимости от температуры выдерживания. Состав комплекта является достаточно универсальным для быстрого обеспечения практических измерений температуры бетона при возведении монолитных жилых зданий с типовым набором конструкций: стены, колонны, плиты перекрытий, фундаментная плита. Приборы поставляются в комплекте с программным обеспечением для обработки результатов температурных наблюдений и выработки производственных решений по обогреву бетона через оценку прочности конструкций. Практика показывает, что большинство выявляемых дефектов в области монолитного домостроения являются следствием: незнания руководителями и непосредственными исполнителями работ некоторых правил укладки бетонной смеси; несоблюдения условий непрерывности укладки и возобновления бетонирования, правил тепловой обработки бетона; недостаточным вниманием к контролю выдерживания ответственных несущих конструкций. Поэтому существует продиктованная жизнью необходимость проводить кратковременное обучение, позволяющее более грамотно выполнять работы по обогреву и выдерживанию монолитных конструкций, обмениваться постоянными консультациями со специалистами, выполнявшими разработку проектной документации и осуществляющими непосредственный контроль на данном объекте. О других методах контроля прочности бетона Предлагаемая методика не исключает лабораторного кубикового контроля и методов неразрушающего контроля. Вместе с тем необходимо отметить, что поздние кубиковые испытания (через 7—28 дней) и методы неразрушающего контроля, производимые после распалубки, а чаще всего спустя много дней и даже месяцев, фиксируют следствия и практически не могут влиять на формирование прочности в процессе выдерживания бетона. Методика оперативного контроля качества бетона в конструкциях в значительной мере позволяет управлять процессом на ранней стадии и таким образом устранять будущие финансовые и временные потери.