Становление и развитие отраслевой строительной науки в Якутии

СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ ОТРАСЛЕВОЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ НАУКИ В ЯКУТИИ

Ольга Иннокентьевна Матвеева,

кандидат технических наук, директор Якутского проектного научно-исследовательского института строительства.

Лидия Петровна Потапова,

главный специалист отдела строительных материалов и конструкций

ГалинаДмитриевна Федорова,

кандидат технических наук, зав. лабораторией тонкомолотых цементов

Анастасия Николаевна Цеева,

кандидат технических наук, зав. отделом оснований и фундаментов

В 50-60-х годах двадцатого столетия началось интенсивное освоение северных территорий в связи с открытием крупных месторождений алмазов, золота, цветных металлов, нефти, газа, угля, железа. В Якутии возникают новые города, поселки, крупные промышленные комплексы. Именно в этот период столица республики - г.Якутск- начала интенсивно застраиваться новыми кирпичными домами. Большие масштабы строительства в суровых климатических условиях на вечной мерзлоте обусловили необходимость получения новых научных разработок, позволяющих обеспечить развитие строительной индустрии и новых технологий, надежность и устойчивость зданий и сооружений, возможность широкого применения местных строительных материалов.

С инициативой создания в Якутии отраслевой научной структуры, которая целенаправленно занималась бы проблемами возведения зданий на вечномерзлых грунтах, выступил управляющий трестом «Якуттяжстрой» Е. Л. Жорницкий. Возглавляя эту самую крупную строительную организацию республики, он хорошо знал все проблемы строительства, связанные с существованием вечно-мерзлых грунтов.

В 1957 г. Президиум Академии строительства и архитектуры (АСиА) СССР принял решение о создании Якутской комплексной научно-исследовательской станции (ЯКНИС) от Московского научно-исследовательского института оснований и подземных сооружений. Начальником станции был назначен Е. Л. Жорницкий.

Перед ЯКНИС были поставлены задачи: изучение технологии строительства, разработка норм, инструкций и указаний, обобщение накопленного опыта строительства в суровых климатических и мерзлотных условиях Якутии.

В том же году в Якутском филиале АН СССР была создана лаборатория технологии строительных материалов под руководством талантливого инженера и высокоэрудированного специалиста Б. И. Бунина. Создание этой лаборатории было велением времени, поскольку требовалась постановка широкомасштабных исследований сырьевых ресурсов республики для производства местных строительных материалов на вновь создающейся базе стройиндустрии.

В 1962 г. по распоряжению Совета Министров РСФСР (от 06.02.62) ЯКНИС и лаборатория технологии строительных материалов ЯФ АН СССР были объединены в Якутский отдел Красноярского НИИ по строительству АСиА СССР. Возглавил отдел

Здание Якутского отдела Красноярского НИИ по строительству, 1963 г.

Ю. М. Гончаров, ныне доктор технических наук, профессор, советник Российской академии архитектуры и строительных наук (РААСН).

Объединение этих двух научных подразделений одной отрасли, действующих в разных ведомствах, должно было повысить эффективность исследований.С созданием этого отдела начинается развитие отраслевой строительной науки в республике.

Многие годы Якутский отдел был в составе Красноярского НИИ по строительству, переименованного позднее в Красноярский Промстрой-НИИпроект. В Красноярском институте объединились лучшие научные силы страны в области строительства в северных регионах. Методическое руководство работами Якутского отдела со стороны этого института, совместные научные разработки, обмен опытом и подготовка научных кадров внесли большой вклад в становление и развитие строительной науки в республике.

В 1994 г. Якутский отдел Красноярского Про-мстройНИИпроекта был преобразован в Якутский государственный проектный научно-исследовательский институт строительства (ГУП ЯкутПНИИС). В феврале 2000 г. институт прошел аккредитацию в Министерстве науки и новых технологий Российской Федерации (свидетельство № 2161 от 24.02.2000 г.).

В настоящее время структура института включает два отдела: 1 - оснований и фундаментов; 2 - строительных материалов и конструкций, состоящий из лаборатории токо-молотых цементов и лаборатории бетонов.

Кроме того, при институте существует испытательный центр «Якутстройиспытания» для про-

В лаборатории технологии строительных материалов, 1969 г.

Опытные фундаменты на экспериментальной площадке, 1978 г.

ведения сертификационных испытаний материалов, применяемых в строительстве, а также отдельное структурное подразделение - независимый Орган по сертификации «Якутстройсертифи-

кация» (аттестат аккредитации № РОСС RU.9001.11 СЛ 1 8 от 18.05.2000 г.).

Основные направления научно-исследовательских работ Якутского отдела (позже - института) можно охарактеризовать, подразделив прошедшие 40 лет на следующие четыре этапа.

I этап (19621968 гг.). В этот период становления отраслевой строительной науки в республике были выполнены научно-исследовательские работы по таким темам:

1) поиск сырьевой базы нерудных материалов для вновь создаваемой стройиндустрии в Якутии и Дальневосточном регионе (цех по производству керамзитобетона на Бестяхском промышленном узле ЯАССР, вермику-литовый цех ГОКа «Алдан-слюда», цех по производству теплоизоляционных материалов на основе вулканического пепла в г. Магадане);

2) изучение возможности получения морозостойкого тяжелого бетона

ГАдромеханизированные работы на опытных полигонах.

мерзлых грунтов и подземных льдов в Якутии и Магаданской области.

II этап (19691977 гг.). Тематика научных исследований на данном этапе:

1) научное обоснование развития и размещения строительства и его материально-технической базы в Северной зоне страны (на тер-

на местном известняковом щебне Бестяхского месторождения;

3)определение несущей способности свай, прочностных и деформационных свойств вечно-

ритории Якутской АССР, Магаданской области, севера Бурятской АССР, Красноярского края, Иркутской и Читинской областей);

2) исследования физико-механических и теп-лофизических свойств, а также прочностных характеристик мерзлых грунтов, используемых в качестве оснований и фундаментов зданий и сооружений, совершенствование конструкций свай и технологии устройства свайных фундаментов, возводимых в сложных мерзлотных и инженерно-геологических условиях Севера;

3) экспериментальные исследования напряженного состояния железобетонных конструкций в условиях Якутии;

4) разработка технологии производства тяжелых и легких бетонов, а также стеновых материалов на местном сырье;

5) исследования по совершенствованию систем водоснабжения и канализации в ЯАССР, разработка рациональных способов и конструкций поверхностной прокладки водопровода и канализации в условиях вечной мерзлоты;

6) исследования надежности электроснабжения и электробезопасности на предприятиях стройин-дустрии и строительных площадках, устройство заземления в условиях вечной мерзлоты.

Ill этап (1 9781988 гг.). В этот период были проведены следующие научно-исследовательские работы:

1) подтверждена возможность создания искусственного основания фундаментов зданий гидромеханизированным способом

(намывные грунты) в условиях вечной мерзлоты и проведено экспериментальное строительство зданий на намывных грунтах в 202 микрорайоне г. Якутска;

2) исследованы различные виды конструкции свай (буронабивные, комбинированные,в том числе с уширенной пятой, пирамидальные и профилированные), используемые при строительстве на вечномерзлых грунтах; разработана методика определения физико-механических свойств мер-

Устройство буронабивных свай, 2001 г.

Экспериментальный полигон для исследования стойкости бетонных и железобетонных фундаментных конструкций, работающих в условиях минерализованных грунтовых вод и низких отрицательных температур в г. Якутске.

злых и оттаивающих грунтов.

3) разработаны способы повышения стойкости бетонных и железобетонных фундаментных конструкций, работающих в условиях минерализованных грунтовых вод и низких отрицательных температур, а также методы бетонирования в зимнее время;

4) изучены возможности получения арболита на даурской лиственнице для производства стеновых материалов;

5) проведено массовое обследование технического состояния бетонных и железобетонных

фундаментных конструкций в городах Мирном и Якутске;

6) изучены факторы и определены резервы повышения производительности труда на отдельных видах строительных работ, выполнены расчеты экономической эффективности применения различных типов строительных конструкций, новых материалов и технологий производства строительно-монтажных работ.

IV этап (19892002 гг.). На данном чрезвычайно трудном для отраслевой науки этапе выполнен достаточно большой объем научно-исследовательских работ.

1) Разработана методика расчета осадок оснований и фундаментов, возводимых на вечномерзлых грунтах гидромеханизированным способом, выполнен расчет теплового и механического взаимодействия намывной толщи грунтов с подстилающим их мерзлым основанием и проведены натурные наблюдения за осадками, температурным и гидрогеологическим режимом намывного массива и фундаментов экспериментальных домов в 202 микрорайоне г. Якутска.

2) Предложена конструкция опор водовода Лена - Туора-Кюель.

3) Изучены способы усиления ленточных и свайных фундаментов зданий и сооружений и их оснований цементацией бутовых фундаментов и подведением дополнительных микросвай.

4) Разработана технология производства

буронабивных и буроинъекционных свай в вечно-мерзлых грунтах и новая методика испытания свайных фундаментов.

5) Исследованы возможности применения различных химических добавок в железобетонных конструкциях. Разработана технология изготовления бетонов повышенной и высокой прочности, морозостойкости и коррозионной стойкости. Изучены свойства песчаного термостойкого цемента на местном сырье, ячеистых силикатных бетонов на кварцполевошпатовом песке и газобетона неавтоклавного твердения. Проведен комплекс исследований по разработке композиций и технологии приготовления стеновых материалов на основе вяжущих гипсовых для малоэтажного домостроения.

6) Проведены исследования по защите каменных и железобетонных строительных конструкций от биологической коррозии и поиску оптимальных способов теплозащиты зданий, а также по разработке сухих строительных смесей для гидроизоляции и ремонта железобетонных конструкций.

7) Составлены территориальные строительные нормы по теплозащите и энергопотреблению жилых и общественных зданий.

8) Проведены сертификация строительной продукции и испытания строительных материалов, изделий и конструкций для любых целей.

Выполнение перечисленных выше научно-исследовательских работ стало возможным потому, что в институте в разные годы работало много первоклассных специалистов в области северного строительства: первый директор отдела - д. т. н., профессор, советник РААСН Ю. М. Гончаров, д. г-м. н., профессор МТУЛ. Т. Роман, д. т. н. профессор Ю. И. Вдовин, д. т. н. А. В. Степанов (директор с 1992 по 1998 гг.), кандидаты технических наук В. Т. Царев (директор в 1970 г.), А. А. Карпунина (директор с 1972 по 1975 гг.), В. И. Муха, О. И. Матвеева (директор с 1998 г. и по настоящее время), Ю. Н. Абакумов, В. И. Карелин, Л. Г. Хаустова, кандидаты экономических наук А. Р. Гужевская, Н. С. Копысов, заслуженные и опытные строители-практики О. И. Мищенко (директор с 1970 по 1972 гг.), В. Л. Полещук(директор с 1976 по 1986 гг.), Е. Н. Малков, О. И. Баевский, Е. И. Евстропов, Г. В. Черепанов и другие.

В связи с 40-летием ЯкутПНИИС 15-16 августа 2002 г. в г. Якутске была проведена Республиканская научно-практическая конференция «Обеспе-

чение надежности, долговечности зданий и сооружений в холодных регионах».

В конференции приняли участие ученые и специалисты из Института мерзлотоведения СО РАН, Института физико-технических проблем Севера СО РАН, Якутского госуниверситета, Минстроя РС(Я), Администрации г. Якутска, Управления вневедомственной экспертизы, Государственного архитектурно-строительного надзора РС(Я), а также из научных организаций Москвы, Красноярска, Норильска, Игарки, Магадана.

Пленарные доклады были представлены Ю. Н. Буслаевым и А. И. Ильиным (Министерство строительства и архитектуры РС(Я), С. С. Петровым и А. И. Кычкиной (Администрация г. Якутска), Н. П. Яковлевым и В. А. Ку-заковой (Государственный архитектурно-строительный надзор Р С(Я), Ю. А. Матросовым (Институт строительной физики, г. Москва), А. Ф. Петровым (Управление государственной вневедомственной экспертизы РС(Я). В этих докладах отражены перспективы жилищного строительства в республике, техническое состояние жилых зданий в г. Якутске, а также наиболее актуальные проблемы северного строительства. Секции работали по трем основным направлениям:

1) устройство оснований и фундаментов;

2) строительные материалы и конструкции;

3) инженерная экология.

Секционные доклады были посвящены современным перспективным технологиям и методам исследования грунтов и материалов, тепловой защите зданий, применению новых строительных материалов, проблемам дорожного строительства, методам расчета строительных конструкций, причинам деформаций зданий, возведенных на вечно-мерзлых грунтах, охране окружающей среды при строительстве. Сотрудниками Института мерзлотоведения СО РАН С. И. Заболотником и Н. И. Новиковым был представлен доклад о состоянии основания и здания Якутской ТЭЦ - первого промышленного объекта, построенного 65 лет назад с проветриваемым подпольем для сохранения мерзлого состояния грунтов.

На конференции были приняты рекомендации, которые послужат базой для разработки программ проведения дальнейших научных исследований по проблемам строительства в условиях северных регионов.

Натурные испытания свай ведет заведующий сектором ОиФ Егоров Г. Е.