Эффективные строительные материалы и способы возведения зданий

Эффективные строительные материалы и способы возведения зданий

Я.С. Набокова

РГСУ, Ростов-на-Дону Одной из основных задач строительства в современной России является снижение его себестоимости и повышение энергоэффективности. Новые экономические условия предопределяют особенности подхода к выбору эффективных технологий строительства, строительных материалов, изделий и конструкций при возведении зданий. Анализ показателей конкурентоспособности материалов показывает, что для решения поставленных задач необходимо, чтобы свойства материалов комплексно удовлетворяли предъявляемым к ним эксплуатационным требованиям.

Анализ способов возведения зданий и конструктивных схем, существующих на сегодняшний день, показывает [1], что самым эффективным и наиболее полно удовлетворяющими современным архитектурно-строительным требованиям являются монолитные и каркасно - монолитные конструктивные системы возведения зданий. Именно поэтому зарубежная практика строительства [2, 3] практически полностью перешла от зданий с несущими стенами из мелко штучных материалов к зданиям каркасного типа. Каркасный способ позволяет разделять применяемые для возведения зданий материалы на теплоизоляционные и конструкционные. Конструкционные материалы (высокопрочные бетоны слитной структуры) используются для устройства колонн, перекрытий, диафрагм жесткости и т.п. Ненесущие ограждающие конструкции выполняют из теплоизоляционных материалов, которые при достаточной прочности и атмосфероустойчивости эффективно работают в качестве стеновых. За счёт такой специализации материалов достигается снижение материалоёмкости и комплексное повышение технико-экономической эффективности зданий.

Каркасно-монолитные здания возводят с применением различных опалубок, которые подразделяются на съемные и несъемные. Чаще всего в строительстве применяют разборно-переставную мелко- или крупнощитовую съемную опалубку [2]. Такая технология возведения зданий имеет много достоинств, но и ряд существенных недостатков. Например, при её использовании необходимо делать перерывы при производстве работ для того, чтобы уложенный бетон достиг распалубочной прочности. Это приводит к непроизводительным потерям времени, повышению трудоёмкости в связи с необходимостью сборки арматурного каркаса в построечных условиях, влиянию атмосферных факторов на качество строительных работ. Кроме того, железобетонные конструкции, изготовленные из бетонов слитной структуры, хорошо транспортируют звук

и тепло, что не соответствует современным требованиям к акустической и тепловой эффективности зданий.

Перечисленные недостатки привели к тому, что все чаще специалисты пропагандируют применение в строительстве сочетание съемных и несъемных видов опалубок, либо применение только несъемных. Практика показывает, что в качестве элементов несъемной опалубки в настоящее время применяются щепоцементные, древесно-стружечные, цементно-стружечные плиты [3] и изделия из пенополистирола [1]. Полагаю, что технологии возведения зданий с применением перечисленных материалов в качестве несъёмной опалубки не лишены недостатков. И вот почему. Все перечисленные виды несъемных опалубок необходимо обязательно защищать от воздействия атмосферных воздействий (влаги и температуры). В силу их недостаточной жесткости и прочности на растяжение к их поверхности невозможно или неудобно крепить элементы навесного инженерного оборудования, которым насыщено любое современное здание. Не просто осуществлять прокладку инженерных коммуникаций до укладки бетона в опалубку, а после отвердевания конструкционного бетона исключена возможность ремонта коммуникаций в процессе эксплуатации. Существуют ограничения по этажности и планировке возводимых зданий. Кроме того, такой материал как пенополистирол отличается горючестью, физической нестабильностью при температуре выше +550С, и токсичностью при переходе в газовую фазу. Щепоцементные плиты водонепроницаемы, поэтому после укладки в них пенобетонной смеси длительно сохраняют не связанную цементом влагу, что достаточно долго не позволяет конструкции приобрести проектные теплотехнические свойства.

Однако применение несъёмных опалубок в строительстве весьма перспективно, поскольку способствует повышению скорости возведения и минимализации массы зданий; экономии арматуры и цемента; снижению зависимости от атмосферных факторов при производстве бетонных работ; упрощению организации работ за счет простоты монтажа изделий заводского изготовления и отказа от применения ряда видов грузоподъемной техники; улучшение звуко- и теплоизоляции. Сдерживающим фактором в развитии перспективных методов возведения зданий с использованием несъемных опалубок являются недостатки применяемых материалов, заключающиеся в отсутствии достаточной паропроницаемости, недостаточной атмосферостойкости или химической агрессивности.

В настоящее время стройиндустрией Ростова-на-Дону освоена технология фибропенобетона, ячеистого бетона отличающегося высокой прочностью при растяжении, управляемой папроницаемостью и высокой атмосферостойкостью [4].

Поэтому полагаю, что применение этого материала для изготовления элементов несъемной опалубки может дать в строительстве высокий технический и экономический эффект, поскольку его свойства позволяют исключать ряд недостатков, характерных для устройства зданий в несъемной опалубке.

Предлагается совместное применение крупноразмерных опалубочных изделий из фибропеножелезобетона заводского изготовления и монолитных железобетонных каркасных конструкций построечного изготовления, взаимно дополняющих друг друга. Железобетон слитной структуры обеспечит строительной конструкции (перекрытиям, балкам, колоннам) необходимую несущую способность, а железобетон ячеистой структуры, выполняя функцию звуко- и теплоизоляции, будет способствовать сокращению сроков возведения зданий, повышению прочности монолитного бетона, улучшению пожарно-технических свойств здания, снижению издержек на подъемнотранспортное оборудование, складское хранение и отделку помещений.

Свойства изделий из фибропенобетона, применяемых при возведении строительного объекта в несъемной опалубке обеспечивают получение гладких лицевых поверхностей строительных конструкций. Это устраняет потребность в оштукатуривании и ряде видов специальной подготовки при декоративной отделке фасадов и интерьеров зданий. То есть из технологического цикла производства строительных работ выпадают трудоемкие «мокрые процессы», вынуждающие учитывать сезонность и требующие применения высококвалифицированного ручного труда. Такой способ возведения зданий позволит значительно сократить сроки и стоимость строительства. Свойства стен, изготовленных с применением таких опалубочных изделий, обеспечивают возможность крепления к ним навесного оборудования и удобного прорезывания штраб для прокладки или ремонта инженерных коммуникаций.

Несъемная опалубка из фибропенобетона в сочетании с номенклатурой уже выпускающихся изделий позволит возводить здания по следующим конструктивным схемам:

- с несущим каркасом из монолитного железобетона;

- с несущими стенами из фибропенобетона;

- с несущими монолитными железобетонными стенами, выполняемыми в опалубке из ФПБ (таким же способом выполняются диафрагмы жесткости и шахты лифтов);

- комбинированными;

- со скатными кровлями и мансардными этажами.

Литература:

1. Моргун Л.В., Набокова Я.С., Моргун В.Н. Об эффективности опалубок при возведении зданий //Жилищное строительство, 2008, №6. с.9-11.

2. Айрапетов Г. А., Бретшнайдер Б. Строительство в Германии. М., Стройиздат, 1996. - 283 с.

3. А.В. Леонтенко. Армокаркасная сборно монолитная технология // Строительная орбита, 2006, №12. - С.22-26.

4. Моргун Л.В., Богатина А.Ю. Ресурсосберегающие стеновые конструкции из фибропенобетона //Сб.тр."Вестник академии". Украина, Днепропетровск, 2003, №8, с.28-33.