От технологических карт к пособию

Сообщение "Основные особенности энергосберегающих технологий изготовления железобетонных конструкций в летних и зимних условиях", сделанное 21 сентября на научно-технической конференции "Опыт освоения в массовом строительстве новых каркасных конструктивно-технологических систем многоэтажных зданий" главным научным сотрудником НИЭПГП "БелНИИС", профессором БГПА Н. П. Блещиком.



По-прежнему актуальны две задачи, которые постоянно приходится решать на стройплощадках. Это задачи энергосбережения в строительстве и сокращения его сроков. Закончен цикл совместных разработок, которые велись специалистами лаборатории модифицированных бетонов БелНИИС и БГПА и были направлены на решение этих задач для армированного ненапрягаемой арматурой сборного железобетона.

Многие предприятия стройиндустрии РБ работают по технологическим рекомендациям разработчиков, при этом в летний период обеспечивается беспрогревное производство сборного железобетона, а в зимнее время - весьма краткосрочные низкотемпературные режимы (обеспечивается трех-четырехкратное сокращение расхода тепловой энергии по сравнению с традиционными способами).

Сегодня наработанные методики используются уже в монолитном строительстве. При этом можно отметить ряд особенностей.

Следует сказать, что традиционные подходы и нормативные положения, зафиксированные в соответствующих документах, при решении задач, о которых идет речь, становятся неприменимыми. Например, при назначении состава бетона всегда требуется обеспечивать минимальный расход цемента. Соответствующей нормой руководствуются при утверждении расходов специалисты Минстройархитектуры РБ.

Однако норма эта противоречит всем требованиям, которые стоят перед технологиями сегодняшнего дня. Допустим, мы исходим из требования минимального расхода цемента и требуемой марки бетона. Это означает, что мы получаем такой бетон, распалубочная прочность которого (80% для пролетов длиной более 6 м) будет обеспечиваться в течение 14-18 суток, что не согласуется с современными темпами строительства.

Понятно, что следует учитывать общий экономический эффект подрядной деятельности, который зависит не только от экономии цемента. Требование же ограничения расхода цемента осталось в наследство от прошлых лет, характеризуемых дефицитом цемента.

Разработан и утвержден Минстройархитектуры РБ белорусский стандарт на проектирование состава бетона. В новом документе требование ограничения расхода цемента уже отсутствует.

Записано же, что состав бетона и его компоненты следует подбирать, исходя из наибольшего экономического эффекта, который может быть достигнут в различных условиях - как производственных, так и объектных. Этот документ нужно рассматривать не как обязательный, но как рекомендательный.

Что же касается сроков выдерживания, то в летних условиях необходимая распалубочная прочность бетона должна достигаться в течение 2-3 суток без расходования тепловой и электроэнергии. Данная задача может быть решена с учетом многих факторов. Практически невозможно ее решить без применения химических модификаторов. Должен быть чрезвычайно точно учтен вид цемента (основные характеристики - минералогический состав, тонкость помола и количество тепла, выделяемое цементом при гидратации).

Известны считающиеся эффективными добавки, применявшиеся ранее, - хлористый кальций, поташ, нитрит натрия, сульфат натрия. Из них в РБ применяется только сульфат натрия, правда, не весьма эффективно. Все же остальные добавки являются валютными, они чрезвычайно дорогостоящи и также не всегда обеспечивают необходимый эффект. Например, абсолютно неприемлем поташ, так как приготавливаемый на централизованных растворобетонных узлах бетон может доставляться на минские объекты минут по 30-40. За это время бетон теряет подвижность и, следовательно, пригодность для монолитного бетонирования. Хлористый кальций не только дорог, но и агрессивен - эту добавку можно применять с определенной степенью ограничения.

Поэтому уже давно встала проблема поиска отечественных аналогов.

На настоящий момент она решена лишь частично. В качестве ускорителя применяются природные рассолы, так называемый полиметаллический водный концентрат (ПВК). Необходимые исследования завершены, разработаны соответствующие технические условия и белорусский стандарт.

Если говорить о пластификаторе, который также позволяет снизить водоцементное отношение и ускорить процесс набора прочности, то в РБ применяется получаемая в Мозыре добавка С3, в основе которой - также дефицитное и, разумеется, дорогое привозное сырье (нафталин).

Поэтому совместно с Полоцким государственным университетом БелНИИС разработана импортозамещающая добавка СПС (смола пиролиза сульфированная), которая не только рассматривается в качестве замены С3, но в определенной степени и превосходит эту добавку, поскольку может быть и пластификатором, и ускорителем твердения бетона.

Следует признать, что, поскольку добавка выпускается в опытном порядке, устойчивого качества ее от партии к партии пока нет.

Тем не менее перспективность применения добавки видится как в сборном, так и в монолитном железобетонном строительстве.

Такой продукт, как ЩСПК (отход капролактамового производства), в свое время также был известен как добавка - одновременно и воздухововлекающая, и пластифицирующая (а позже - благополучно забыт). Выяснилось, что, применяя совместно СПС и ЩСПК, можно значительно ускорить твердение бетона.

Оба вещества, будучи совершенно неагрессивными по отношению к арматуре, могут применяться как при преднапряженном, так и при обычном бетонировании.

Применяя описанные добавки, удается в летний период в трехдневный срок достичь распалубочной прочности 260-300 кг/см 2. В зимних условиях (при температуре ниже +5 оС) необходимы полуторачасовой прогрев бетона до 25-30 оС и трехчасовое выдерживание при этой температуре. Поскольку в данном случае создаются, по сути дела, летние условия, распалубочной прочности удается достичь за те же сроки при значительной экономии тепловой энергии.

Применяя ПВК, можно производить укладку бетона при температуре до -10 оС и без подогрева.

Правда, в данном случае необходимой (80%-ной) распалубочной прочности можно достичь не за 3, а за 7-8 дней. В принципе, бетон не замерзает и при температуре -15 оС; если набранная критическая прочность составляет около 30-40% от проектной, то дальнейшее твердение бетона происходит и при морозе -25 оС.

В течение истекшего жаркого лета высоки были потери подвижности бетонной смеси при ее транспортировании с РБУ на объекты.

Поэтому, проектируя состав бетона и применяя ускорители, важно знать кинетику потерь этой подвижности. Во всяком случае, для обеспечения всех качественных параметров бетона подвижности 7-8 см сегодня явно недостаточно. Приемлемой представляется минимальная осадка конуса, равная 13-14 см, а в жаркую погоду - 20 см.

В то же время следует обеспечить ускоренный набор прочности высокоподвижной смесью.

Процесс укладки такого бетона не отличается от традиционного, однако для исключения потерь времени необходимо применять бетононасосы. Московский опыт белорусских подрядчиков показывает, что при этом обеспечиваются и достаточно высокий темп укладки бетонной смеси, и необходимые сроки ее выдерживания после укладки. Поддерживается и дисциплина доставки бетона на объект.

Лабораторией модифицированных бетонов БелНИИС разрабатываются технологические карты, содержащие все вышеизложенные нюансы. Кроме того, специалисты института на первых порах курируют те объекты, на которых эти карты применяются.

Поскольку понятно, что сразу все объекты обеспечить такими картами невозможно, видится целесообразность включения в план издания министерством архитектуры и строительства РБ НТД разработку пособия по производству бетонных работ в летних и зимних условиях для типовых каркасных систем зданий.

Федор СПИРИДОНОВ, фото Сергея ШАРУБЫ