СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ

MODERN CONSTRUCTION TECHNOLOGIES IN WINTER CONDITIONS

Margarita Belyaeva

Master's student, Department of Construction Production, Tyumen Industrial University,

Russia, Tyumen

АННОТАЦИЯ

Сегодня на территории северных районов России проводятся изыскания запасов природного газа и нефти. И освоение таких территорий сегодня должно сопровождаться проведением больших объёмов строительно-монтажных работ в короткие сроки.

ABSTRACT

Today, natural gas and oil reserves are being explored in the northern regions of Russia. And the development of such territories today should be accompanied by large volumes of construction and installation work in a short time.

Ключевые слова: технологии строительства, зимние условия, эффективность строительства.

Keywords: construction technologies, winter conditions, construction efficiency.

Осложнение строительства и увеличение его стоимости связано с суровыми природно-климатическими условиями, разобщённостью и слабым развитием транспортных связей. Также строительной индустрии рассматриваемого региона необходим высококачественный крупный заполнитель для изготовления прочных и долговечных бетонов. При доставке его из других районов значительно увеличиваются транспортные расходы и, как следствие, повышается стоимость бетонных и железобетонных изделий и конструкций. Мелкие же кварцевые пески, которые распространены на указанной территории, в соответствии с действующими стандартами, не могут быть применены для приготовления бетона, соответственно, получить прочные и долговечные бетоны посредством традиционных технологических приёмов в этих условиях достаточно сложно [3].

Данная проблема может быть решена посредством нового способа технологии бетона, основанного на пропитке его различными композициями. Уплотнение структуры бетона в результате пропитки значительно увеличивает его прочность, морозостойкость, стойкость к агрессивным средам, существенно улучшает целый ряд других его свойств.

В северных районах возводят как промышленные, так и гражданские здания, сооружения же бывают наземными, подземными и подводными. Наземные сооружения представлены различными вспомогательными объектами промышленного и гражданского строительства, наружными фундаментными опорами газо- и нефтепроводов, дорогами, мостами, резервуарами для хранения нефтепродуктов и пр. Обычно железобетонные конструкции таких сооружений эксплуатируются в достаточно сложных условиях, так как, кроме отрицательных температур воздуха, на них оказывают воздействие различные жидкости или соли, щёлочи или кислоты, имеющие неорганическое и органическое происхождения. Из-за морозной деструкции и агрессивного воздействия строители вынуждены возводить ряд сооружений, используя дефицитные стальные материалы (как, например, при сооружении нефтеперегонных заводов) [1].

Сложности возникают и при возведении на Севере подземных сооружений, и причина этому – вечная мерзлота. Особенно это влияет на фундаменты глубокого заложения, трубы, цокольные панели, сваи. На разрушение таких объектов влияет насыщенность их грунтовой водой с её циркуляцией (а иногда и агрессивных веществ) снизу вверх. Также разрушающее воздействие оказывают и температурные перепады, и гидростатическое давление. Кроме того, агрессивно воздействуют на подобные объекты морские, речные и озёрные воды.

Повышенный тепломассообмен, следствием, которого является повышенная амплитуда температурных деформаций в строительных материалах и накопление влаги, способствует разрушению поверхностей стеновых панелей. Разрушение связано в основном с увлажнением бетона талыми водами в дневное время и замораживанием ночью в весенний период.

Нельзя не отметить и разрушение дорожных бетонов, так как условия их эксплуатации ещё более сложные. По причине низких отрицательных температур, многократного попеременного замораживания и оттаивания, увлажнения атмосферными осадками и грунтовыми водами, часто насыщенных солями, используемыми, чтобы предотвратить гололед – всё это сокращает срок службы бетонных дорожных покрытии до трёх-пяти лет.

Происходит разрушение и фундаментов зданий, возведенных на вечномёрзлых грунтах. Наиболее сильные разрушения бетона имеют место в верхнем слое сезоннооттаивающего грунта.

Свайные фундаменты также могут разрушаться за счет недостаточной морозостойкости, водонепроницаемости и трещиностойкости бетона, а также по причине наличия усадочных трещин. Соответственно, срок службы многих бетонных и железобетонных изделий и конструкций, эксплуатируемых в условиях Арктики, значительно менее расчётного. Снижение долговечности бетона происходит по причине суровых климатических условий этого региона [2].

Для предупреждения возможных повреждений конструкций и обеспечения их эксплуатационной долговечности, в строительной практике применяются различные технологические приёмы, которые можно объединить в три группы. При первом способе необходимо обеспечить достаточную плотности бетона через различные технологические воздействия. Здесь в процессе изготовления бетонной смеси используют применение специальных цементов, высококачественных заполнителей, введение в её состав гидрофобизирующих и пластифицирующих добавок, стремятся максимально снизить водоцементное отношение; при помещении цементной смеси в опалубку ее хорошо уплотняют посредством вибрации, виброштампования и вибропрессования, вакуумирования и пр.

Эффективным является и способ, когда с помощью воздухововлекающих добавок в бетоне создают резервный объём воздушных пор, которые не заполняются при обычном водонасыщении, но доступны для проникания воды под давлением при воздействии мороза. Но эффект здесь может быть достигнут только при получении пор минимального размера, которые снижают прочность бетона вследствие воздухововлечения. Сегодня, для того, чтобы повысить морозостойкость, используются добавки, такие, как воздухововлекающие пластифицирующие или суперпластификаторы. Посредством таких добавок организуется дополнительное воздухововлечение в бетон, видоизменяется характер его пористости, после чего бетон по-другому воспринимает воздействие гидростатического давления при замерзании воды, и это приводит к повышению его морозостойкости [1].

При защищенности всех стенок пор возрастает устойчивость цементного камня к действию мороза, и по причине поглощения порами свободной воды замерзающий цементный камень уменьшается в объёме при понижении температуры, как и любое твёрдое охлаждаемое тело. Оттаивая, вода возвращается из пор в цементный камень, и защитное действие вовлеченного воздуха продолжается даже в случае попеременного замораживания и оттаивания. Посредством воздухововлечения повышается также сопротивление бетона разрушающему действию антиобледенителей.

Второй способ, позволяющий повысить стойкость бетона, – это карбонизация и пуццоланизация. Но он будет малоэффективен в кислых, углекислых и магнезиальных водах.

Применяя третий способ, производят специальную обработку уже готовых изделий: покрывают поверхности изделия гидроизоляционными материалами, окрашивая, оштукатуривая или обмазывая; осуществляют поверхностную пропитку бетонной конструкции веществами, которые химически реагируют с минералами цементного камня; пропитывают структуру бетона различными компонентами, чтобы повысить его эксплуатационную стойкость и прочность [1].

Таким образом, возведение зданий и сооружений с учетом района строительства, который характеризуется определенными метеорологическими и природно-климатическими условиями, обладает определенными особенностями, соответственно, повысить эффективность строительства в экстремальных природно-климатических условиях – это комплексная многоплановая задача организации и технологии строительного производства, призванная повысить качество строительства, сократить сроки его выполнения, трудозатраты и стоимость работ.

Список литературы:

1. Алёшина Т.О. Строительство на мерзлоте: опыт и новшества / Т.О. Алёшина // Сибирский форум.– 2017. – № 4. - С.23-26.
2. Белов А.Н. Трехмерное математическое моделирование температурного режима грунтовых плотин в криолитозоне / А.Н. Белов, Е.Н. Горохов // Приволжский научный журнал. - 2018. - № 1. - С.65-71.
3. Рамазянов А.Г. Строительство в высоких широтах. Принципы, возможности и перспективы / А.Г. Рамазянов // Строительный эксперт. – 2018. – № 5.  - С.50-52.