ВЫБОР МЕТОДА ЗИМНЕГО БЕТОНИРОВАНИЯ ПО КРИТЕРИЮ «СТОИМОСТЬ — СРОКИ» В КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ ЮЖНОГО САХАЛИНА

SELECTION OF A WINTER CONCRETING METHOD BY THE COST — TIME CRITERION IN THE CLIMATIC CONDITIONS OF SOUTHERN SAKHALIN

Lisitsyn Mikhail Viktorovich

Student, Department of Construction, Sakhalin State University

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Glazkova Ekaterina Vasilyevna

Student, Department of Construction, Sakhalin State University

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Movsisyan Alen Marzpetovich

Student, Department of Construction, Sakhalin State University

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

Kopystko Mikhail Sergeevich

Student, Department of Construction, Sakhalin State University

Russia, Yuzhno-Sakhalinsk

АННОТАЦИЯ

Рассмотрена организационно-технологическая задача выбора метода производства бетонных работ при отрицательных температурах для условий г. Южно-Сахалинска. Шесть методов сопоставлены по относительной стоимости, сроку набора критической прочности, зависимости от энергоснабжения и риску нарушения качества. Выделены методы, образующие границу Парето, и выполнена интегральная оценка, по которой рациональным признан термос с периферийным прогревом.

ABSTRACT

The organizational and technological problem of selecting a method of concreting at negative temperatures for the conditions of Yuzhno-Sakhalinsk is considered. Six methods are compared by relative cost, time to reach critical strength, dependence on power supply and risk of quality defects. The Pareto-optimal methods are identified, and an integral assessment shows that the thermos method with peripheral heating is rational.

Ключевые слова: зимнее бетонирование; критическая прочность; метод термоса; греющий провод; граница Парето; организация строительства.

Keywords: winter concreting; critical strength; thermos method; heating wire; Pareto front; construction management.

В Южно-Сахалинске отрицательные среднемесячные температуры воздуха держатся с ноября по март, а средняя температура января составляет около −12 °С [1]. При коротком строительном сезоне значительную часть монолитных работ на объектах водоснабжения — камер, резервуаров, фундаментов насосных станций — приходится выполнять зимой. СП 70.13330.2012 требует, чтобы бетон к моменту замерзания набрал критическую прочность, значение которой зависит от класса бетона и условий эксплуатации конструкции [2]. Выбор метода выдерживания определяет и стоимость, и сроки, однако на практике часто делается по привычке подрядчика. Цель работы — сопоставить методы по нескольким критериям и выделить рациональные.

Рассмотрены шесть методов для условной конструкции — стен камеры толщиной 0,4 м. Значения относительной стоимости (термос принят за 1,0) и срока набора критической прочности являются оценочными и приняты авторами на основе обобщения литературных данных [3, 4]. Дополнительно оценены по пятибалльной шкале зависимость от энергоснабжения E и риск нарушения качества Q. Положение методов в координатах «срок — стоимость» показано на рисунке 1.

Рисунок 1. Сопоставление методов зимнего бетонирования

Границу Парето образуют три метода: термос с подогретой смесью, термос с периферийным прогревом и электродный прогрев. Остальные методы уступают хотя бы одному из них одновременно по стоимости и сроку. Для учёта всех четырёх критериев выполнена интегральная оценка: значения нормированы к интервалу от 0 до 1 и взвешены (стоимость — 0,30, срок — 0,25, энергозависимость — 0,20, риск качества — 0,25). Результаты приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Интегральная оценка методов зимнего бетонирования

Наибольшую оценку получил термос с периферийным прогревом: прогрев проводом только наружных зон и углов, где конструкция остывает быстрее, сокращает срок по сравнению с чистым термосом при умеренной потребности в электроэнергии. Электродный прогрев, несмотря на минимальный срок, проигрывает из-за риска перегрева и требований к контролю режима. Противоморозные добавки для ёмкостных сооружений питьевого водоснабжения требуют проверки допустимости их применения. Тепляк оказывается самым дорогим вследствие расхода топлива, доставка которого на остров дополнительно увеличивает затраты. Независимо от выбранного метода фактический набор прочности должен подтверждаться контролем температурного режима и испытаниями по ГОСТ 18105-2018 [5] до распалубки и замораживания конструкции.

Таким образом, сопоставление методов по границе Парето и интегральной оценке позволяет обоснованно включать метод зимнего бетонирования в проект производства работ. При изменении весов критериев под условия конкретной площадки, например при дефиците электрической мощности, расчёт легко повторяется.

Список литературы:

1. СП 131.13330.2020. Строительная климатология. СНиП 23-01-99*. – М.: Стандартинформ, 2021.
2. СП 70.13330.2012. Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01⁠–⁠87. – М.: ФАУ «ФЦС», 2013.
3. Руководство по производству бетонных работ в зимних условиях, районах Дальнего Востока, Сибири и Крайнего Севера / ЦНИИОМТП Госстроя СССР. – М.: Стройиздат, 1982.
4. Миронов С.А. Теория и методы зимнего бетонирования. – 3-е изд. – М.: Стройиздат, 1975.
5. ГОСТ 18105-2018. Бетоны. Правила контроля и оценки прочности. – М.: Стандартинформ, 2019.