57. Строительство зданий и сооружений в специальных условиях.

Особенности зимнего периода

По нормативным требованиям условия зимнего периода наступают при установлении среднесуточной температуры на­ружного воздуха ниже 5°С и при минимальной суточной тем­пературе ниже 0°С. Подобные климатические условия продол­жаются на территории России в среднем 6...7 месяцев в году. Зимний период в наибольшей степени оказывает влияние на возведение конструкций зданий и сооружений из монолитного бетона. Прекращение бетонных работ зимой привело бы к увеличению сроков строительства объектов, возрастанию на­кладных расходов и сроков оборачиваемости инвестиций. В результате возрастает себестоимость строительной продукции и сокращается объем ее реализации с порождением целого ряда социальных проблем.

К производству бетонных работ в зимний период предъяв­ляется ряд требований, основные из которых:

• выбор и технико-экономическое обоснование способа зимнего бетонирования, разработка технологической карты производства работ;

• необходимость подогрева бетонной смеси на стадии при­готовления до температуры не более 35°С;

• максимальное сохранение начальной тепловой энергии бетонной смеси при ее доставке на объект и в период укладки в конструкцию;

• удаление снега из заопалубленного пространства и нале­ди с арматурного каркаса;

• увеличение продолжительности уплотнения бетона на 25% при его укладке в конструкцию;

• обеспечение заданных температурно-влажностных усло­вий выдерживания бетона;

• достижение требуемой прочности бетона по морозостой­кости до его замораживания.

Технология бетонирования конструкций без искусственного обогрева

Возведение монолитных конструкций без искусственного обогрева является наиболее экономичным способом зимнего бетонирования. Экономическая эффективность при этом до­стигается за счет максимального использования внутренних источников тепловой энергии, полученной бетонной смесью при ее приготовлении путем применения, как правило, подогретой (до 70°С) воды затворения, а также за счет энергии, выделяемой в твердеющем бетоне в процессе протекания ре­акции гидратации цемента с водой (экзотермия цемента).

Применение противоморозных добавок предотвращает за­мерзание жидкой фазы в бетоне в период его твердения при отрицательных температурах, продлевая период протекания ре­акции гидратации и набора бетоном прочности.

МЕТОД «ТЕРМОСА»

На использовании внутренних источников энергии основан самый распространенный метод выдерживания бетона — метод «термоса». Его сущность заключается в том, что за счет нача­льной энергии и последующей экзотермии цемента массивная теплоизолированная конструкция набирает требуемую проч­ность за расчетный период времени до замерзания.

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОТИВОМОРОЗНЫХ ДОБАВОК

Сущность технологии зимнего бетонирования заключается в том, что растворы солей, введенные в бетонную смесь при ее приготовлении, в процессе выдерживания уложенного в конструкцию бетона, имеющего положительную начальную температуру, значительно продлевают состояние жидкой фазы, обеспечивая тем самым протекание реакции гидратации даже в условиях отрицательных температур. К числу используемых солей относятся нитрит натрия, нитрит кальция, поташ, хло­ристый натрий и др.

Бетонирование конструкций с термообработкой

Термообработка бетона представляет собой искусственное внесение тепловой энергии в монолитную конструкцию в пери­од ее твердения с целью сокращения периода выдерживания бетона и приобретения им критической или проектной прочно­сти до замерзания.

Бетонирование конструкций в экстремальных условиях

К экстремальным условиям можно отнести сухой и жаркий климат и территории с вечномерзлыми грунтами.

Условия сухого и жаркого климата характеризуются относи­тельной влажностью воздуха менее 50% и температурой свыше 25°С. Основная проблема при таких погодных условиях — рез­кое обезвоживание бетона (особенно его поверхностного слоя) в начальный период выдерживания, вызывающее нарушение плотности структуры. Кроме того, под воздействием прямых солнечных лучей велика вероятность появления в бетоне термо­напряженных зон, оказывающих деструктивное влияние на формирование прочностных характеристик конструкции.

Для получения качественного бетона в условиях сухого и жаркого климата необходимо соблюдать следующие требова­ния технологии:

• применять бетоны на быстротвердеющих цементах, марка которых должна превышать его класс не менее чем в 1,5 раза;

• температура бетонной смеси при бетонировании конст­рукций с модулем поверхности М„ < 3 не должна превышать 20°С, а при М_п > 3 - 30...35°С;

• уход за свежеуложенным бетоном необходимо начинать сразу после его укладки в конструкцию и продолжать до приоб­ретения им не менее 50% проектной прочности. Уход должен предусматривать устройство над открытой (незаопалубленной) частью бетонной конструкции влагоемкого покрытия с систе­матическим его увлажнением;

• при появлении на поверхности конструкции трещин из-за пластической усадки допускается повторное поверхностное виб­рирование бетона не позднее чем через 0,5...! ч по окончания его укладки;

• от воздействия прямых солнечных лучей свежеуложенный бетон следует защищать пленочными теплоизоляционными ма­териалами с коэффициентом отражения лучей более 50%;

• для ускорения твердения бетона целесообразно использо­вать солнечную радиацию, укрывая поверхность бетонной кон­струкции светопрозрачным влагонепроницаемым материалом (пленочным, рулонным или листовым).

Мероприятия по уходу за свежеуложенным бетоном в усло­виях жаркого и сухого климата должны фиксироваться в специ­альном журнале контроля за реализуемой технологией.

К экстремальным условиям относится и производство бе­тонных работ на вечномерзлых грунтах. Специфические осо­бенности производства работ заключаются в следующем.

Очень непродолжительный летний период и длительный зимний с низкими температурами (ниже —25°С) на территори­ях с вечномерзлыми грунтами заставляют предусматривать специальные меры по хранению инертных материалов и це­мента, приготовлению и доставке бетонной смеси на объект. Необходимо предусматривать специальные мероприятия и при проектировании технологии производства работ:

• к бетонным смесям необходимо предъявлять повышенные требования по прочности, морозостойкости и водонепроницае­мости конструкций, водоцементное отношение должно быть не более 0,4...0,5;

• для ускорения твердения бетона необходимо использовать химические добавки-ускорители. При бетонировании фунда­ментов необходимо предусматривать возможность миграции со­лей из бетона в грунт, что может снизить их несущую способ­ность;

• при использовании бетонной смеси без добавок-ускорите­лей класс бетона должен увеличиваться на технологический ко­эффициент, учитывающий условия выдерживания бетона в кон­струкции, с максимальным значением до 1,67;

• для ускорения твердения бетона необходимо применять метод «термоса» с предварительным разогревом бетонной сме­си, при необходимости, с дополнительным электропрогревом забетонированной конструкции;

• для уменьшения оттаивания вечномерзлого грунта в осно­вании монолитного фундамента целесообразно устраивать теп­лоизоляционные прослойки путем отсыпки на основании су­хого песка с последующей укладкой деревянного брусчатого настила;

• бетонирование конструкций целесообразно проводить без перерывов с тщательным уплотнением бетонной смеси.

Требования по контролю качества аналогичны рассмотрен­ным ранее при проведении бетонных работ в зимнее время.

58. Возведение зданий в условиях плотной городской застройки.

Общие положения

При возведении зданий и сооружений в условиях плотной городской застройки возникает целый ряд факторов, соблюде­ние которых обеспечивает качество и долговечность не только непосредственно возводимых объектов, но и окружающих их сооружений:

• необходимость обеспечения поддержания эксплуатацион­ных свойств объектов, расположенных в непосредственной близости от пятна застройки;

• невозможность расположения на строительной площадке полного комплекса бытовых и инженерных сооружений, машин и механизмов;

• разработка специальных конструктивных и технологиче­ских мероприятий, направленных на оптимизацию процессов возведения объекта;

• разработка технических и технологических мероприятий, направленных на защиту экологической среды объекта и су­ществующей застройки.

Особенность перечисленных выше факторов заключается в том, что для многих из них на сегодняшний день отсутствует нормативная база, комплексно рассматривающая их в привяз­ке к процессам возведения зданий. Ограниченность площадей, выделенных под участок за­стройки, препятствует полноценному развертыванию строите­льной площадки. Вместе с тем существует целый комплекс обязательных мероприятий, без которых строительство будет незамедлительно приостановлено контролирующими органами. К ним относятся противопожарные мероприятия и мероприя­тия по технике безопасности. Обязательным является наличие эвакуационных проездов (выездов) по строительной площадке, подготовленных к использованию пожарных гидрантов, средств экстренного тушения пожара; ограничительной обноски или ограждения вокруг котлована, указателей зон проведения ра­бот на строительной площадке, навесов над пешеходными зо­нами, расположенными вдоль строительной площадки. В случаях ограниченной площади участка застройки вне пределов строительной площадки могут располагаться:

• административно-бытовые помещения; • столовые и санитарные помещения;

• арматурные, столярные и слесарные цеха и мастерские; • открытые и закрытые складские помещения; • краны, бетононасосы и другие строительные машины.

Здания, расположенные в непосредственной близости от участка застройки, могут быть подвержены ряду воздействий, возникающих в процессе возведения нового здания. Это:

• отрывка в непосредственной близости от здания котлована под новое строительство;

• вибрация от расположенных в непосредственной близости строительных машин и механизмов.

Первая группа дефектов возникает от изменения статиче­ских характеристик оснований. Удаление грунта вблизи фунда­ментов зданий, оснований дорог и других существующих соо­ружений приводит к изменению силового поля вокруг них, поэтому создание конструктивного баланса позволяет компен­сировать возникающие воздействия. Вторая группа дефектов является следствием динамических воздействий работающих строительных машин и механизмов. Их снижения до допусти­мых уровней достигают реализацией специальных инженерных мероприятий. Одной из главных проблем, с которой приходится сталки­ваться в процессе возведения зданий в условиях плотной го­родской застройки, является обоюдное воздействие как реали­зуемых объектов на сложившуюся окружающую среду, так и воздействие этой среды на возводимый объект.

Защита существующей застройки. Воздействия возводимого объекта на окружающие здания и инфраструктуру в основном следующие:

• шумовой эффект, сопровождающий любой строительный процесс;

• динамическое воздействие работающих машин и меха­низмов;

• выброс в атмосферу большого количества пылевых частиц мелких и средних фракций;

• выработка огромного количества строительного и бытово­го мусора;

• увеличение сброса стоков в существующие и реконструи­руемые городские сети, а также на почву;

• нарушение привычных транспортных схем вследствие ограничения, а иногда и полного запрета движения по улицам, на которых осуществляется строительство.