Analýza moderních metod výstavby monolitických budov

UDK 693.5
Analýza moderních metod výstavby monolitických budov
Samarin Denis Dmitrijevič¹, Pavlova Irina Leonidovna², Kočergina Maria Petrovna³
Federální státní vzdělávací instituce vyššího vzdělávání „Saratovská státní technická univerzita pojmenovaná po J. A. Gagarinovi“¹
Federální státní vzdělávací instituce vyššího vzdělávání „Saratovská státní technická univerzita pojmenovaná po J. A. Gagarinovi“²
Federální státní vzdělávací instituce vyššího vzdělávání „Saratovská státní technická univerzita pojmenovaná po J. A. Gagarinovi“³

Anotace.
V článku je provedena analýza moderních metod výstavby budov z monolitického železobetonu. Jsou zvažovány otázky zajištění vysokého tempa výstavby, včetně podmínek působení záporných teplot. Posuzují se také otázky zvýšení kvality výstavby, zkrácení doby realizace objektů a snížení energetických nákladů.

Klíčová slova: betonáž, vysokopevnostní betony, inovativní technologie, kvalita výstavby.

ANALYSIS OF MODERN WAYS OF CONSTRUCTION MONOLITHIC BUILDINGS
Samarin Denis Dmitriyevich¹, Pavlova Irina Leonidovna², Kochergina Maria Petrovna³
Federal State Educational Institution of Higher Education «Saratov State Technical University named after Y. A. Gagarin»¹
Federal State Educational Institution of Higher Education «Saratov State Technical University named after Y. A. Gagarin»²
Federal State Educational Institution of Higher Education «Saratov State Technical University named after Y. A. Gagarin»³

Annotation.

Key words: concreting, high-strength concrete, innovative technologies, construction quality.

Současné tempo rozvoje monolitické výstavby se vyznačuje aktivní dynamikou, která se zachová i v následujících letech, a proto je pozitivním ukazatelem pro developery všech forem vlastnictví. Popularita monolitické výstavby je v současnosti do značné míry způsobena vysokou kvalitou výsledků, které se dobře kombinují s dostupností ceny za metr čtvereční, a to bez ohledu na to, zda jde o objekty administrativní, obytné nebo průmyslové.

K hlavním pozitivním aspektům monolitické výstavby lze zařadit:

• vysokou rychlost výstavby budov;

• minimální množství spár ve stavbě, a tím zvýšenou pevnost;

• možnost výstavby na problematických půdách;

• rovnoměrné rozložení zatížení od nosných konstrukcí na základ;

• možnost vytváření budov libovolného konstrukčního systému, různé výšky, architektonického stylu a vnitřního uspořádání;

• možnost přestavby prostor a zvětšení vnitřní plochy;

• životnost budovy 100 a více let;

• možnost použití vysokopevnostních a samohutnitelných betonů;

• zvýšenou odolnost vůči seismickému zatížení;

• možnost výstavby v podmínkách husté městské zástavby.

Monolitická výstavba však má i své nevýhody:

• poměrně složitý technologický proces výstavby, vyšší pracnost a náklady;

• potřebu moderní specializované techniky pro dopravu, čerpání, ukládání a hutnění betonové směsi;

• vysoké nároky na technologii provádění prací, přísné dodržování kontroly kvality materiálů a vysoké požadavky na kvalifikaci pracovníků;

• dodatečné náklady v zimním období;

• relativně nízkou tepelnou a zvukovou izolaci železobetonových konstrukcí.

Navzdory uvedeným nevýhodám má monolitická výstavba vedoucí postavení na trhu. Otázkami vývoje inovativních řešení v oblasti monolitické výstavby se v Rusku zabývají vědci jako I. V. Golovčenko, A. I. Gnyrja, Ju. S. Vytčikov, S. V. Korobkov, S. G. Golovněv, S. A. Mironov, K. M. Mozgaljov, A. S. Arbeněv, V. Ja. Gendin, N. N. Danilov, L. M. Kolčedancev, B. A. Krylov, Ju. A. Minakov, V. D. Topčij, S. M. Trembickij a další.

Kvalita výstavby monolitických budov závisí na kvalitě použitých stavebních materiálů. Ve stavebnictví jsou nezbytné technologicky a ekonomicky optimální směsi betonů. K jejich výrobě je nutné používat materiály s vysokými požadavky – správná volba cementu a jeho dávkování, využití kvalitních plniv, účinných chemických přísad a zajištění kompatibility složek [1–4].

Použití vysokopevnostních betonů umožňuje zmenšit průřezy nosných vertikálních konstrukcí, čímž se snižuje spotřeba materiálu a dosahuje se významného ekonomického efektu [5]. Kvalita monolitické výstavby závisí také na přesném dodržování technologických požadavků betonářských prací. Klíčový vliv na kvalitu betonu má dodržení všech technologických operací – doprava, ukládání, hutnění a ošetřování čerstvě uloženého betonu.

Kvalita provádění betonářských prací vytváří určitou nejistotu v zajištění spolehlivosti konstrukce, což se promítá do výpočtových charakteristik betonu zavedením koeficientu bezpečnosti materiálu.

Většina území Ruska se nachází v oblastech se složitými klimatickými podmínkami. Problémy tuhnutí betonů na portlandských cementech při nízkých (pod 5 °C) a zejména záporných teplotách byly zkoumány v práci [6]. Článek odůvodňuje použití různých metod ohřevu betonu s následným udržováním až do dosažení normové pevnosti.

V pracích [9,10] je odůvodněno kombinované použití elektrovytápění a chemických přísad, které umožňuje zkrátit dobu výstavby a snížit energetickou náročnost.

Pro zkrácení doby výstavby monolitických budov je nutné používat inovativní bednicí systémy, lešení, zdvihací štíty, výtahy pro pracovníky a materiály, věžové jeřáby s hydraulickým naklápěním ramene a vysoce výkonné čerpadla na beton.

Základními metodami celoroční výstavby jsou:
použití rychletvrdnoucích cementů, přísad proti zamrznutí a urychlovačů tuhnutí, různé metody elektrovytápění, metoda termos, předehřev směsi, použití termoaktivního bednění a betonů vyšší třídy než projektovaná. Nutné je také využívat inovativní technologická řešení pro zkrácení doby výstavby při zachování požadované kvality.

Rozvoj monolitické výstavby v Rusku je možný díky rozvoji a uplatnění technických inovací v oblasti projektování, výroby stavebních materiálů a technologií, vývoji a používání moderních strojů a zařízení a zavedení nových mechanismů řízení kvality výstavby.

BIBLIOGRAFICKÝ SEZNAM

1. Ivaščenko J. G., Fomina N. N. Pojiva ve stavebnictví: učebnice. Saratov: SGTU, 2015. – 156 s.

2. Timochin D. K., Tučin M. A., Vorobjov A. J. Použití superplastifikátorů typu polykarboxylátů pro cementové betony v podmínkách nízkoteplotní technologie // Vědecký přehled. – 2016. – č. 6. – s. 79–83.

3. Ivaščenko J. G., Kozlov N. A. Cementové betony pro monolitickou výstavbu s použitím umělých minerálních přísad // Energeticky účinné technologie ve stavebnictví regionu. – 2011. – s. 43–46.

4. Ivaščenko J. G., Timochin D. K., Strachov A. V. Modifikující účinek organických přísad na cementové kompozitní materiály // Věstník Saratovské státní technické univerzity. – 2012. – č. 68, část 2. – s. 202–205.

5. Morozov N. M., Muginov Ch. G., Chozin V. G., Antakov A. B. Vysokopevnostní betony pro monolitickou výstavbu // Stavební materiály a výrobky, Izvestija KGSASU, 2012, č. 2. – s. 183–188.

6. Trembickij S. M. Technické a organizační základy zimní betonáže monolitických železobetonových konstrukcí s ohřevem betonu. – „Beton a železobeton“, č. 6, 2007.

7. Kolčedancev L. M., Roščupkin N. P. Zintenzivnění betonářských prací v podmínkách hromadné výstavby // Beton a železobeton. – 1994. – č. 6. – s. 18–21.

8. Gnam P. A., Kivicharju R. K. Technologie zimní betonáže v Rusku // Výstavba unikátních budov a staveb. – 2016.

9. Volková A. A., Burmistrov A. A., Fomina N. N., Pavlova I. L. Výzkum účinnosti komplexní přísady pro cementové betony // Udržitelý rozvoj vědy a vzdělávání, 2017. – č. 6. – s. 213–217.

10. Golovčenko I. V. Zkrácení doby a energetické náročnosti zimní betonáže kombinovaným použitím elektrovytápění a chemické přísady MS RAPID 025 // Věstník vědy a vzdělávání severozápadního Ruska. – 2016, sv. 2, č. 3.