Рациональное использование бетона и железобетонных изделий в строительстве

На разных уровнях управления применяются  сотни миллионов различных норм и нормативов использования рабочего времени, материалов, энергии, технологического оборудования, призванных выполнять роль рычага для установления уровня расхода ресурсов, отражающего современные достижения. Все эти нормы к тому же находятся в постоянном движении. Получается, что нормативное хозяйство стало по существу неуправляемым. Это лишает возможности использовать его как рычаг экономического воздействия на конечные результаты. Значительная часть норм экономически недостаточно обоснована, устарела и не может обеспечить нужного воздействия плана на производство с целью экономии ресурсов².

Уменьшение  норм расхода до рационального уровня будет оставаться текущей задачей всех последующих пятилеток развития нашего народного хозяйства. Это делает необходимым глубокое осмысление теоретических основ нормирования рационального расхода материальных ресурсов. 
 
 
 
 
 
 

Особенности применения  бетона в строительстве. 

Бетон и  железобетон широко применяют во всех странах для возведения самых разнообразных объектов. И в дальнейшем они останутся наиболее используемыми материалами по всех областях строительства.

Общими  предпосылками к широкому применению бетона являются практически неисчерпаемые запасы сырья для производства вяжущих и заполнителей бетона; экологическая целесообразность использовании отходов промышленности в качестве сырья для вяжущих и заполнителей; возможность снижения средней плотности бетона путем замены природных заполнителей искусственными, пористыми; возможность удовлетворения возрастающих и разнообразных требований гражданского и промышленного строительства, включая создание подземных, подводных и плавучих сооружений; низкая энергоемкость технологического процесса изготовления конструкций, сравнительная простота технологии, возможность придания изделиям из бетона любой формы и отделки; конструктивная совместимость бетона со многими строительными и отделочными материалами в целях придания железобетонным конструкциям требуемых эксплуатационных и архитектурных свойств.

Развитию железобетона сопутствовали и в значительной степени его определяли факторы, которые можно условно разделить на две группы: факторы, обеспечивающие возможность совершенствования конструктивных решений или появления новых конструкций, что позволило решать их достаточно эффективными и надежными способами, организовать выпуск железобетонных изделий и возведение монолитных конструкций во все возрастающих объемах; факторы, определяющие потребность в совершенствовании параметров конструкций и сооружений, оказавших влияние на состав номенклатур железобетонных изделий для различных областей строительства, а также на направления дальнейшего обновления проектных решений.

К первой группе факторов относятся: развитие теории бетона и железобетона и практических методов расчета; создание различных видов бетона (тяжелых, легких, ячеистых, жаростойких и др.), эффективных арматурных сталей и арматурных изделий, разработка новых и совершенствование существующих технологий в производственных процессов, создание мощной разветвленной промышленности для заводского производства железобетонных изделий и конструкций.

Вторая    группа    факторов    включает    развитие   объемно-планировочных решений производственных, общественных и жилых зданий, унификацию и типизацию конструкций, расширение применения железобетонных конструкций в новых видах строительства (сооружения транспорта, связи, атомной энергетики, подземные, плавучие, подводные сооружения, строительство в районах Севера и др.).

Высокая надежность и долговечность бетонных и железобетонных конструкций, стойкость их к воздействию высоких температур и агрессивных сред, способность бетона твердеть и наращивать прочность под водой, возможность возведения из бетона и железобетона зданий, сооружений и конструкций самых разнообразных форм в соответствии с их назначением и эксплуатационными требованиями издавна привлекала строителей.

Применение  железобетона в России началось с 80-годов XIX века. Наибольшее распространение он получил на юге страны, где особенно был велик объем строительства и существовали благоприятные условия (короткая зима, близость цементных и металлургических заводов, дешевые высококачественные заполнители) для возведения железобетонных конструкций (в то время только монолитных). В основном железобетон использовали при строительстве многоэтажных производственных и гражданских зданий, портовых сооружений и мостов.

В строительстве  в 1918—1928 годы было применено свыше 18 млн. м³ бетона и железобетона; только к 1928 г. было уложено не менее 4,7 млн. м³ бетона и железобетона, израсходовано 1,4 млн. т цемента и 370 тыс. т арматуры, или 11,5% произведенного проката.

Область применения железобетона в 1930-1941 годах стала  довольно обширной. Из монолитного  железобетона выполняли основные несущие конструкции одноэтажных и многоэтажных промышленных зданий (фундаменты, колонны, подкрановые балки, покрытия и даже стены, балочные и безбалочные перекрытия), многоэтажные жилые здания, элеваторы, бункеры, емкости и подземные сооружения. Так, на Харьковском турбинном заводе были сделаны из монолитного железобетона подкрановые балки под 200-тонные краны. Целиком в монолитном железобетоне всего за 8 мес. возведено здание Госпрома (объемом 306 тыс. м³) в Харькове (1930—1931).

В годы Великой  Отечественной войны в условиях острейшего недостатка стали бетон и железобетон широко использовались на строительстве важнейших объектов оборонной промышленности в восточных районах страны.

Высокие качества железобетона как долговечного, прочного и стойкого строительного материала особенно убедительно подтвердились во время войны, когда железобетонные здания и сооружения, в особенности пространственно работающие (элеваторы, резервуары, дымовые трубы, мосты и т. д.), выдерживали многочисленные попадания артиллерийских снарядов и авиационных бомб.

В первые послевоенные годы железобетон широко использовался  в восстановительном строительстве. Были разработаны оригинальные методы устранения повреждений основных несущих  конструкций зданий и сооружений, в том числе мостов и гидротехнических сооружений. Значительное внимание уделялось использованию местных материалов в качестве заполнителей для бетона (шлака, кирпичного боя и т. д.). К 1948 г. ликвидация последствий войны была в основном закончена. Выпуск строительных материалов достиг довоенного уровня, а в ряде отраслей и превысил его. В течении всего остального периода своего существования, СССР только наращивала темпы выпуска и использования бетона и железобетона. Это позволило СССР увеличить объемы строительно-монтажных работ с 9,3 млд. руб. в 1954 году до 70 млд. руб. в 1985 году, что обеспечило невиданную до этого скорость постройки жилищного массива.

После развала  СССР производство бетона и железобетона, как и почти любая другая отрасль  промышленности, резко сократилась. Часть заводов остались на территории стран СНГ, что привело к потери их навсегда для России. На данном этапе истории отрасль понемногу возрождается, ведь актуальность и необходимость этих материалов не пропала. Особенно это важно сейчас, когда многое предстоит отремонтировать, восстановить и построить вновь.  
 
 
 
 

Направления и источники экономии бетона и железобетона в строительстве.

В мире и  у нас стране используют разные виды бетонов и железобетонных изделий. Каждые из них используются в разных областях строительства.  Какие же бывают бетоны? Ответить на этот вопрос довольно сложно, потому что их огромное количество, но классифицировать их можно.

Железобетонные изделия бывают:

Бетоны  бывают:

Бетоны могут делится про прочности, жаростойкости, по теплоизоляционным свойствам,  по виду наполнителя, по виду используемого при его производстве цемента, а так же по другим признакам.  При правильном выборе вида бетона  при строительстве могут быть сэкономлены довольно большие деньги.

Например,  преимущество сборного железобетона по сравнению с монолитным – возможность  широкого использования эффективных, более прочных арматуры и бетона. Особенно это проявляется при заводском изготовлении сборных преднапряженных конструкций применением высокопрочной стержневой и проволочной арматуры, что весьма важно для совершенствования и повышения эффективности железобетонных конструкций.

Предварительное напряжение арматуры в железобетоне позволяет расширить область  его применения как для большепролетных  и высотных сооружений, в том числе  уникальных, так и для массовых конструкций и изделий, повысить прочность, жесткость и трещиностойкость железобетонных конструкций. Наиболее рационально использовать сборные железобетонные изделия при выпуске плоских конструкций (балки, перегородки, площадки и т.д.), а так же при постройке производственных зданий, транспортные галереи, опор мостов, крупнопанельные жилые дома и т.д.

Монолитные  железобетонные изделия  и бетоны используют в районах со сложными геологическими условиями, при повышенной сейсмичности, в местах, где отсутствуют  развитые сети автомобильных дорог, а так же в сельской местности.

Сборное домостроение по сравнению с монолитным имеет  ряд достоинств, основным из которых  является перенос мокрых процессов  формования и твердения бетона в  помещение и уменьшение величины трудозатрат на стройке. Однако строительство из сборного железобетона требует огромных затрат на создание его базы, увеличивает транспортные расходы, а также инертность строительного комплекса. По экономичности и эффективности сборный железобетон значительно проигрывает монолиту, так  как здание из сборного железобетона заранее как бы разрезается на отдельные элементы, которые на строительстве полноценно не объединяются, что резко снижает экономичность конструкции³.

Также при  выборе бетона и железобетонных изделий  для строительства необходимо учитывать свойства материала. Например, зачем строить из тяжелого бетона высокой прочности одноэтажный амбар в селе? Куда рациональнее использовать для этих целей ячеистый бетон с песочным наполнителем. Выйдет гораздо дешевле, а зачем переплачивать за одинаковое качество.

Еще один путь к экономии бетона и железобетона является использования новых технологий. Ученые во многих странах работают над проблемой улучшения свойств бетона, разработкой новых добавок, поиском новых технических решений монтажа и т.д. На конференциях и на выставках они обмениваются опытом, показывают достигнутые результаты. Огромные средства вкладываются в эту отрасль государствами и разными предприятиями. Последние десятилетия XX в. ознаменовались большими изменениями в теории бетона и изделий на его основе. Появились и получили широкое применение эффективные химические модификаторы вяжущих веществ и бетонов, активные минеральные наполнители, новые технологические приемы. Обогатились наши представления о структуре и свойствах бетона, процессах структурообразования, появились возможности прогнозирования свойств и управления структурообразованием, успешно развивается компьютерное проектирование бетона и изделий на его основе.

Особенностью  новых технологий является эффективное  воздействие на структурообразование материала на всех этапах производства. Подготовка и выбор материалов, проектирование состава в соответствии с проектными требованиями, приготовление смеси и формование изделия, первоначальная выдержка и схватывание, последующие твердение – все эти этапы увязываются в единый комплекс.

Постепенно  наблюдается тенденция перехода от низкокачественных бетонов к  средне- и высококачественным. Доля низкокачественных сегодня составляет около 17% от общего объема использования бетонов. Это является положительной тенденцией, так как более качественный бетон меньше подвержен разрушению и, соответственно, меньше требует ремонта.

Так же предприятие  может сэкономить на производстве железобетонных изделий при улучшении или  замене на более современный материал составляющих. Так, например, в настоящее время в стране на изготовление железобетонных конструкций ежегодно расходуется свыше 10 млн. т арматурной стали. Сокращение расхода металла может быть обеспечено за счет повышения качества арматурной стали, производства и поставки ее в необходимом ассортименте.

При условии  производства предприятиями черной металлургии арматурной стали соответствующих марок и необходимых профилей и обеспечения органами материально-технического снабжения требуемых запасов арматурной стали на предприятиях сборного железобетона возможно, по данным исследовательских институтов, снизить расход металла примерно на 500 тыс. т в год.