О повышении эффективности производства бетона и железобетона
21—23 сентября т. г. в Харькове состоится VIII Всесоюзная конференция по бетону и железобетону, посвященная 60-летию Великой Октябрьской социалистической революции.
НТО Стройиндустрии и Госстрой СССР совместно со строительными министерствами систематически один раз в пять лет проводят такие широкие форумы инженерной общественности, на которых всесторонне обсуждаются вопросы научно-технического прогресса в этой области строительства и намечаются пути дальнейшего совершенствования бетонных и железобетонных конструкций. Предыдущая конференция, посвященная 50-летию образования СССР, состоялась в 1972 г. в Ленинграде.
Выполняя решения XXV съезда КПСС на VIII конференции основное внимание будет уделено вопросам повышения эффективности и качества бетона и железобетона.
Нет сомнения, что Харьковская конференция станет заметной вехой в развитии железобетона производственников, проектировщиков и научных работников новыми знаниями и идеями, которые будут способствовать дальнейшей индустриализации капитального строительства.
Помещая в этом номере статьи ведущих работников строительной индустрии, редакция имеет целью ознакомить читателей журнала с важными вопросами дальнейшего развития теории и практики железобетона, которые намечено обсудить на конференции.
В настоящее время бетон и железобетон прочно занимает ведущее место в строительстве как материал для несущих и ограждающих конструкций зданий и сооружений. В общей стоимости материальных ресурсов, потребляемых капитальным строительством, стоимость бетонных и железобетонных конструкций составляет около 25%, в то время как на стальные конструкции приходится немногим больше 3%, а на продукцию лесной и деревообрабатывающей промышленности — 13,5 %.
Особое место среди строительных конструкций принадлежит сборному железобетону, невиданные объемы производства которого широко известны. В 1976 г. в нашей стране было применено около 230 млн. м3 бетона и железобетона, в том числе сборного железобетона — 117 млн. м3.
От построечных дворов с тяжелым ручным трудом к современным предприятиям с механизированными технологическими линиями, к переводу технологических процессов на автоматические режимы — такой путь пройден за последние 25 лет промышленностью сборного железобетона, которая по темпам развития значительно превосходит любую другую отрасль. Немаловажную роль в ее развитии сыграло создание научно-технических основ массового производства и применения сборных железобетонных конструкций. Особо следует отметить достижения наших ученых в области расчета бетонных и железобетонных конструкций, преимущества разработанного ими метода расчета по предельным состояниям по сравнению с применявшимися ранее методами.
С учетом результатов работ, проведенных в последние годы в области теории бетона и железобетона, арматуры, повышения надежности и долговечности конструкций, в том числе выполненных после VII конференции по бетону и железобетону, разработана и введена в действие новая глава СНиП II-21- 75 по расчету конструкций. Она распространяется на более широкий круг разновидностей бетонов, предусматривает ряд существенных уточнений методики проектирования. Применение новых норм даст весьма ощутимую экономию материалов и будет способствовать появлению новых эффективных конструкций.
Важную роль в развитии производства современных эффективных сборных железобетонных конструкций сыграли цементная, металлургическая промышленность и промышленность нерудных строительных материалов.
За счет применения сборного железобетона в строительстве сократилось потребление в 1974 г. (к уровню 1954 г.) лесоматериалов — на 66 млн. м3 (в .руглом лесе), кирпича — на 29 млрд.
стальных конструкций — на : 5 млн. т, монолитного железобетона — на 37 млн. м3, а также большого количества труб, раствора и других материалов и изделий.
Наряду с достигнутыми положительными результатами еще имеются существенные недостатки в производстве и применении бетона и железобетона. В постановлении Совета Министров СССР 0 некоторых мерах по повышению технического уровня производства железобетонных конструкций и более эффективному использованию их в строительстве» вскрыты эти недостатки и установлены конкретные задания по дальнейшему повышению качества, в _-фоком понимании этого слова, и эффективности применения бетона и железобетона в строительстве.
Многие специалисты считают, что в ряде случаев, особенно для зданий, возводимых в районах с низкой расчетной температурой, а также при высокой влажности воздуха помещений следует переходить к применению трехслойных стеновых панелей с наружными слоями из железобетона и внутренним слоем из высокоэффективного утеплителя. В связи с этим следовало бы более четко определить экономическую целесообразность и рациональные области применения панелей различных видов.
Все большую актуальность приобретает проблема материалоемкости и массы конструкций покрытий. В настоящее время в массовом строительстве в качестве утеплителя покрытий преимущественно применяют плиты из ячеистого и крупнопористого керамзитобетона, а также используют для этих целей керамзит, по верху которого устраивают выравнивающую стяжку. При применении в покрытиях плит из бетонов на пористых заполнителях и высокоэффективных утеплителей примерно в 2 раза снижается масса ограждающей конструкции покрытия и существенно уменьшается материалоемкость. Поэтому всюду, где это возможно, необходимо заменять утеплители из бетонов легкими плитными утеплителями, на которые можно наклеивать гидроизоляционный рулонный материал без устройства стяжки.
В районах, где применяются дальнепривозные заполнители из естественных твердых пород, может быть экономически оправдано комплексное использование бетонов на пористых искусственных заполнителях (для несущих и ограждающих конструкций). Однако заполнители, выпускаемые у нас для легких бетонов, в большинстве своем не удовлетворяют условиям получения ни ограждающих, ни несущих экономичных конструкций. Это положение должно привлечь пристальное внимание работников промышленности пористых заполнителей и научных работников, ведущих исследования в этой области.
Одним из существенных средств повышения эффективности несущих конструкций является применение высокопрочных бетонов на заполнителях твердых пород. При повышении марки бетона с М 400—500 до М 600—700 для колонн многоэтажных зданий, сильнозагруженных колонн одноэтажных зданий, преднапряженных большепролетных балок, ферм и плит покрытий расход бетона уменьшается до 30%, снижается стоимость конструкций.
Развитию применения высокопрочных бетонов будет способствовать предусмотренное планом десятой пятилетки расширение производства высокомарочного портландцемента. В 1980 г. будет выпущено около 2 млн. т портландцемента марок 1И 550 и М 600, значительно возрастет выпуск напрягающего цемента.
Однако надо сказать, что многие заводы сборного железобетона испытывают в настоящее время значительные трудности при изготовлении бетона марки М 500 из-за низкого качества поставляемых заполнителей. Совершенно необходимо, чтобы министерства и ведомства приняли неотложные меры для повышения качества заполнителей для бетонов, выпускаемых подведомственными им предприятиями.
Дальнейший прогресс в области железобетонных, особенно преднапряженных, конструкций связан с развитием производства высокопрочной стали, эффективных видов арматуры, Следует ускорить выполнение заданий в этой области.
Повышение эффективности и качества бетона и железобетона требует также разработки ряда вопросов теории расчета конструкций, исследования свойств новых разновидностей бетонов, в том числе на базе местного сырья и вторичных продуктов промышленных производств, новых видов армирования, углубления теории долговечности и действительной работы конструкций.
Дальнейшее развитие должны получить конструктивные решения возводимых зданий и сооружений.
Значительная часть промышленных и гражданских зданий будет возводиться с балочными покрытиями. Для зданий этого типа представляет интерес конструкция покрытий, при которой поперечные пролеты перекрываются пред- напряженными плитами. Такая конструкция, уже получившая некоторое применение в строительстве, имеет преимущество перед традиционными типовыми — она требует значительно меньших трудовых затрат при монтаже.
Применение покрытий из плит на пролет должно расширяться по мере отработки конструкции и методов их изготовления с учетом накапливаемого опыта.
Значительно большее внимание необходимо уделять внедрению пространственных конструкций в строительство спортивных сооружений, зрелищных предприятий, а также промышленных зданий и сооружений.
Предстоит значительная работа по совершенствованию сборных железобетонных конструкций многоэтажных производственных зданий, ускоренная разработка облегченных, отвечающих современным требованиям унифицированных конструкций многоэтажных производственных зданий с укрупненной сеткой колонн.
В настоящее время использованы далеко не все возможности для повышения эффективности отдельных элементов несущих сборных конструкций. Так, в колоннах одноэтажных производственных зданий и многих промышленных сооружений переход от прямоугольного сечения к двутавровому или кольцевому с одновременным использованием бетона повышенной прочности позволяет снизить расход бетона не менее чем на 25—30%.
Чтобы выбрать оптимальное сечение облегченных колонн, нужно ускорить проведение экономического анализа, с учетом технологии, серийности и металлоемкости их производства.
Большой металлоемкостью отличаются применяемые сопряжения сборных элементов. На сопрягающие закладные детали железобетонных конструкций расходуется ежегодно около 800— 900 тыс. т стали. Снижение их массы на 10—15% может обеспечить экономию 100—120 тыс. т металла. Так, на каждый стык типовых колонн многоэтажных зданий серии ИИ-20 расходуется свыше 80 кг стали. Соединение колонн ванной сваркой арматурных выпусков вместо закладных деталей — манжет из листовой стали вдвое сокращает металлоемкость стыка.
Существенного снижения расхода стали можно достигнуть в закладных деталях для крепления плит к фермам и балкам, в узлах сопряжения несущих конструкций покрытий с колоннами. Во многих случаях можно применять штампованные закладные детали, что также сокращает расход металла на железобетонные конструкции.
Большое внимание должно быть уделено конструкциям, эксплуатируемым в агрессивных средах. Для этого необходимо совершенствовать и создавать новые эффективные защитные трещиностойкие покрытия, внедрять в практику экономичные бетонополимеры, неметаллическую арматуру.
Все более актуальными в настоящее время становятся вопросы внешней отделки конструкций, особенно ограждающих. В строительстве жилых и общественных зданий должны найти широкое применение ограждающие конструкции с лицевыми поверхностями различного архитектурного оформления. При этом целесообразно шире использовать естественную фактуру бетона, в том числе на цветном цементе. Должны получить развитие также экономические методы формования, при которых в процессе изготовления изделий сразу получается желаемая фактура, без нанесения дополнительных отделочных слоев.
Одной из коренных задач повышения эффективности и качества бетона и железобетона является совершенствование технологии и организации производства конструкций с одновременным уменьшением материальных и трудовых ресурсов. Работы в этой области должны осуществляться в направлении интенсификации производства в рамках сложившихся технологических процессов, а также путем перевода производства на новые прогрессивные, высокопроизводительные методы.
На действующих предприятиях прежде всего необходимо улучшить организацию труда, сократить длительность тепловой обработки, применяя химические добавки, осуществить предварительный разогрев бетонных смесей, не допуская при этом перерасхода цемента, ускорить оборачиваемость форм и кассет, расширить пооперационный контроль изготовления продукции с использованием полуавтоматических приборов. Как известно, уже в ближайшие годы за этот счет можно сократить тепловую обработку изделий в 1,4—1,5 раза, существенно уменьшить потребность в металле на формы и повысить производительность заводов железобетонных конструкций. Конечно, для интенсификации производства необходимо по возможности заменять изношенное и малопроизводительное оборудование, применять более качественные материалы, заполнители и цементы. Вместе с тем необходимо использовать все возмож ности механизации отдельных операций, интенсификации режимов, применяя различные приспособления, инструменты, что позволит даже в рамках существующих технологий существенно улучшить показатели производства. Одновременно следует сокращать затраты ручного труда, обеспечивать снижение расхода арматурного металла и цемента.
Значительное повышение эффективности использования мощностей может быть достигнуто также за счет дальнейшего последовательного улучшения структуры управления предприятиями и повышения степени их специализации. В этом отношении следует отметить положительный опыт создания строительными министерствами ряда территориальных управлений предприятиями стройиндустрии.
Необходимо расширить работы по созданию принципиально новых технологических решений и коренному изменению режимов выполнения отдельных операций. Одним из таких вероятных путей является стендовое безопалубочное формование некоторых плоскостных и линейных изделий, например методом экструдирования, позволяющим в несколько раз снижать металлоемкость оборудования (в основном, вследствие отказа от форм), при этом автоматика экструдирования и отсутствие необходимости последующей отделки поверхности изделий позволяют снижать трудозатраты примерно в 1,5 раза.
Для изготовления изделий массового применения целесообразно переходить от поточно-агрегатной к конвейерной технологии с максимально возможной автоматизацией процессов и ускоренным ритмом работы конвейеров.
Разработка и проверка путей интенсификации конвейерных производств, в частности отказ от металлоемкой бортовой оснастки, формование методом вакуумирования, комбинированные способы уплотнения бетонной смеси, создание конвейеров непрерывного действия, исключающих потери времени на перемещение форм и вагонеток и сокращающих скрытые простои рабочих и оборудования, и другие новые виды технологии требуют быстрейшей отработки, накопления опыта промышленной эксплуатации, организации серийного выпуска комплектов оборудования.
Предстоит провести большую работу по повышению технического уровня строительства объектов с применением монолитного бетона и железобетона. Этой области строительства из уделялось должного внимания.
Повышение степени механизации бетонных работ является одним из основных путей снижения трудоемкости монолитного строительства. Пока еще остро ощущается недостаток машин и механизмов, составляющих технологическую цепочку от доставки до укладки и выдерживания бетонной смеси и бетона; оставляют желать лучшего и качественные характеристики поставляемого оборудования. В значительной мере по этой причине за прошедшую пятилетку выработка в натурных показателях на одного бетонщика увеличилась только на 16% при росте объема бетонных работ на 32%-33%.