А.И.ЗВЕЗДОВ, д-р техн. наук (НИИЖБ), Работы НИИЖБа на пороге своего 75-летия
Работы, выполненные учеными НИИЖБа в последние годы, охватывают наиболее важные проблемы современного строительства. В их числе следует упомянуть:
• новые компьютерные методы расчета и проектирования железобетонных конструкций
• физико-химическуютеорию прочности и долговечности бетонов на основе представления о механизме деструкции и старения
• технические решения ограждающих конструкций с повышенным до 20% сопротивлением теплопередаче, возводимых с использованием монолитной теплоизоляции из особо легких теплоизоляционных бетонов марок по плотности D150-D300 и технические решения сборных ограждающих конструкций с использованием особо легких конструкционно-теплоизоляционных бетонов марок по плотности D350-D500
• разработку модификаторов для бетона, повышающих его прочность и долговечность, снижающих трудоемкость бетонных работ практически с полным отказом во многих случаях от вибрации для уплотнения бетона
• создание безусадочных бетонов путем введения в бетонную смесь добавок, компенсирующих усадку и обеспечивающих высокую прочность, морозостойкость, водонепроницаемость конструкций и ихтрещи- ностойкость
• совершенствование методов возведения зданий с натяжением арматуры на бетон в производственных условиях, что позволяет существенно снизить материалоемкость конструкций, повысить темпы их монтажа при снижении трудоемкости строительно-монтажных работ.
Методы расчета монолитных железобетонных конструкций с учетом физической нелинейности использованы при проектировании ряда крупных объектов в Москве, в том числе плит перекрытий и стен центрального ядра комплекса Москва-Сити, плит перекрытий и стен 30-этажного здания “Реформа” из монолитного железобетона, монолитных плит перекрытий торгового центра “Рублевский пассаж”, фундаментной плиты жилого дома в Саратове и др.
Созданный в НИИЖБе особо легкий полистирол- бетон {марок по плотности D 150-D 300) по комплексу основных строительно-технических свойств и техникоэкономических показателей {в которые входят теплотехнические показатели, долговечность, огнестойкость, соответствие санитарно-гигиеническим требования) превосходит известные отечественные и зарубежные утеплители (пенополистирольные пенопласты, минераловатные плиты многих разновидностей и т.п.).
Приготовляемые в специальной мобильной установке, транспортируемые с помощью специальных бетононасосов и укладываемые в опалубку (при объеме воздухововлечения до 30%), полистиролбетонные смеси отличаются высокой удобоукладываемостью без виброуплотнения. Эти технологии применены при возведении наружных стен зданий делового комплекса Царев сад в Москве. Стоимость ограждающих конструкций из такого бетона, в сравнении с традиционным трехслойным вариантом (с плитным утеплителем), снижается на 20-25%.
Новый вид неавтоклавного теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного ячеистого бетона - поробетон - характеризуется высокими теплозащитными, звукоизолирующими свойствами, позволяющими производить из него однослойные ограждающие конструкции, удовлетворяющие современным требованиям по теплозащите. Из разных видов поробетона возможно изготавливать все конструктивные элементы здания в сборном или монолитном вариантах: стены, перекрытия, перегородки, полы и др. Условия проживания людей в домах из поробетона по комфортабельности приближаются к деревянным, так как стены из этого материала “дышат”. Введено в эксплуатацию свыше 20 разных предприятий по производству поро- бетонных изделий.
В последние годы все более остро встает проблема повышения надежности и сроков службы строительных объектов. В институте получены бетоны нового поколения с высокими эксплуатационными свойствами на основе расширяющихся вяжущих и органоминеральных модификаторов МБ. С применением таких бетонов ведется строительство многих крупных объектов в Москве, таких как аквапарк, третье транспортное кольцо, комплекс высотных зданий, реконструкция мостов через Москву-реку и др.
Исследования расширяющихся вяжущих позволили разработать технологию производства бетонов с компенсированной усадкой. Такой бетон может быть получен путем введения расширяющих добавок при перемешивании смеси, В бетонах на этих вяжущих исключено образование трещин в процессе твердения бетона, что важно для протяженных монолитных конструкций, таких как дороги, взлетно-посадочные полосы аэродромов и т. п. Благодаря особенностям структуры эти бетоны являются практически водонепроницаемыми, обладают высокой морозостойкостью и устойчивостью к воздействию агрессивных сред.
Для возведения зданий и сооружений, к облику которых предъявляются особо высокие архитектурные требования, разработаны специальные бетоны, отличающиеся сочетанием высоких декоративных свойств, прочностью, морозостойкостью и водонепроницаемостью. Строительно-архитектурные свойства таких бетонов сопоставимы с природным камнем. Этот бетон может широко применяться для изготовления малых архитектурных форм, скульптурных композиций и т.д.
Концепции архитектурно-строительных систем для зданий различного назначения в наибольшей степени отвечает безригельный каркас. Такие каркасы применяются при строительстве жилых домов как малоэтажных, так и многоэтажных, многоэтажных гаражей, малоэтажных зданий различного назначения, при реконструкции существующих зданий с увеличением строительного объема и др.
Создано современное отечественное оборудование для выполнения работ в условиях строительной площадки, что позволило сократить материалоемкость зданий на 30-40%, а трудоемкость на 20%. Таким способом построено несколько десятков 16-этажных жилых домов. Сейчас в стадии возведения находятся жилой дом в Краснодаре, многоэтажный гараж и комплекс жилых зданий в Москве, развертывается строительство в Московской области. Эта система строительства вызвала значительный интерес, что объясняется не только ее высокими экономическими показателями, но и большими архитектурно-планировочными возможностями, так как она обеспечивает размер ячейки до 9x12 м. На базе этой технологии может быть сделан существенный шаг вперед в области высотного строительства, когда этажность здания может быть увеличена почти вдвое без повышения нагрузки на нижние этажи и основание.
Выполнение хозяйственных договоров и работ по гарантийным письмам осуществляется институтом с более чем 800 организациями, среди которых следует отметить Концерн “Росэнергоатом”, ЦНИИЭП им. Мезенцева, ДСК-1, Мосинжбетон, “Ппавмосстроймонолит”, Оскольский металлургический комбинат, Калининская атомная станция, Челябинский металлургический комбинат, Беларусский металлургический завод и другие. Значительные объемы работ выполнены для организаций и предприятий, расположенных в Москве и Московской области, для предприятий и организаций Санкт- Петербурга, Челябинска, Твери, Нижнего Новгорода, Екатеринбурга, Кургана, Башкортостана, Красноярского края и многих других, а также в Беларус- сии и Узбекистане.
Среди наиболее крупных работ, выполненных по договорам, следует упомянуть: обследование состояния железобетонных конструкций Останкинской телевизионной башни после пожара с рекомендациями по их восстановлению; проведение комплекса работ по обследованию состояния строительных конструкций энергоблоков Билибинской АЭС; проведение работ в радиоастрономической обсерватории на плато Суффа в Узбекистане; исследование физико-механических свойств и условий применения в железобетонных конструкциях напрягаемой стержневой арматуры с пределом текучести 800-1000 Н/мм2, производимой Беларусским металлургическим заводом и др.
Объемы работ и услуг НИИЖБа, выполненные за последние годы, непрерывно растут. За 2001 г., по сравнению с 2000 г., это увеличение составило 1,5 раза, а с 1999 г. — 2,92 раза.
За период 1999-2001 гг. сотрудниками института опубликовано 240 работ, в том числе 4 монографии. На 1-й Всероссийской конференции по проблемам бетона и железобетона, прошедшей в сентябре 2001 г., было представлено 48 докладов. За три прошедших года сотрудниками института получен 61 патент.
Тесные контакты институт поддерживает с Российской инженерной академией (РИА) и Российской академией архитектуры и строительных наук (РААСН). Следует отметить сотрудничество института с Международными организациями в области бетона и железобетона — Европейской ассоциацией по товарному бетону (ЕРМКО), Международной федерацией по железобетону (ФИБ), Международной ассоциацией по пространственным конструкциям (ИАСС), Международным союзом по испытанию материалов (РИЛЕМ) и др.
Коллектив НИИЖБ стоит перед решением серьезных задач по повышению эффективности работы отрасли, к основным из которых следует отнести:
• разработку бетонов с регулируемыми режимами набора прочности во времени, в том числе бетонов, позволяющих отказаться от тепловой обработки изделий
• создание добавок-модификаторов, исключающих вибрирование как способа уплотнения бетонной смеси •расширение применения высокопрочной арматуры
• модернизация заводов крупнопанельного домостроения путем перехода на гибкие технологии производства продукции
• роботизация и компьютеризация производства сборных конструкций и изделий
• существенное расширение использования зол и шлаков для производства бетона
• разработка технологий утилизации бетона после демонтажа устаревших зданий и др.
По уровню технических и экономических показателей и по объемам применения бетон и железобетон существенно доминирует в сравнении с другими строительными материалами. Поэтому технико-экономический эффект от практического применения той или иной разработки может быть весьма ощутим. Так, недавно проведенные работы норвежских специалистов показали, что финансирование исследований в области бетонов высоких технологий (было проанализировано 130 проектов, где использован такой бетон) дало отделу за период 1984-2000 гг. прибыль, в 19 раз превышающую первоначальные затраты.
Имеются все основания полагать, что некоторые разработки НИИЖБа не уступают и даже превосходят зарубежные аналоги.
Институту есть чем гордиться в канун своего 75-летия.
Бетон и железобетон, 2002 №4