№ 1 (2025)
5
Представляем членов редакционного коллектива ТРАВУШ Владимир Ильич
Аннотация
Кавалер ордена Трудового Красного Знамени, заслуженный строитель РФ, заслуженный деятель науки РФ, почётный строитель России, почётный строитель Москвы, лауреат премии Совета Министров СССР, трижды лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники, лауреат Государственной премии РФ в области науки и технологий.
6
Стандарты и качество
Контроль качества при бетонировании массивных конструкций фундаментов многофункционального комплекса «Лахта Центр»
Аннотация
Введение. В статье описаны основные требования, принципы, процедуры, мероприятия контроля качества при бетонировании массивных бетонных конструкций на примере фундаментных конструкций высотного комплекса «Лахта Центр» в Санкт-Петербурге.
Цель исследования – разработка и внедрение трёхуровневой системы контроля качества бетонирования на бетонном заводе, стройплощадке и в конструкции. Для достижения постав-ленной цели были сформулированы следующие задачи: проанализировать нормативную базу по требованиям к контролю качества при возведении бетонных конструкций, рассмотреть концепцию построения системы контроля качества на основе трёхуровневого подхода, сформулировать основные принципы контроля бетонной смеси и бетона в конструкции.
Результаты исследования. Разработана схема оценки актуальных характеристик бетонных смесей, бетона и основных процессов бетонирования. Особое внимание уделено её реализации в организационно-технологической документации (проект производства работ, технологические карты, технологический регламент).
Выводы. Основные результаты данного исследования могут быть применены при разработке методической и организационно-технологической документации, используемой при устройстве массивных фундаментных конструкций уникальных зданий и сооружений.
7-18
Материалы
Сравнение теплоизоляционных свойств различных видов утеплителя для строительства многоквартирных жилых домов
Аннотация
Введение. В современных условиях устойчивого развития и увеличения потребления энергии вопрос выбора наиболее энергоэффективного утеплителя становится особенно актуальным. Эффективность утепления является важным фактором как для строительства новых зданий, так и для проведения ремонта в существующих. Слишком часто выбор утеплителя основывается лишь на цене или доступности, что может привести к нежелательным последствиям. Поэтому при выборе утеплителя следует учитывать такие параметры, как теплоизоляционные свойства, устойчивость к влаге, паропроницаемость и экологическая безопасность материалов. Современные технологии предлагают широкий спектр утеплителей – от традиционных минеральных ват до инновационных решений на основе экополимеров. Каждый из них имеет свои преимущества и недостатки, что требует тщательного анализа перед принятием решения. Таким образом, важность правильного выбора утеплителя нельзя недооценивать. Эффективное утепление не только снижает расходы на отопление, но и способствует созданию более устойчивого и экологически чистого строительного сектора, что непосредственно влияет на качество жизни каждого человека.
Цель работы – сравнительный анализ результатов исследования различных теплоизоляционных материалов ограждающих конструкций, направленный на выявление самых эффективных утеплителей с точки зрения соотношения цены и теплотехнических свойств.
Материалы и методы. В ходе работы проведена оценка термоизоляционных свойств, устойчивости к влаге, огнестойкости и долговечности различных утеплителей, а также стоимости утепления многоквартирного жилого дома в г. Йошкар-Оле. Для сравнения были выбраны семь теплоизоляционных материалов: минеральная (каменная) вата (75-120 кг/м³); стекловата плита П-85; экструдированный пенополистирол (40 кг/м³); пенополистирол ПСБ-50; полистиролбетон (200 кг/м³); газосиликат автоклавный (D600); эковата (60 кг/м³).
Выводы. Наиболее эффективным теплоизоляционным материалом можно назвать минераловатный утеплитель. Помимо высоких теплоизоляционных свойств и невысокой стоимости, минеральная вата обладает рядом преимуществ, которые делают ее особенно привлекательной для использования в строительстве.
19-28
Анализ потенциальной емкости рынка и объемов потребления стеновых строительных материалов, ориентированных на индивидуальных застройщиков, применительно к технологии древесно-минеральных композитов
Аннотация
Введение. Обеспечение комплексного безотходного использования лесных ресурсов, в том числе низкокачественной древесины и отходов, – важная задача, стоящая как перед лесопользователями, так и перед представителями органов власти. Использование древесного сырья может идти по различным направлениям, но прежде всего необходимо найти высоколиквидную конкурентоспособную продукцию, которая может выпускаться на основе этих ресурсов, и определить сферу и объемы ее потребления. Теплоизоляционно-конструкционные материалы являются такой продукцией, активно потребляемой динамично развивающейся сферой многоэтажного и индивидуального строительства.
Цель работы – анализ потенциальной емкости рынка и объемов потребления теплоизоляционно-конструкционных материалов – древесно-минеральных композитов для индивидуального домостроения. Для этого решались следующие задачи: проанализировать тенденции, темпы и объемы жилищного строительства в РФ, определить особенности технологий индивидуального домостроения, оценить перспективы и объемы потенциального применения древесно-минеральных композитов в качестве стенового материала. Объектом исследования является конструкционно-теплоизоляционный материал – арболит, представляющий собой легкий бетон на органическом наполнителе, и его место на рынке строительных материалов.
Методы исследования. В ходе работы анализировались литературные источники, выдвигались гипотезы, использовались методы абстрагирования, обобщения, анализа и синтеза.
Результаты. Сфера жилищного строительства является драйвером, обеспечивающим сдачу миллионов квадратных метров жилья и развитие смежных производств и логистики строительных материалов. Темпы роста объемов жилищного строительства достигают 15…17 % в год. С 2021 года имеется устойчивая тенденция превышения объемов ввода жилья, построенного населением, над объемами ввода многоквартирных домов. Выявлен тренд на повсеместную экономию и снижение уровня потребления индивидуальных застройщиков. Дома строятся в одноэтажном исполнении, сравнительно небольшой (80…120 м2) площади. Современный застройщик избегает сложной, дорогой и трудозатратной многослойной конструкции стены. Лидером на рынке стеновых материалов является газобетон, объемы производства которого превысили 15 млн м3. Древесно-минеральные композиты не уступают, а по ряду показателей превосходят газобетон и каркасные технологии домостроения, могут полностью заместить объемы применения этих материалов и технологий.
Выводы. Проведенный анализ темпов и объемов жилищного строительства в России позволяет сделать вывод о ведущей роли отрасли, обеспечивающей жильем население, содействующей бесперебойной работе банковской сферы ипотеки и кредитования, множества производств, занятых выпуском строительных и отделочных материалов, логистических центров и транспортных компаний. Древесно-минеральные композиты, являясь конкурентоспособным материалом, могут успешно занять весомый сектор рынка стеновых строи-тельных материалов.
29-46
Бетоны на портландцементах с добавкой модифицированного диатомита
Аннотация
Введение. Бетон и железобетон являются основным материалом строительной отрасли. При возрастании требований к качеству строительства возникает потребность в повышении качества строительных материалов. Качество бетона повышают введением в цемент тонко дисперсных минеральных добавок. Их использование в цементах приводит к упрочнению структуры бетона и создает возможность получения модифицированных вяжущих нового поколения. К таким добавкам относится диатомит.
Целью исследования является разработка составов бетона на цементе с добавкой модифицированного диатомита.
Материалы и методы. Для исследования использовался портландцемент класса ЦЕМ І 32,5 и ЦЕМ І 42,5. В качестве минеральной добавки применялись диатомит, модифицированный известью (ДМИ); диатомит, модифицированный соляной кислотой (ДХВ); диатомит, модифицированный частицами углерода (ДМКМЦ).
Прочность бетона определялась по ГОСТ 10180-2012 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам».
Результаты исследования. Согласно полученным результатам, бетоны на цементах с добавкой модифицированного диатомита повышают класс прочности бетона до В25 и выше.
Вывод. Применение цемента, модифицированного диатомитом, при изготовлении бетона позволяет снизить его расход до 15 % с одного кубического метра смеси.
47-53
Конструкции
Бескаркасные арочные покрытия: практика применения
Аннотация
Введение. В статье рассмотрены бескаркасные арочные здания из стальных холодногнутых профилей, которые получили широкое распространение благодаря простоте производства и монтажа, низкой стоимости и технологичности. Отмечены их недостатки, включая отсутствие нормативно-технической базы и ошибки проектирования, которые приводят к авариям.
Цель исследования – анализ несущей способности бескаркасных арочных покрытий и раз-работка рекомендаций по их проектированию, строительству и эксплуатации для исключения аварий.
Методы. Для определения несущей способности бескаркасного арочного покрытия арка рассчитывалась с помощью численного моделирования в программном комплексе конечных элементов, с использованием оболочечных конечных элементов, поддерживающих как геометрическую нелинейность (большие деформации, перемещения и т.п.), так и физическую нелинейность. Геометрия профиля моделировалась оболочечными конечными эле-ментами, то есть рассматривались все особенности поперечного сечения профиля с учетом поперечных гофр на полке и стенке, а также неравномерности их высоты (на стенке). Расчеты проводились в геометрически и физически нелинейной постановке задачи.
Характеристики бескаркасных зданий. Представлены конструктивные особенности бескаркасных арочных зданий, включая используемые материалы, типы профилей, их геометрические параметры и области применения. Обозначены ограничения, связанные с эксплуатацией таких конструкций.
Анализ причин аварии. Приведен анализ аварийного случая – обрушение арочной конструкции при снеговой нагрузке, которая оказалась ниже нормативной. Выявлены характерные ошибки, такие как несоответствие расчетных моделей реальным условиям эксплуатации, отсутствие учета геометрической нелинейности и неправильная технология монтажа. Анализ причин аварии показал, что проектирование и эксплуатация бескаркасных зданий без учета их специфики и соответствующей нормативной базы может приводить к разрушениям.
Выводы и рекомендации. Для предотвращения аварий предложено разработать единую методику расчета конструкций, включить ее в нормативные документы, а также разработать технические условия для каждого типа профилей.
54-62
Численное моделирование напряженно-деформированного состояния балок с жесткой композитной арматурой
Аннотация
Введение. Одним из ключевых этапов разработки BIM-модели является её расчет на восприятие нагрузок и воздействий различного рода. Модель для выполнения таких расчетов выгружается в специализированные программные комплексы. Метод конечных элементов –один из самых распространенных численных методов расчёта конструкций. Его преимущества – возможности расчета конструкций со сложной геометрией путем аппроксимации поверхностей с требуемой степенью точности, учета в составе конструкции материалов с разными свойствами и ряд других. Наиболее существенным недостатком метода является необходимость проведения большого количества вычислений. Современные вычислительные мощности компьютеров позволяют выполнять расчеты довольно быстро, хотя сложность вычислений и требования к расчетам также возрастают.
К одним из перспективных материалов в строительной отрасли относят пултрузионные полимерные профили (ППП). Конструкции с армированием из ППП стали применяться в строительстве недавно; экспериментальные данные, соответственно, представлены в ограниченном количестве. Как и в случае с конструкциями, армированными композитной полимерной арматурой, при использовании ППП в зарубежных расчетных методиках проводят аналогию со стальной жесткой арматурой с поправкой на свойства ППП. Отечественные нормативные документы для конструкций с жесткой композитной армату-рой в настоящее время еще не разработаны, чем и обусловлена актуальность данного исследования.
Целью исследования являются создание конечно-элементной модели для расчетов несущей способности изгибаемых элементов с жесткой композитной полимерной арматурой и анализ полученных результатов.
Методика испытания. В настоящей работе численная реализация модели выполнена в программном комплексе SIMULIA Abaqus, отличающемся рядом преимуществ. Комплекс дает возможность создавать как статическое, так и динамическое загружение, подробно визуализировать результаты расчета, имеет специальные опции для получения решений с учетом нелинейных эффектов (пластичность, ползучесть, изменение жесткости) и другие. Задача решена в пространственной постановке с учетом нелинейных свойств бетона и арматуры.
Результаты. Численная модель может быть использована для дальнейших исследований поведения под нагрузкой конструкций с жесткой композитной арматурой. Предложенная модель дает возможность подобрать оптимальные параметры конструирования изгибаемых элементов с армированием из ППП, использующих прочностные свойства композитного профиля в полной мере. Модель основана на законах деформации бетона и арматуры различных типов, которые имеют опытные подтверждения.
Заключение. Новые возможности прогнозирования прочности и деформативности перспек-тивных материалов и конструкций в программных комплексах, интегрированных с BIM-моделями, дадут современные и востребованные технические решения. Это отвечает принятым в нашей стране стратегическим подходам к цифровой трансформации в строительстве.
63-73
Технологии
Совершенствование технологии поперечного раскроя пиловочной части ствола дерева с ядровой гнилью
Аннотация
Введение. Важнейшей задачей переработки круглых лесоматериалов является эффективное использование заготавливаемой древесины. Одно из направлений повышения эффективности использования древесины – получение пиловочного сырья, из которого можно выработать пилопродукцию с высокой потребительской стоимостью. В настоящее время ведется разработка методов распознавания качественных зон круглых лесоматериалов для целевого использования сырья. Заготовка древесины с учетом качественных зон позволит получить значительный экономический эффект за счет более полного использования древесины.
Однако часто стволы деревьев поражаются напенной гнилью. При переработке заготовлен-ной древесины комлевая часть стволов деревьев, пораженная деструктивной напенной гнилью, полностью удаляется. В то же время это наиболее ценная часть ствола дерева, в кото-рой находится прямослойная, обладающая высокими прочностными характеристиками древесина. Повышение ресурса древесины может обеспечиваться вовлечением круглых лесоматериалов с присутствием деструктивной напенной гнили в процесс выработки высококачественной пилопродукции.
Цель исследования – совершенствование технологии поперечного раскроя пиловочной части ствола дерева с ядровой гнилью для повышения объемного выхода пиловочных сортиментов.
Материалы и методы. Применена математическая модель описания образующей пиловочной части древесного ствола. Получены аллометрические зависимости изменения образующей по длине пиловочной части и размеров гнили в стволе. Выполнены оптимизационный раскрой и прогнозирование выхода пиловочных сортиментов методом исчерпывающих решений.
Результаты исследования. Разработана рациональная технология раскроя пиловочной ча-сти ствола дерева с выработкой из комлевой части пиловочных сортиментов с частичным наличием деструктивной гнили. Установлено, что в результате применения традиционного метода поперечного раскроя пиловочной части ствола дерева выход пиловочных сортиментов составляет 23-53 %. Применение рационального метода поперечного раскроя пиловочной части ствола дерева с частичной выработкой сортиментов с деструктивной гнилью позволяет достичь 78-80 %.
Выводы. Выработка из пиловочной части ствола дерева сортиментов с присутствием деструктивной гнили повышает объемный выход пиловочника для производства высококачественной пилопродукции.
74-86
Оптимизация технологии изготовления дисковых пил
Аннотация
Введение. В статье описан технологический процесс изготовления твёрдосплавных диско-вых пил. Рассмотрены виды пиления, в том числе самые распространённые из них. В отличие от резания обычными инструментами пиление является сложным процессом. Для изго-товления корпусов дисковых пил используются конструкционные пружинно-рессорные и инструментальные стали. Для придания требуемых физико-механических свойств выбира-ют стали, легированные хромом, ванадием, вольфрамом, молибденом и марганцем. Данные элементы повышают жаростойкость, жаропрочность и прочность дисковых пил. Для снятия напряжений и отвода тепла при работе на корпусах дисковых пил предусмотрены компенсаторы различных форм.
Цель исследования – описать процесс оптимизации технологии изготовления дисковых пил в ООО ПКФ «Махагони».
Результаты исследования. Производственно-коммерческая фирма «Махагони» является одним из ведущих предприятий по производству твёрдосплавных дисковых пил. Раньше здесь изготавливали как монолитные, так и комбинированные дисковые пилы. Начиная с 2000 годов стали выпускать только твёрдосплавные дисковые пилы с внешними диаметра-ми от 160 до 630 мм и внутренними диаметрами 30, 32 и 50 мм с твёрдосплавными пла-стинками из сталей марок ВК6, ВК8 и ВК15. Фирма также производит дисковые пилы с подчистными ножами из твёрдых сплавов.
Твёрдосплавные пластины на предприятии припаивают к корпусу двумя способами: зубья – электроконтактной пайкой, а подчистные пластины – индукционной пайкой с применением флюса прокалённой буры и припоя Л63. Используют два типа припоя – в виде ленты и проволоки. Для изготовления корпусов дисковых пил выбрана марка стали 65Г, сочетающая в себе как жёсткость, так и пластические свойства. Данная марка стали для корпусов дисковых пил, флюс прокаленной буры и припой Л63 обеспечивают изделиям высокие физико-механические свойства в сочетании с низкой стоимостью.
Выводы. Использование припоя Л63 с содержанием цинка более 20 % повышает смачиваемость поверхности, температура пайки понижается, а прочность паяного соединения увеличивается.
87-95
События
Международная научная конференция «Актуальные вопросы строительства. Надежность строительных конструкций. Энергосбережение. Экологическая безопасность. Искусственный интеллект»
Аннотация
1-3 июля 2025 года состоится Международная научная конференция – XVI Акаде-мические чтения «Актуальные вопросы строительcтва. Надежность строительных кон-струкций. Энергосбережение. Экологическая безопасность. Искусственный интеллект», посвященные 100-летию академика РААСН В. М. Бондаренко и 96-летию академика РААСН Г. Л. Осипова.
96-97
98-99