Оптимизация рецептурных и температурно-временных параметров технологии производства железобетонных элементов крупногабаритных модулей

Введение. Производство крупногабаритных модулей сопряжено с технологическими сложностями, такими как риск образования трещин при термообработке, неоднородность структуры бетона и необходимость достижения высокой ранней прочности для распалубки и транспортировки.

Цель. Оптимизация рецептурных параметров технологии бетонирования крупногабаритных панелей с учетом обеспечения требуемых характеристик как тяжелого, так и легкого бетонов в период до 5 суток с момента их изготовления при заданном режиме тепловлажностной обработки.

Материалы и методы. Рецептурная оптимизация: подбор и модификация состава бетона с использованием современных химических добавок (суперпластификаторов, ускорителей твердения), микрокремнезема и золы-уноса для улучшения удобоукладываемости, прочностных показателей и плотности структуры. Бетонирование конструкций является ключевым переделом всей технологической линии, так как является наиболее продолжительной стадией, состоящей из последовательного выполнения определенных процессов. В процессе подбора материалов было испытано большое количество инертных и вяжущих материалов, а также различных суперпластификаторов. Весьма значительный перечень производителей и поставщиков позволил произвести отбор партий проб с последующим получением результатов испытаний и установлением соответствующих поставщиков.

Результаты. Разработана оптимизированная рецептура высокопрочной и облегченной бетонной смеси, обеспечивающей прочность на сжатие не менее 70 % от проектной в период до 5 суток с момента изготовления, снижающая вес конструкции.

Выводы. Комплексная оптимизация рецептурных и температурно-временных параметров позволяет существенно интенсифицировать технологический цикл производства железобетонных элементов крупногабаритных модулей без ущерба для их качества и долговечности. Внедрение предложенных решений обеспечивает снижение энергозатрат, сокращение продолжительности производственного цикла и повышение надежности готовых конструкций.

1. СП 501.1325800.2021. Здания из крупногабаритных модулей. Правила проектирования и строительства. Основные положения. Москва, 2021.

2. Проект 01-05-002-11КЖ.И.67.50.37-2. ООО «Параметрика».

3. Пахомова Л.А., Мещеряков А.С. Аспекты организации проектирования для крупномодульного домостроения // <i>Системные технологии</i>. 2022. № 1 (42). С. 15–21. DOI: https://doi.org/10.55287/22275398_2022_1_15.

4. Лапидус А.А., Амбарцумян С.А., Долгов О.С., Колпаков А.М., Мещеряков А.С., Горбачевский В.П. Исследование и влияние технологических параметров и особенностей мобильных конвейерных роботизированных технологических линий на конструкцию железобетонных стен и перекрытий мобильных крупногабаритных модулей // <i>Строительное производство</i>. 2022. № 3 (43). С. 2–10.

5. ГОСТ 31108-2020. Цементы общестроительные. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2020.

6. ГОСТ 30515-2013. Цементы. Общие технические условия. Москва: Стандартинформ, 2014.

7. ГОСТ 8736-2014. Песок для строительных работ. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2015.

8. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2018.

9. ГОСТ 8269.0-97. Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний. Москва: Стандартинформ, 2018.

10. ГОСТ 32497-2013. Заполнители пористые теплоизоляционные для зданий и сооружений. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2014.

11. ГОСТ Р 56178-2014. Модификаторы органо-минеральные типа МБ для бетонов, строительных растворов и сухих смесей. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2015.

12. ТУ 5743-083-46854090-98. Модификатор бетона МБ-С (с Изменением № 1).

13. ГОСТ Р 52129-2003. Порошок минеральный для асфальтобетонных и органоминеральных смесей. Технические условия. Москва: Госстрой России, ФГУП ЦПП, 2004.

14. ТУ 20.59.59-141-13613997-2025. Добавки суперпластифицирующие для бетонов и растворов серии «Sika® ViscoCrete®». Лобня, 2025.

15. ГОСТ 24211-2008. Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия. Москва: Стандартинформ, 2010.

16. ТУ 20.59.59-098-58042865-2022. Поликарбоксилатный суперпластификатор «Полипласт ПК». Технические условия. Москва, 2022.

17. ГОСТ 23732-2011. Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия. Москва: Стандартинформ, 2012.

18. ГОСТ 27006-2019. Бетоны. Правила подбора состава. Москва: Стандартинформ, 2019.

19. ГОСТ 10180-2012. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. Москва: Стандартинформ, 2018.

20. ГОСТ 24452-2023. Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона. Москва: Российский институт стандартизации, 2024.

21. ГОСТ 22690-2015. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля. Москва: Стандартинформ, 2019.

22. ГОСТ 31914-2012. Бетоны высокопрочные тяжелые и мелкозернистые для монолитных конструкций. Правила контроля и оценки качества. Москва: Стандартинформ, 2014.

23. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Травуш В.И., Карпенко Н.И., Крылов С.Б. Оценка прочностных и деформационных характеристик высокопрочных бетонов в конструкциях и динамики их изменения во времени // <i>Строительные материалы</i>. 2023. № 11. С. 28–38. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2023-819-11-28-38. EDN: EDLAQV.

24. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С. Новые модифицированные бетоны. Москва: ООО «Предприятие Мастер Бетон», 2010. 258 с.

25. EN 1992-1-1. Eurocode 2: Design of concrete structures – Part 1-1: General rules and rules for buildings. 2004.

26. Травуш В.И., Кузеванов Д.В., Каприелов С.С., Волков Ю.С. Бетон как экофактор стабилизации изменения климата // <i>Бетон и железобетон</i>. 2024. № 1 (620). С. 34–41. https://doi.org/10.37538/0005-9889-2024-1(620)-34-41.