Портал о строительстве и ремонтных работах

Архивы за Сентябрь 2015

Зданиями называют надземные строения, предназначенные для проживания людей, размещения производства, проведения общественных и культурных мероприятий и других целей.

Сооружениями называют строения специального назначения, такие, как мосты, плотины, шахты, трубопроводы.

Каждое здание и сооружение должно быть запроектировано и построено с учетом достижений строительной науки и техники; должно быть прочным, долговечным, экономичным и одновремен­но удовлетворять эстетическим требованиям.

В соответствии с назначением здания делят на несколько групп: жилые и общественные здания (жилые дома, учебные за­ведения, театры, клубы, больницы), производственные (здания тепловых электростанций, цехов, котельных, насосных станций, животноводческие постройки, птичники, хранилища).

По роду материалов здания разделяют на каменные — из кир­пича, естественных и искусственных камней; бетонные и железо­бетонные (сборные и монолитные) и деревянные.

По количеству этажей различают одно — и многоэтажные зда­ния, в том числе высотные. Все здания и сооружения в зависи­мости от степени долговечности и огнестойкости основных конст­руктивных элементов, их эксплуатационных качеств, экономично­сти и народнохозяйственного значения делятся на четыре класса: 1 класс — со сроком службы более 100 лет; II класс — от 50 до 100 лет; III класс — от 20 до 50 лет; IV класс — менее 20 лет.

Для каждого класса зданий установлены необходимые степени долговечности и огнестойкости несущих и ограждающих кон­струкций.

Долговечность определяется прочностью и устойчивостью как здания в целом, так и отдельных его элементов в течение наме­ченного срока службы без потери требуемых эксплуатационных качеств. Обеспечивают долговечность применением для несущих и ограждающих конструкций таких материалов, которые облада­ют расчетной прочностью, требуемой морозо-, влаго-, био — и кор­розионной стойкостью.

Огнестойкость определяется группой возгораемости и преде­лом огнестойкости его основных конструкций. В зависимости от того, к какой группе возгораемости относится материал, все стро­ительные конструкции делятся на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. Пределом огнестойкости строительных конструкций называют продолжительность сопротивления (в часах) действию огня до потери их несущей способности и устойчивости, до обра­зования в них сквозных трещин или повышения температуры более чем до 140°С на противоположной от огня поверхности.

Установлено пять степеней огнестойкости зданий и сооруже­ний, которые характеризуются пределом огнестойкости и группы возгораемости его основных частей.

Экономичность зданий измеряют капитальными затратами на строительство и эксплуатационными расходами на отопление, осве­щение, ремонт.

Эксплуатационные качества зданий тесно связаны с качест­вом ограждающих конструкций, которые предназначены для защи­ты помещений от холода, солнечной радиации, ветра, атмосфер­ных осадков, шума и других воздействий, создающих ненормаль­ные условия для здоровья людей и выполнения производственных процессов. Санитарно-гигиеническими нормами регламентированы перечисленные требования к ограждающим конструкциям зданий, а также условия нормального естественного и искусственного освещения помещений.

В Основных направлениях экономического и социального раз­вития СССР на 1981—1985 годы и на период до 1990 года, принятых XXVI съездом КПСС, указано на необходимость нара­щивать выпуск прогрессивных железобетонных конструкций, а также повышать уровень индустриализации строительного произ­водства и степень заводской готовности конструкций и изделий. Доля крупнопанельных и объемно-блочных жилых домов в общем объеме жилищного строительства должна быть увеличена.

Железобетон в качестве строительного материала является новым по сравнению с камнем, деревом и металлами. Его стали применять в строительстве только во второй половине XIX 8. В дореволюционной России железобетонные конструкции начали использовать в 1885 г., и в последующие годы из железобетона были выполнены самые разнообразные сооружения и конструкции. Однако распространение железобетона в России шло очень медленно, так как в стране не было развитой промышленности и отсутствовали достаточно разработанные методы проектирования железобетонных конструкций. Большой вклад в науку о бетоне и технологию бетонных и железобетонных работ внес профессор Н. А. Белелюбский.

Перед началом первой мировой войны русские инженеры широко и успешно вели строительство бетонных и железобетонных сооружений, особенно на железных и шоссейных дорогах.

После Великой Октябрьской социалистической революции, в восстановительный период и особенно в годы первых пятилеток, значительно возросло и расширилось применение железобетона в гидротехническом, промышленном и гражданском строительстве. В гидротехническом строительстве железобетон широко использо­вали при возведении Волховской ГЭС (1921—1926), Днепрогэса (1927—1932), крупных цехов на Краматорском машиностро­ительном заводе, Днепровском металлургическом заводе, Запорожстали, Магнитогорском металлургическом комбинате и многих других. Здесь устанавливали железобетонные рамные и арочные конструкции значительных пролетов. Также широко применяли железобетон при возведении высотных сооружений в скользящей опалубке, например, зерновых элеваторов, силосов, бункеров, заводских дымовых труб, водонапорных башен, тонко­стенных пространственных конструкций — оболочек, шатров, ку­полов.

Наряду с возведением многочисленных монолитных сооруже­ний в промышленном строительстве с 1929 г. широко применяли сборные железобетонные конструкции. Почти все сборные железо­бетонные элементы зданий и сооружений выполняли у места постройки в деревянных формах; только детали малых размеров изготовляли на небольших предприятиях, оснашенных простым оборудованием.

В 1932—1936 гг. советскими учеными А. Ф. Лолейтом, А. А. Гвоздевым был разработан метод расчета железобетонных конструкций по разрушающим нагрузкам (по предельным состоя­ниям), который был проще расчета по допускаемым напряжениям и значительно точнее оценивал несущую способность конструкций.

Большой вклад в развитие предварительно напряженного железобетона внесли советские ученые В. В. Михайлов, А. А. Гвоз­дев и др.

С 1949 г. применение железобетонных конструкций в строи­тельстве начинает резко увеличиваться. Этому способствуют созданные высокомеханизированные мощные заводы* железобетон­ных изделий. Благоприятное влияние на дальнейшее развитие сборных железобетонных конструкций оказало постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР от 19 августа 1954 г. «О развитии производства сборных железобетонных конструкций и деталей для строительства» и постановление Совета Министров СССР от 3 января 1977 г. «О некоторых мерах по повышению технического уровня производства железобетонных конструкций и более эффективному использованию их в строительстве». В со­ответствии с этим постановлением намечено более широкое при­менение монолитных и сборно-монолитных железобетонных кон­струкций, разработаны проекты заводов централизованного изготовления арматурных изделий, создаются высокопроизводи­тельные автоматизированные линии для изготовления сеток и пространственных арматурных изделий.

На 80-е годы намечается новый этап в производстве и приме­нении железобетонных конструкций. Объем производства и при­менения железобетонных конструкций в одиннадцатой пятилетке превысит 900 млн. м3. При таких масштабах особенно важно обеспечить ускоренный технический прогресс в этой области стро­ительства.

Кроме дальнейшего распространения апробированных эффек­тивных конструкций и улучшения использования созданного научно-технического потенциала необходимо ускоренными темпа­ми разрабатывать способы снижения металлоемкости и энерго­емкости железобетонных конструкций.

При создании новых конструктивных форм предполагается шире использовать высокопрочные материалы, пространственную работу конструкций, последние достижения теории железобетона, прогрессивные производительные технологические процессы. Ос­новными путями снижения расхода стали в железобетоне явля­ются повышение прочностных свойств арматурной стали, приме­нение высокопрочных бетонов и совершенствование конструкций, в том числе предварительно напряженных.

Научно-технический прогресс в области строительства нераз­рывно связан с опережающим развитием и применением сборного железобетона, что позволит значительно повысить технический

уровень строительства и на этой основе сократить сроки возведе­ния зданий и сооружений.

Для этой цели создаются конвейерные автоматизированные линии, автоматические станки и установки, позволяющие с мень­шими затратами труда изготовлять железобелгонные конструкции. При производстве сборных железобетонных конструкций намеча­ется дальнейшая специализация их производства с разделением номенклатуры изделий по специализированным предприятиям, изготовлением массовых арматурных каркасов и закладных дета­лей на заводах централизованного изготовления арматурных изделий. При возведении монолитных железобетонных зданий и сооружений основные, наиболее трудоемкие процессы изготовле­ния пространственных каркасов будут выполнены на централизо­ванных арматурных заводах с последующим монтажом укрупнен­ных арматурных блоков с навешанной опалубкой на строительной площадке. Для укладки и уплотнения бетонной смеси создаются совершенные транспортирующие устройства и виброустановки.

Эффективность и качество бетонных и арматурных работ во многом зависят от совершенствования технологии и организации производства.

Технология изготовления железобетона состоит из нескольких самостоятельных технологических процессов: приготовления бе­тонной смеси; изготовления арматурных изделий и закладных деталей; подготовки стальных форм или деревянной опалубки, определяющих размеры и очертания изделий; установки в форму арматуры, закладных деталей и натяжения арматуры предвари­тельно напряженных конструкций; укладки и уплотнения бетонной смеси; ускорения твердения бетона путем его обогрева паром или с помощью электропрогрева; распалубки и транспортирования железобетонных изделий. Все эти технологические процессы вы­полняют арматурщики и бетонщики с помощью механизированно­го и автоматизированного оборудования.

Для лучшего использования механизмов, повышения произво­дительности труда необходима высокая квалификация арматур­щиков и бетонщиков, овладевших теоретическими знаниями и практическими навыками работ. Подготовка квалифицированных арматурщиков и бетонщиков как для работы на заводах железо­бетонных изделий, так и на строительстве осуществляется в на­шей стране в основном в системе профессионально-технического образования.

В постановлении ЦК КПСС и Совета Министров СССР «О дальнейшем совершенствовании процесса обучения и воспита­ния учащихся системы профессионально-технического образова­ния» (1977 г.) подчеркивается, что обеспечение народного хозяй­ства страны молодыми рабочими кадрами является задачей огромной политической и народнохозяйственной важности.

Настоящая книга, включающая в себя вопросы технологии арматурных и бетонных работ, предназначена для решения части этой задачи.

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Большинство современных зданий и сооружений возводится с применением бетона или железобетона (армированного бетона).

Бетон получают в результате затвердевания правильно подоб­ранной, смешанной до однородного состояния и уплотненной бетон­ной смеси, состоящей из цемента, воды, заполнителей и в необходи­мых случаях специальных добавок.

Приготовляют бетонную смесь в бетоносмесителях. В зависимос­ти от назначения бетонной смеси для ее приготовления можно применять различные виды цементов, удовлетворяющих требова­ниям, установленным соответствующими стандартами. Выбор це­ментов определяется условиями службы бетонной конструкции, а также требуемой прочностью бетона и условиями твердения бетон­ной смеси.

Наибольший размер зерен крупного заполнителя подбирается в зависимости от наименьших размеров бетонируемой конструкции или расстояния между стержнями арматуры, а также в зависимос­ти от типа и вместимости бетоносмесителей.

Число фракций крупного заполнителя (щебня или гравия) долж­но быть не менее двух при крупности зерен заполнителя 40 и 70 мм в бетонах марки 200 и выше, а в гидротехнических бетонах незави­симо от марки; не менее трех фракций в гидротехнических бетонах при крупности зерен заполнителя 120 мм и выше. Мелкий заполни­тель (песок) используют одной или двух фракций. При приготов­лении бетонной смеси заполнители различных фракций дозируют раздельно.

Состав бетонной смеси устанавливает лаборатория путем экспе­риментальных предварительных подборов. Состав смеси должен обеспечить в заданные сроки проектную марку бетона, а в необхо­димых случаях отвечать специальным требованиям, предъявляемым в отношении морозостойкости, водонепроницаемости и др.

Лаборатория подбирает состав бетонной смеси с наименьшим для данных условий расходом цемента. Такой состав выражается соотношением масс материалов, идущих на приготовление 1 м3 бе­тона или на один замес бетоносмесителя. Например, соотношение

1 :3,3: 6,5 выражает состав бетона, в котором на 1 часть цемента по массе приходится 3,3 части песка и 6,5 части щебня или гравия.

Лаборатория также указывает расход цемента в килограммах на 1 м3 бетона (или на один замес) и водоцементное отношение (В/Ц), представляющее собой отношение массы воды к массе це­мента. По указанному водоцементному отношению определяют ко­личество воды, требующееся на 1 м3 бетона или на один замес.

Подобранный состав бетонной смеси в процессе работ системати­чески корректируется с учетом изменяющейся влажности заполните­лей для обеспечения постоянства заданного водоцементного отно­шения.

Бетонные смеси в зависимости от их технологических свойств разделяют на обладающие подвижностью и жесткие. Бетонная смесь, обладающая подвижностью, способна растекаться без рас­слоения и заполнять форму под влиянием собственной массы или небольшого механического воздействия. Жесткая бетонная смесь требует интенсивного вибрирования для заполнения ею формы и уплотнения.

Подвижность бетонной смеси характеризуется измеряемой в сантиметрах величиной осадки конуса, свежеотформованного из контролируемой бетонной смеси. Бетонные смеси, имеющие осадку конуса от нуля до 3 см, называют малоподвижными, с осадкой 3— 8 см — умеренно подвижными, с осадкой 8—16 см — подвижными и более 16 см — литыми.

Подвижность бетонной смеси определяют изготовленным из листовой стали конусом № 1 или № 2 (ГОСТ 10181—76).

Если осадка конуса окажется равной нулю, то смесь признают не обладающей подвижностью и ее технологические свойства долж­ны характеризоваться жесткостью. Жесткость бетонной смеси опре­деляется по времени вибрации (в секундах), необходимому для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения ее жесткости (ГОСТ 10181—76).

Назначаемые показатели подвижности бетонных смесей

Показатели подвижности или жесткости бетонных смесей для сборных изделий назначают с учетом средств виброуплотнения, а также густоты армирования и размеров изделий (СН 386—74).

Подвижность и жесткость бетонной смеси зависят главным об­разом от количества содержащейся в ней воды, а для получения требуемой прочности бетона необходимо соблюдать заданное водо­цементное отношение.

Благодаря пониженному содержанию воды в жестких бетонных смесях по сравнению со смесями, обладающими подвижностью, достигается более высокая прочность бетона при одинаковом рас­ходе цемента.

Одинаковую прочность бетона можно получить, применяя обла­дающую подвижностью бетонную смесь или жесткую с уменьшен­ным содержанием цемента. Однако использование жестких бетон­ных смесей позволяет экономить от 10 до 25% цемента.

Для производства бетонной смеси промышленность выпускает бетоносмесительные установки цикличного и непрерывного дей­ствия различной производительности, предназначенные для ком­плектования бетонных заводов круглогодичного действия, либо для применения в качестве приобъектных предприятий в летнее время.

На бетоносмесительных установках цикличного действия исполь­зуются бетоносмесители с периодически повторяющейся загрузкой компонентов, смешиванием и выгрузкой готовой бетонной смеси.

На бетоносмесительных установках непрерывного действия за­грузка компонентов бетона, смешивание и выгрузка готовой бетон­ной смеси производятся непрерывно.

Бетоносмесительная установка представляет собой комплект технологического оборудования для дозирования компонентов и приготовления бетонной смеси с устройствами для приема компо­нентов и выдачи готовой бетонной смеси. Оборудование смонтиро­вано на сборно-разборном металлическом каркасе либо отдельными блоками. При блочном решении конструкций сокращаются сроки монтажа и демонтажа, упрощается перевозка установки по желез­ной дороге или автотранспортом.

В состав предприятия по производству бетонной смеси — бетон­ного завода, помимо бетоносмесительной установки, входят склады цемента и заполнителей, энергетическое хозяйство, лаборатория и отдел контроля, заводоуправление с функциональными отделами. Завод может быть оборудован устройством для подогрева или ох­лаждения компонентов бетонной смеси, а также приготовления вод­ных растворов различных добавок, оборудованием для обогащения (промывки, сортировки) заполнителей, ремонтно-механической мастерской.

Бетонные заводы и приобъектные бетоносмесительные установки оснащают в основном механизированными или автоматизированны­ми складами цемента силосного типа, состоящими из однотипных силосов (банок) цилиндрической формы. Склады силосного типа надежно защищают цемент от атмосферной и грунтовой влаги.

На небольших бетоносмесительных установках применяют ин­вентарные силосьт вместимостью 15 и 25 т, на бетонных заводах — силосы вместимостью от 100 до 1500 т каждый.

На бетонных заводах заполнители обычно хранят в рассорти­рованном виде в штабелях, конусных или других отсыпках в основ­ном на механизированных открытых складах, а на некоторых не­больших постоянно действующих заводах — на складах закрытого типа. Как открытые, так и закрытые склады размещают на забето­нированных площадках с надлежащим уклоном для быстрого отво­да воды, дренирующей сквозь толщу материала.

Бетонный завод или приобъектная бетоносмесительная установ­ка вырабатывают, как правило, готовую бетонную смесь, но при необходимости могут выдавать отдозированные компоненты сухой бетонной смеси. Сухая бетонная смесь бывает необходима при разбросанном фронте укладки бетона, например при дорожных или туннельных работах, когда невозможно сохранить высокое качество готовой бетонной смеси из-за дальности транспортирования. В этом случае бетонную смесь приготовляют в автобетоносмесителях в пу­ти следования до места укладки. Сухая бетонная смесь, загружен­ная на заводе в автобетоиосмеситель, после затворения водой сме­шивается в пути, и на объект доставляется готовая бетонная смесь.

Курс «Технология строительного производства» включает в себя совокупность знаний о рациональных методах производства строительно-монтажных работ.

Строительство является одной из важнейших отраслей материального произ­водства, поскольку создает основу деятельности других отраслей хозяйства в виде основных фондов, а также формирует среду обитания и деятельности людей. Строительство обеспечивает возведение новых, реконструкцию, ремонт и рес­таврацию существующих зданий, сооружений и их комплексов, создание инже­нерной инфраструктуры и благоустройство территорий объектов. Это достига­ется в результате процесса строительства (строительной деятельности), который охватывает весь комплекс строительных, монтажных, транспортных и других работ, а также организационно-технических мероприятий для их выполнения.

Строительство может быть разделено на отдельные виды, отражающие сущ­ность определенной отрасли хозяйства:

♦ промышленное строительство, которое предполагает выполнение всего комплекса строительно-монтажных работ по вводу в эксплуатацию объек­тов производственного назначения всех отраслей промышленности;

♦ жилищное и культурно-бытовое строительство — возведение жилых домов, объектов культурно-бытового назначения и их комплексов;

♦ транспортное строительство — строительство новых и реконструкция су­ществующих зданий и сооружений железнодорожного, автомобильного, водного, воздушного и трубопроводного транспорта (железные и автомо­бильные дороги, аэродромы, мосты, туннеле — и метростроение, строитель­ство портовых сооружений, нефте — и газопроводов и др.);

♦ энергетическое строительство — сооружение объектов, обеспечивающих электрификацию всех отраслей хозяйства (электрические станции и под­станции, электрические сети);

♦ коммунальное строительство — возведение, реконструкция, расширение и капитальный ремонт зданий и сооружений коммунального хозяйства (се­тей водопровода, канализации, очистных станций, прачечных, бассейнов общего пользования и др.), объектов благоустройства (скверов, бульваров, сетей наружного освещения и др.);

♦ сельское строительство — сооружение зданий и комплексов, предназна­ченных для обслуживания сельскохозяйственного производства и удов­летворения культурно-бытовых потребностей сельского населения;

♦ гидротехническое строительство — возведение инженерных гидротехни­ческих сооружений, предназначенных для использования природных вод­ных ресурсов или для борьбы с вредным воздействием воды;

♦ мелиоративное строительство — возведение гидротехнических сооруже­ний, проведение оросительных и осушительных каналов, выполнение орга­низационно-хозяйственных и технических мероприятий, направленных на коренное улучшение природных условий на засушливых и избыточно ув­лажненных землях для развития сельского хозяйства.

Могут быть учтены различные региональные условия, например, климати­ческие (строительство в зоне вечной мерзлоты) или сейсмические в районах, где возможны землетрясения — антисейсмическое (сейсмостойкое) строительство идр.

Строительство характеризуется многофакторностью. Объекты строительства отличаются по производственным и эксплуатационным характеристикам, архи­тектуре, объемно-планировочным и конструктивным решениям, объемам стро­ительно-монтажных работ, их трудоемкости и стоимости, продолжительностью возведения, способами доставки на строительную площадку строительных ма­териалов и конструкций, линейной протяженностью и рассредоточенностью.

Для всех видов строительства характерны следующие специфические особен­ности, свойственные только этой отрасли хозяйства:

♦ значительное количество участников инвестиционного процесса, занятых в сферах выполнения строительных работ, производства и доставки стро­ительных материалов, изделий и конструкций, оборудования;

♦ многообразие хозяйственных связей с другими отраслями хозяйства;

♦ территориальная закрепленность (неподвижность) строительной продук­ции и подвижность активной части производственных фондов строи­тельно-монтажных организаций (машин, оборудования, транспортных средств, инструмента и др.) с непрерывной сменой рабочих мест;

♦ относительная длительность производственного цикла (от нескольких ме­сяцев до нескольких лет);

♦ зависимость от местных условий (геологических, степени освоения терри­торий);

♦ осуществление производственных процессов в различных климатических условиях, как правило, на открытом воздухе.

Основными направлениями современного строительного производства являются:

♦ применение эффективных материалов и конструкций;

♦ оснащение строек высокопроизводительными машинами, механизирован­ным инструментом, современными транспортными средствами, комплекс­ной механизацией строительного производства;

♦ индустриализация;

♦ улучшение качества строительно-монтажных работ.

В настоящее время в производство активно внедряются новые материалы, высокопрочные стали, используются бетоны с прочностью на сжатие 45—60 МПа, что позволяет на 25-40% уменьшить массу конструкций, на 15% расход арма­турной стали и строительных профилей. Расширяется область применения пред­варительно напряженных железобетонных и стальных конструкций, использу­ются новейшие техншюгии по производству изделий из легких и полимерных материалов с повышенной заводской готовностью. Наблюдается тенденция к возвращению технологий по возведению жилых домов из штучных керамичес­ких издедий и из дерева, а также строительство зданий и сооружений из моно­литного бетона.

Одним из кдючевых направлений повышения производительности труда яв­ляется дальнейшее развитие механизации строительно-монтажных работ. При комплексной механизации все основные и вспомогательные, тяжелые и трудо­емкие процессы выполняются машиной или комплектом машин. Машины, вхо­дящие в комплект, взаимоувязываются по технологии, назначению, техничес­кому уровню и производительности, что обеспечивает заданный и стабильный темп работы. Показатель уровня комплексной механизации определяется отно­шением объемов работ, выполненных механизированным способом, к общему объему работ того же вида. Так, для ряда общестроительных работ достигнут сле­дующий уровень комплексной механизации: земляные работы — 98,2%, бетон­ные — 92,6%, монтаж — 96,6% и т. п. Удельный вес ручного труда в строительном производстве еще значителен главным образом на отделочных и вспомогатель­ных процессах и операциях.

Индустриализация строительного производства вызвала коренные изменения в характере труда строителя. Осуществлен переход от сезонной к круглогодичной работе с превращением строительной площадки в монтажную. Основное направ­ление развития современной технологии строительного производства — исполь­зование индустриальных методов: повышение сборности зданий и сооружений при обосновании экономической целесообразности; доведение строительных элементов до укрупненных узлов, а в некоторых случаях — до комплексных яче­ек с массой до 1 000 т, состоящих из строительных объемов, заполненных необ­ходимым оборудованием. В связи с этим получают распространение конвейер­ный и конвейерно-блочный методы сборки и др.

Основным фактором, влияющим на долговечность строительных объектов и их стоимость, является качество строительной продукции. В современных усло­виях контроль качества осуществляют визуально, измерением линейных разме­ров, натурными испытаниями, систематическим контролем режимов строитель­ных процессов.

От специалистов строительной отрасли в значительной степени зависит про­гресс, реализация сложных социальных задан, позитивное развитие экономики страны и ее будущее. Строительная профессия многогранна, требует от работ­ников и специалистов, работающих в строительной сфере, глубоких инженер­но-технических знаний, часть из которых представлена в этой книге.

Одним із важливих елементів організації будівництва є створення і розвиток його матеріально-технічної бази. Промислові підприємства будівельної індустрії, засоби механізації виконання робіт, транспортні засоби, підрозділи з обслуговування та ремонту машин, механізмів та обладнання, об’єкти із забезпечення будівництва та його соціально — побутова інфраструктура в загальній сукупності є виробничою базою будівництва.

Навчальна дисципліна „Виробнича база будівництва” містить су­купність знань щодо організації робіт підготовчого та основного пері­одів, створення і використання об’єктів виробничої бази будівництва. Ця дисципліна ґрунтується на основі знань технології та організації водогосподарського будівництва, планування та управління виробни­цтвом тощо.

Значення навчальної дисципліни „Виробнича база будівництва” є надзвичайно важливим, оскільки основне будівництво об’єкта чи спо­руди не можна здійснювати ефективно не знаючи питань проектуван­ня, створення та використання виробничої бази будівництва.

В результаті вивчення навчальної дисципліни майбутній фахівець повинен знати структуру підприємств виробничої бази, основні прин­ципи розрахунку їх потужностей, технологічні схеми і прогресивні те­хнології виробництва будівельних матеріалів та вміти за допомогою нормативних документів визначати параметри екологічно-безпечних технологій і організації виробництва, транспортування та зберігання будівельних матеріалів, виробів і конструкцій, проектувати об’єкти виробничої бази будівництва.

Навчальний посібник за змістом відповідає робочій програмі на­вчальної дисципліни, відображає сучасні тенденції розвитку виробни­чої бази будівництва і призначений для студентів, які навчаються за напрямом підготовки «Гідротехніка (водні ресурси)».

В соответствии с «Основными направлениями развития народно­го хозяйства СССР на 1976—1980 гг.», утвержденными XXV съездом КПСС, в десятой пятилетке предусматривается увеличить капиталь­ные вложения в народное хозяйство на 24—26% по сравнению с предыдущим пятилетием. При этом объем строительно-монтажных работ возрастет почти на 20%. Весь прирост объемов строительно­монтажных работ должен выполняться без увеличения количества рабочих за счет роста производительности труда в строительстве на 29—32%.

В нашей стране создана мощная строительная индустрия, рас­полагающая крупными строительно-монтажными организациями, квалифицированными кадрами, большим парком машин. В то же время значительно повышается техническая оснащенность строи­тельно-монтажных организаций высокопроизводительными маши­нами и механизированным инструментом.

Все это создает необходимые предпосылки для успешного прет­ворения в жизнь заданий десятого пятилетнего плана работниками строительства.

В десятой пятилетке в 1,2—1,3 раза увеличится заводское изго­товление сборных железобетонных конструкций и деталей.

Наряду со сборными железобетонными конструкциями возра­стает применение в строительстве монолитного бетона и железобе­тона и прежде всего в дорожном, аэродромном и гидротехническом строительстве, при сооружении элеваторов, резервуаров, а также зданий в сейсмических районах страны.

Широкое распространение бетона и железобетона в строитель­стве определяется его достоинством как строительного материала. Бетон — это прочный, долговечный и огнестойкий материал. Из бе­тона можно изготовить конструкции и изделия любой формы и размеров.

Применение бетона как строительного материала относится к глубокой древности. Вяжущими материалами для бетона были гли­на, гипс и известь. В XVIII и начале XIX в. стали применять гид­равлическую известь и романцемент.

Применение бетона в строительстве стало значительно расши­ряться с изобретением портландцемента. Однако в дореволюцион­ной России цементная промышленность развивалась медленно и объемы бетонных работ были невелики.

Только после Великой Октябрьской социалистической револю­ции выросшая в годы пятилеток цементная промышленность позво­лила резко увеличить объемы бетонных работ. Теперь общий объем бетонных работ в СССР составляет сотни миллионов кубических метров в год.

Бетонные работы максимально механизируются, а процесс при­готовления бетонной смеси автоматизируется. В 1976—1980 гг. на­мечается осуществить реконструкцию и модернизацию действую­щих бетонорастворных заводов и установок с целью перевода их на автоматизированный режим работы.

Для доставки бетонной смеси к месту укладки широкое распро­странение получат специализированные транспортные средства — автобетоновозы и автобетоносмесители. Соответственно должно быть сокращено применение для этой цели автосамосвалов.

Должны получить развитие бескрановые способы укладки бе­тонной смеси за счет использования бетононасосов и ленточных бе­тоноукладчиков. Для лучшего и более полного использования механизмов необходима высокая квалификация рабочих-бетонщи — ков, приобретение ими теоретических знаний и практических на­выков.

Подготовка квалифицированных рабочих в нашей стране осу­ществляется через систему профессионально-технических училищ Партия и Правительство уделяют большое внимание обеспечению всех отраслей народного хозяйства квалифицированными рабочими кадрами. Подтверждением этого является принятое в 1977 г. Цент­ральным Комитетом КПСС и Советом Министров СССР Постанов­ление «О дальнейшем совершенствовании процесса обучения и воспитания учащихся системы профессионально-технического обра­зования». В настоящее время в стране действует около 6 тысяч профессионально-технических училищ. В последние годы неуклонно увеличивается число средних профтехучилищ, в которых созданы необходимые условия для получения рабочей профессии и полного среднего образования, а также всесторонней подготовки к само­стоятельной трудовой жизни.

Основным направлением технического прогресса в строительст­ве, обеспечивающим выполнение грандиозного плана капитального строительства, соответственно решениям ХХГсъезда КПСС, являет­ся всемерная дальнейшая индустриализация строительства’с. пре­вращением строительного производства в механизированный про­цесс оборки и монтажа зданий и сооружений из крупноразмерных элементов и узлов заводского изготовления.

Для индустриализации строительства необходимо дальнейшее расширение производства сборных железобетонных конструкций и деталей. Если ® довоенные годы в строительстве применяли всего около полумиллиона кубических метров сборных железобетонных конструкций, то в 1959 г. производство их превысило 24 млн. м3, а к 1965 г. составит 42—45 млн. м3.

Расширение применения сборных железобетонных конструкций во всех областях строительства привело к повышению капитально» сти зданий и сооружений, снизило расход металла и леса, позволи» ло значительно сократить сроки строительства, усилить курс на его индустриализацию.

Производительность труда строительных рабочих на показатель, ных объектах, строившихся в 1955—1958 гг. в различных горо» дах Советского Союза с применением сборного железобетона, была примерно в 2 раза выше, чем на стройках, где сборные железобе» тонные конструкции применялись в малом объеме.

Сборные железобетонные конструкции по сравнению с металли­ческими дают до 60% и более экономии стали и в сравнении с мо­нолитным железобетонов сокращают трудоемкость работ на строи­тельной площадке в 3—4 раза.

Особо эффективно применение сборных предварительно напря­женных конструкций, позволяющих использовать высокопрочные стали, и тем самым снизить расход стали в 1,5—3 раза по сравне­нию с железобетонными конструкциями без предварительного на­пряжения. Кроме того, предварительно напряженные конструкции обладают повышенными эксплуатационными качествами.

Наряду с заводами большое значение в организации изготовле­ния сборных железобетонных конструкций имеют полигоны, на долю которых приходится около 20% всего производства.

Широкое распространение получило устройство полигонов в ви­де открытых стендов при заводах сборного железобетона. На таких стендах в теплое время года изготовляются крупногабаритные кон­струкции, производство которых в цехе представляется затрудни­тельным, а в ряде случаев и невозможным.

Заводские полигоны при малых затратах значительно повыша­ет производительность заводов и расширяют номенклатуру выпус­каемых крупноразмерных изделий.

Большое распространение имеют также построечные полигоны для производства крупноразмерных и малосерийных конструкций. Такие полигоны обслуживают преимущественно промышленное строительство, для которого в большинстве случаев оказывается необходимым изготовление тяжелых крупноразмерных эдементов.

Особенно большие преимущества имеют полигоны для отдельных строек, выполняемых в течение небольшого срока, а также для районов с небольшим объемом строительства, когда все необходи­мые сборные железобетонные конструкции могут быть выполнены в летнее время. В этих случаях особенно рационально применение передвижных полигонов, оборудование которых является оборно — разборным и легко перевозимым. Полигонное производство сбор­ных железобетонных изделий вполне целесообразно и на первых этапах крупного и длительного строительства с последующим рас­ширением производства изделий на специальных заводах.

Для полигонов, ориентированных на круглогодичную работу, особенно в районах с суровой зимой, целесообразно комбинирован­ное решение. производства по стендовой и агрегатно-поточной технологии. В этих условиях наряду с формованием крупногабарит­ных конструкций на открытых стендах могут-выполняться изделия в переносных формах с бетонированием в закрытом формовочном Отделении и пропариванием в наружных ямных камерах.

В зимнее время такой полигон может эффективно работать по агрегатно-поточной технологии, используя утепленное и отапливае­мое формовочное отделение.

В условиях производства сборного железобетона на полигонах представляется полная возможность эффективного изготовления предварительно напряженных конструкций.

В настоящей книге авторы ставили своей целью изложить наи­более прогрессивные способы производства сборных железобетон­ных конструкций на полигонах. При этом особое внимание было уделено описанию способов изготовления предварительно напряжен­ных элементов, освоение которых встречает затруднения вследствие недостаточности опыта в этой области и отсутствия соответствую­щей литературы.

Отдельные главы книги составлены: главы I, VII, VIII — канди­датом технических наук А. П. Васильевым; главы II, III, X, XI и XII — доктором технических наук профессором В. Н. Сизовым; IV, V, VI, IX — кандидатом технических наук Я. Р. Бессером.

Технологія будівельного виробництва — прикладна наукова дисциплі­на, основою якої є сукупність знань у галузі техніки (механізації), орга­нізації та економіки виробничих процесів, а предметом — методи засто­сування їх на будівельних майданчиках. Технологія будівельного ви­робництва тісно пов’язана з архітектурою, будівельними матеріалами, конструкціями, машинами, а також з економікою, геодезією, фізикою та хімією.

Крім того, сучасний архітектор повинен мати знання з юриспруденції, психології, бути обізнаним з тенденціями розвитку моди у сфері дизай­ну, уміти враховувати і використовувати в практичній роботі взаємовплив архітектурних і технологічних рішень тощо.

Саме з цього погляду і викладено матеріал у другому виданні підруч­ника «Технологія будівельного виробництва».

Перше видання підручника здійснено в 1993 р. За цей час у техно­логії будівельного виробництва сталися значні зміни, зумовлені появою широкої гами нових матеріалів, механізмів і технологічних рішень. Ці зміни в технології будівельного виробництва враховано у другому ви­данні підручника.

Видання підготовлено викладачами кафедри технології будівельно­го виробництва Київського національного університету будівництва і архітектури за редакцією кандидата технічних наук, лауреата Держав­ної премії М. Г. Ярмоленка.

Автори щиро вдячні рецензентам — докторам технічних наук, профе­сорам Ю. В. Вірюжському і В. С. Балицькому за вагомий внесок у поліпшення якості підручника.

Лакокрасочные материалы (ЛКМ) используются для получе­ния защитных и декоративных покрытий на изделиях. ЛКМ после нанесения на поверхность отвердевают, образуя непроницаемую пленку, которая прочно сцепляется с основанием. Толщина плен­ки может составлять от 10 до 500 мкм. Вещества, способные к образованию такой пленки, называют пленкообразующими. Кроме пленкообразующих веществ в состав ЛКМ входят наполнители, красители и пигменты, пластификаторы, растворители, разбави­тели, сиккативы.

Пленкообразующие вещества (связующие) определяют все ос­новные свойства малярных составов. Они подразделяются на два класса:

1) олигомеры, не способные формировать твердые пленки в обыч­ных условиях без химических реакций (олифы, алкиды, полиурета­ны, уретановые масла, аминосмолы, фенольные смолы, эпоксид­ные смолы, ненасыщенные полиэфиры, хлорированный каучук);

2) полимеры, способные формировать пленки без химических превращений (нитроцеллюлоза, виниловые полимеры, акрило­вые полимеры, латексы: поливинил ацетатные, акриловые, сти — ролбутадиеновые).

Олифы получают из растительных масел. Они подразделяются на натуральные, не содержащие растворителей (льняная, коноп­ляная, подсолнечная и др.), и полунатуральные, содержащие

30.. .45 % растворителя (оксоль, касторовая олифа, алкидные оли­фы (глифталевая и пентафталевая) и комбинированные олифы).

Растворители — это летучие (испаряющиеся) органические жидкости, образующие истинные растворы с пленкообразующи­ми веществами. После нанесения ЛКМ на поверхность раствори­тель испаряется. Наиболее летучим является ацетон; за ним следу­ют этилацетат, бензол, бензин, дихлорэтан, толуол, этанол, кси­лол, уайт-спирит, скипидар.

Разбавители не дают истинных растворов, но образуют со свя­зующим однородные коллоидные смеси (суспензии или эмуль­сии). Ряд красок (известковые, клеевые, цементные, полимерце — ментные, силикатные, вододисперсионные и др.) разбавляются водой.

Пластификаторы придают покрытиям гибкость и эластичность.

Сиккативы ускоряют высыхание олиф. При избытке сиккатива может ускориться старение готового покрытия.

Пигменты — тонкие минеральные порошки, придающие цвет Л КМ. От дисперсности пигмента зависит укрывистость краски — способность делать невидимым цвет подложки. Если размеры час­тиц пигмента превышают толщину пленки покрытия, то поверх­ность получается матовой или шероховатой.

Пигменты бывают черные (сажа, карбонат меди, диоксид мар­ганца); желтые (хроматы свинца, цинка и бария, сульфид кад­мия, оксиды железа); синие и фиолетовые (ультрамарин, бер­линская лазурь, кобальт синий); зеленые (оксид и гидроксид хро­ма); красные (красный оксид железа, селенид кадмия, свинцо­вый сурик, красные кроны); белые (диоксид титана, оксид цин­ка, оксид сурьмы, основной карбонат свинца) и др.

Красители — органические красящие вещества. Они отличают­ся от пигментов большей интенсивностью и яркостью цвета, но меньшей с вето-, термо — и атмосферостойкостью. Применяются следующие красители: черные — нигрозин, индулин; синие — ортолоциановый голубой, монастраль, индатрен; красные — ли — толь, ширлах и др.

Наполнители — минеральные порошки природного (известняк, каолин, диатомит, трепел, тальк, асбест, слюда и др.) или ис­кусственного (аэросил, белая сажа, оксид и гидроксид алюми­ния, бланфикс — синтетический барит и др.) происхождения.

Наполнители применяют для снижения расхода связующего, повышения вязкости составов, уменьшения усадки и увеличения способности Л КМ к шлифованию после отвердевания. Того же самого можно достичь введением пигмента, но поскольку пиг­мент дорогой, его по возможности частично заменяют более де­шевым наполнителем.

Грунтовки — это Л КМ, используемые для первого слоя покры­тия. Их главное назначение — обеспечение высокого сцепления между основанием и покрытием. Для защиты от коррозии сталь­ных конструкций в грунтовку вводят соли фосфорной кислоты, образующие на поверхности металла защитную фосфатную плен­ку. Протекторная защита стали от коррозии (см. подразд. 6.10) обес­печивается грунтовкой, содержащей в качестве наполнителя по­рошок металла с отрицательным по отношению к стали электрод­ным потенциалом (цинка, магния, алюминия). Ржавая поверх­ность не обеспечивает хорошего сцепления с грунтовкой, так как ржавчина слабо связана с металлом. В этом случае либо зачищают металл до блеска, либо используют преобразователи ржавчины — жидкости, содержащие ортофосфорную кислоту, которая при реакции с продуктами коррозии образует соли, прочно удержи­ваемые на поверхности металла в виде пассивирующей фосфат­ной пленки. Преобразователи ржавчины эффективны при толщи­не корродированного слоя не более 40…60 мкм.

Шпатлевки — высоконаполненные Л КМ, предназначенные для выравнивания окрашиваемой поверхности. Шпатлевки содержат повышенное количество наполнителей и представляют собой вяз­кую пастообразную массу. Шпатлевку наносят, как правило, на предварительно загрунтованную поверхность.

Краски — однородные суспензии пигментов в пленкообразую­щих веществах. Различают масляные краски (на основе олиф); во­дорастворимые клеевые краски (на основе животных клеев, водо­растворимых эфиров целлюлозы, поливинилового спирта); сили­катные краски (на основе жидкого стекла); вододисперсионные краски (на основе водных дисперсий полимеров).

Лаки в отличие от красок и эмалей образуют, как правило, прозрачные покрытия, так как не содержат пигментов и напол­нителей и готовятся большей частью на основе прозрачных плен­кообразующих веществ, дающих твердое глянцевое покрытие. Лаки, сильно разбавленные этиловым спиртом, называются политура­ми.

Эмали — суспензии пигментов или их смесей с наполнителями в лаках, образующие после высыхания непрозрачную твердую пленку (глянцевую, матовую, муаровую и др.) с высокими деко­ративными свойствами. По твердости, эластичности и защитным свойствам пленок эмали превосходят масляные и водно-диспер­сионные краски. Пленкообразующими веществами в эмалевых крас­ках служат полимеры. Эмали быстро сохнут, разбавляются уайт — спиритом, скипидаром или водой.

Краски летучесмоляные состоят главным образом из синтети­ческих смол (алкидных, эпоксидных, карбамидо-, меламино — и фенолоформальдегидных, перхлорвиниловых, поливинилхлорид­ных и др.) или производных целлюлозы (этилцеллюлозы, нитро­целлюлозы), пигментов и летучих органических растворителей. Твердение пленки происходит не только вследствие испарения растворителя, но и в результате необратимого химического про­цесса, делающего пленку нерастворимой в органических раство­рителях.

Краски вододисперсионные (латексные) представляют собой пиг­ментированные водные дисперсии полимеров с добавками эмуль­гаторов, стабилизаторов, пластификаторов, наполнителей, дис­пергаторов пигмента и наполнителей, загустителей, консерван­тов, пеногасителей. Их отвердевание происходит вследствие сбли­жения и коагуляции частиц полимера при испарении воды. Водо­дисперсионные краски в зависимости от вида пленкообразующе­го полимера могут быть полиакрилатными (на сополимерах акри­латов со стиролом); поливинилацетатными; бутадиенстирольны — ми и др. Эти краски не являются абсолютно водостойкими (в воде они набухают благодаря микропористости пленок), поэтому их используют внутри помещений, где их способность пропускать пары и газы помогает регулировать влажностный режим. Полиак — рилатные и бутадиенстирольные краски более водостойки, чем краски на основе поливинилацетатной эмульсии.

Вододисперсионные краски имеют высокую адгезию к водо­поглощающим материалам (древесине, бумаге, бетону, штукатур­ным растворам, водоэмульсионным покрытиям) и низкую адге­зию к водонепроницаемым материалам (металлам, стеклу, пласт­массам, битумам, покрытиям масляными красками). Водно-дис­персионные краски нетоксичны, разводятся водой, могут нано­ситься на влажные поверхности, быстро высыхают и дают мато­вые покрытия различных оттенков.

Минеральные краски готовят на основе извести, жидкого стекла (силикатные краски) и портландцемента.

Известковые краски состоят из гашеной извести, воды и щело­честойких пигментов, которые придают краске тот или иной цвет. Встает покрытие благодаря карбонатному твердению извести, для чего необходимы влажные условия в течение некоторого времени. Такое покрытие не водостойко, поэтому наряду с воздушной из­вестью применяют и гидравлическую известь. Повышение водо­стойкости достигается также введением при гашении извести не­большого количества олифы (5… 10 % от массы извести). При этом образуются известковые мыла, не растворимые в воде. В жаркую погоду добавляют поваренную соль, которая является гигроско­пичной и обеспечивает необходимую влажность для твердения извести. Известковые краски применяются в основном для окрас­ки фасадов. Они имеют невысокую стоимость, но недолговечны (служат один—три года).

Водоцементные краски готовят на основе белого или цветных цементов с добавками, ускоряющими схватывание, и пигментов, если они необходимы. Для придания покрытию водоотталкиваю­щих свойств вводят стеарат кальция. Водоцементные краски при­меняются для наружной окраски бетонных, кирпичных и ошту­катуренных поверхностей. При сильном водопоглощении подлож­ки в состав красок добавляют загуститель (1 % карбоксиметилцел — люлозы).

Полимерцементные краски представляют собой композиции из цемента, латекса и воды. Их получают разведением сухих цемент­ных красок поливинилацетатной или поливинилхлоридной вод­ной дисперсией. Такие краски используются для покрытий поверх­ностей из бетона, штукатурных растворов и т. д.

Силикатные краски получают на основе калиевого жидкого стек­ла, щелочестойких пигментов и наполнителей. Для изготовления огнестойких силикатных красок в качестве наполнителя исполь­зуется тонкомолотый вермикулит. Краски заводского производ­ства выпускаются в виде двух компонентов: сухой пигментной смеси и раствора жидкого стекла. Поверхность перед окраской грунтуют жидким стеклом. Применяют силикатные краски для фасадов, реже — для внутренних работ по штукатурке, а также для огнезащиты деревянных конструкций.

Порошковые краски в виде порошкообразных пигментирован­ных полимеров наносят на поверхность металла методом напыле­ния в электростатическом поле. Такая технология, основанная на явлении притяжения разноименно заряженных частиц порошка к поверхности изделия, позволяет получать при последующем оп­лавлении порошкового слоя плотные водонепроницаемые деко­ративные пленки.

Свойства ЛКМ. Степень перетира определяет укрывистость, которая тем выше, чем тоньше частицы пигмента и наполните­лей. Розлив — способность ЛКМ после нанесения на подложку растекаться и выравнивать поверхность покрытия. Способность к шлифованию определяет трудоемкость выравнивания поверхности шлифовальной шкуркой. Способность к полированию характеризу­ют степенью блеска лакокрасочных покрытий. Адгезия — удельная сила сцепления лакокрасочного покрытия с подложкой.

Дефекты лакокрасочных покрытий. К дефектам лакокрасочных покрытий относятся сорность (приставшая пыль), полосатость, кратеры (лопнувшие пузырьки), сморщивание, шагрень, которые устраняются шлифованием с нанесением дополнительных слоев ЛКМ; вздутия, шелушение, выцветание, меление (рыхлый по­рошкообразный слой на поверхности покрытия), трещины, кото­рые устраняются удалением старого покрытия и нанесением но­вого. Дефекты возникают из-за несовместимости ЛКМ, их плохо­го качества или нарушения технологии покраски. Лучше всего со­вмещаются материалы на одинаковом связующем. Масляные со­ставы совместимы с синтетическими. Водоразбавляемые краски и клеи имеют низкую адгезию к масляным и синтетическим покры­тиям.

По качеству и стоимости краски подразделяются на группы:

1) Good — недорогие краски с расходом 0,1 л/м2 и более;

2) Premium — высококачественные краски средней стоимости с расходом 0,08 л/м2 и более;

3) Superior — дорогие краски для создания идеальных покры­тий с минимальной долговечностью 15 лет и расходом 0,06 л/м2 и более.

Продукцию первой ценовой группы производят компании Poufarb (Польша), Dyo (Турция), «Ольвия-Вапа», «Пигмент», «ЭМ-пилс» (Россия); второй ценовой группы — Caparol, Alligator (ФРГ), Elegant (Канада); третьей ценовой группы — Sigma Coating, Supro (Голландия), Tikkurila (Финляндия), Sadolin, Akzo Nobel (Швеция).

[1] Все кольцесосудистые породы являются ядровыми.

[2] Термин «ситалл» образован из слов «стекло» и «кристалл».

[3] Активностью цемента называется предел прочности при сжатии стандарт­ных образцов-балочек.

[4] Согласно закону водоцементного отношения (см. подразд. 9.5) прочность от Ц и г не зависит.

[5] Положение максимума зависимости ОК(т) мало зависит от Ц (см. рис. 9.4).

[6] Марка мастики состоит из следующих обозначений: первая буква М — мастика; вторая и третья буквы: Б — битумная; БР — битумно-резиновая; Д — дегтевая; Г — гудрокамовая; К — кровельная. Буква Г или X после черточки — горячая или холодная. Число — теплостойкость, °С.

[7] Гибкость характеризуют наинизшей температурой, при которой материал при сгибании по оправке определенного радиуса еще не обнаруживает наруше­ний сплошности.

[8] Радикалами называются части молекул органических соединений, которые при химических реакциях переходят ИЗ ИСХОДНЫХ продуктов В конечные бс_> вся­ких изменений. В формулах их часто обозначают буквой R.

[9] Указанные названия применяются только в отношении фенолоальдегид­ных полимеров.

[10] К простым полиэфирам относятся соединения, содержащие в основной цепи простую эфирную связь —С—О—С — . Эти полимеры получают полимери­зацией.

[11] Термин «ненасыщенные» означает, что в молекулах имеются двойные или тройные связи.

[12] Нуклезиаты образуют многочисленные, равномерно распределенные «за­родыши» пор, которые затем используются порообразователем.

Геосинтетические материалы — это материалы на основе по­лимерных волокон, проволоки, пленки, тканей, сеток, сотовых каркасов и т. д.

Их применяют в гидротехническом строительстве; при строи­тельстве дорог и аэродромов; сооружении хвостохранилищ, ре­зервуаров и отстойников промышленных и других отходов, авто­заправочных станций, хранилищ газа и нефтепродуктов; форми­ровании территорий и ландшафта; возведении фундаментов и подземных сооружений.

Геосинтетические материалы выполняют следующие функции:

1) армирование с целью повышения несущей способности осно­ваний; укрепление откосов насыпей, земляных плотин, дамб, волнорезов, каналов, берегов рек, защиты их от размыва, эрозии и оползания; укрепление дорожного полотна, в том числе ас­фальтобетонных покрытий для предотвращения образования тре­щин, разломов и других дефектов; 2) разделение дорожных мате­риалов и смежных слоев грунта с разной крупностью зерен для предотвращения их смешивания или фильтрационного разруше­ния (выпора, механической суффозии); 3) изолирование соору­жений, территорий и оснований водонепроницаемыми экрана­ми, завесами для предотвращения потерь воды, попадания сточ­ных вод, нефтепродуктов и других веществ, защиты материалов от коррозии и химического воздействия; 4) фильтрование воды в системах водоснабжения, дренажах и других устройствах; 5) сни­жение давления фильтрационного потока на подземную часть со­оружения путем устройства понуров и шпунтов (горизонтальных и вертикальных противофильтрационных завес); 6) дренирова­ние — полное снятие фильтрационного давления на сооружение;

7) устройство водоотсасывающей опалубки для бетона.

Геосинтетические материалы подразделяются на:

1) геомембраны — полимерные пленки, бентоматы;

2) геотекстили — изделия из волокон и нитей (технические ткани, нетканые полотнища, сетки);

3) решетки и сетки — плоские и трехмерные изделия из про­волоки (синтетической или металлической);

4) геокомпозиты — изделия, скомбинированные из пленок, текстилей, решеток, и др.

Геомембраны. Геомембраны — полимерные пленки, бентоматы и другие гидроизоляционные рулонные материалы, применяемые в противофильтрационных устройствах. Наиболее распростране­ны полиэтиленовые и полипропиленовые пленки. Эти пленки (осо­бенно полиэтиленовые) часто армируют специальной сеткой для повышения прочности. Толщина пленок составляет 0,2… 1,0 мм.

Фирма Onduline (Франция) выпускает материал «фундалин» — полимерную мембрану, обеспечивающую гидроизоляцию с воз­душным зазором, который снимает давление пара или грунтовых вод и позволяет вентилировать и осушать поверхности, закрытые гидроизоляцией. Зазор создается при помощи 8-миллиметровых выпуклостей в мембране, которыми фундалин опирается на изо­лируемую поверхность.

Фирма Eltete (Финляндия) выпускает двух — и трехслойные водонепроницаемые пленки. Кроме того, на отечественном рын­ке имеется продукция фирм Index (Италия), Monorflex (Дания) и др.

Бентоматы («Клеймакс», «Набенто» и др.) — трехслойные ру­лонные материалы, у которых средний слой из натрий-бентони — товой глины расположен между двумя слоями технической ткани из высокопрочного полипропилена. Слой бентонита армируется волокнистым наполнителем. Это позволяет разрезать маты без потери бентонита.

Натрий-бентонит хорошо впитывает воду и набухает, увели­чиваясь в объеме до 15 раз. «Клеймакс» толщиной 0,6 см набухает до 1,2…2,5 см и обеспечивает такую же водонепроницаемость, как слой каолинитовой глины толщиной 90 см. Следует отметить способность бентонита к «самозалечиванию» небольших повреж­дений.

«Клеймакс» выпускается в рулонах шириной 4,1 м, длиной полотна в рулоне 30,5 м. Масса рулона составляет 680 кг. Полотни­ща раскатываются с помощью подъемных устройств, укладыва­ются с нахлестом 15 см и закрепляются специапьными скобами, втыкаемыми в грунт. Водонепроницаемость шва обеспечивается в

результате проникновения бентонита при набухании через поли­пропиленовую ткань. Для защиты от механических повреждений строительными машинами маты «Клеймакс» засыпают слоем грунта толщиной не менее 15…20 см. Защитное покрытие также предох­раняет маты от повреждения проточной водой, которая может вымывать бентонит через тканевую оболочку.

«Набенто» отличается от «Клеймакс» тем, что слой бенто­нита защищен от вымывания мелкопористым геотекстильным по­лотном из полипропилена и маты прошиты с шагом швов 25 мм. Это позволяет использовать «Набенто» на крутых откосах. Разме­ры полотна в рулоне составляют: ширина — 3,6 м, длина — 30 м, толщина (в сухом состоянии) — около 8 мм. Поскольку бентонит не проникает через оболочку «Набенто», для уплотнения швов между полотнищами помещают слой порошка (100×10 мм) или пасты бентонита.

Геотекстили. Геотекстили подразделяются на нетканые и тка­ные.

«Тай пар» (Тураг) — нетканый материал толщиной 0,36… 0,90 мм, изготавливаемый путем каландрования из тонких (диа­метром 60… 300 мкм) волокон полипропилена, соединенных между собой сплавлением в местах контакта. «Тайпар» проницаем для воды и легко продуваем для воздуха, обладает высокой стойкос­тью к гниению и воздействию кислот и щелочей. Однако под дей­ствием ультрафиолетовых лучей он теряет прочность, поэтому должен быть защищен от солнечного света. Поставляется «Тай­пар» в рулонах шириной от 2,0 до 5,2 м и массой от 24 до 196 кг. Длина полотнища в рулоне составляет 100, 150 или 200 м.

Геотекстиль «Тайпар» применяется, как правило, в качестве разделяющей прослойки между грунтовым основанием и выше­лежащим крупнозернистым слоем дорожной одежды, препятствуя прониканию вместе с водой тонкодисперсных частиц грунта в пустоты крупнозернистого материала, а также смешению этих слоев. Одновременно возрастает несущая способность дорожного полот­на в результате более равномерного распределения напряжений на грунт основания. Высокая проницаемость обеспечивает свобод­ный пропуск воды через «Тайпар» и необходимый влагообмен между слоями, что позволяет отводить воду с дорожного полотна через дренажные устройства. «Тайпар» может быть использован в гидроизоляционном покрытии для армирования слоя битумной эмульсии или мастики. В дренажных системах «Тайпар» предотвра­щает заиливание и кольматацию пустот в отсыпке гравия.

«Земдрейн» (Zemdrain) — нетканый пористый материал, вы­полненный из полипропилена. Он применяется для обшивки внут­ренних стенок опалубки при изготовлении железобетонных изде­лий. Хорошая влаго — и воздухопроницаемость материала способ­ствует отводу избыточной влаги и воздуха из бетона в процессе его твердения, что приводит к значительному повышению его поверхностной плотности.

«С т а б и л е н к а» (Stabilenka) — полиэфирная ткань, обладаю­щая высоким модулем упругости и хорошими фильтрующими свой­ствами. Ткань производится девяти видов с различной толщиной нитей и типом плетения. Все виды ткани «Стабиленка» изготавли­ваются из высокомодульного полиэстера в продольном направле­нии и полиамида (нейлона) в поперечном направлении. Попе­речные волокна для уменьшения массы делаются более тонкими, поэтому прочность на разрыв в продольном направлении (150… 1 000 кН/м) существенно выше, чем в поперечном направ­лении (45… 100 кН/м). Поскольку материал рассчитан для вос­приятия нагрузок вдоль полотна, он должен быть ориентирован соответствующим образом. Относительное удлинение ткани «Ста­биленка» составляет 9… 10 %.

Геотекстиль «Стабиленка» используется при строительстве на­сыпей, укреплении берегов и откосов, для защиты их от ополза­ния и т. д.

«К о м т р а к» (Comtrac) выпускается как в виде сетки из высо­копрочного полиэстера, так и в виде композиционного материа­ла, в котором сетка совмещена с иглопробивным нетканым тек­стилем, выполняющим функции разделения и фильтрации. На­значение сетки — придание материалу высокой прочности при растяжении. Особенность сетки «Комтрак» заключается в том, что она получена путем наложения поперечных нитей на продольные и последующего обвязывания узлов отдельной нитью. Этой же ни­тью сетка пришивается к полотну. В обычных тканых сетках нити изогнуты в местах переплетений. Под нагрузкой они распрямля­ются без оказания сопротивления. В отличие от них нити сетки «Комтрак» прямые, благодаря чему они оказывают сопротивле­ние сразу же при приложении нагрузки, без предварительной де­формации.

Нетканое полотно может быть произведено из полиэстера, поли­пропилена или полиэтилена. Прочность на растяжение может варьи­роваться от 20 до 700 кН/м, плотность — от 300 до 800 г/м2.

«Комтрак» применяется для армирования грунтов основания с низкой несущей способностью. Высоководопроницаемый текстиль обеспечивает дренирование грунта.

«Хате» (Hate) — геотекстиль, состоящий из тканой основы и нетканого полотна. Для производства основы используются во­локна из полиэстера, полиамида, полипропилена и полиэтилена. В зависимости от просвета между нитями различают текстили гру­бого и плотного плетения. Текстили грубого плетения могут быть изготовлены с ячейками любых размеров. Они производятся, как правило, из мультиволоконной пряжи, преимущественно из по­лиэстера или полиамида. Текстили плотного плетения, с мелкими ячейками, получают из моноволоконных нитей, полипропилено­вых или полиэтиленовых. Несмотря на плотную структуру эти ткани обладают хорошей водопроницаемостью благодаря гладкой по­верхности нитей. Если в текстиле использованы как моно-, так и мультиволоконные нити, то такие текстили называются смешанны­ми. При производстве текстилей из полипропилена и полиэтилена используют плоские и фибриллированные плоские пряди. В первом случае получают мелкотканые, хорошо фильтрующие ткани. Тек­стили из фибриллированных плоских прядей изготавливают для особо тяжелых условий. Они отличаются очень высокой прочнос­тью при растяжении.

Текстили «Хате» используют в качестве фильтров для защиты грунтов от эрозии, подстилающего слоя в дорожных покрытиях (для равномерного распределения нагрузки на основание), защи­ты дна и берегов рек и морей, укрепления основания при строи­тельстве волнорезов дамб, укрепления дернового покрова на скло­нах и т. д.

Решетки и сетки. Двухмерные решетки и сетки применяют для армирования грунта оснований сооружений, дорожных покры­тий и т. д.

«Хател ит» (Hatelit) — сетки из полиэстера, покрытые битумом. Они предназначены для армирования асфальтовых покрытий. Вы­пускаются такие сетки с размером ячеек 20×20, 30×30 и 40×40 мм. Их плотность составляет 140…460 г/м2; прочность на растяжение —

30.. .90 кН/м; температура размягчения — 230… 240 °С. Размер ячеек решетки должен быть в 2 — 2,5 раза больше, чем размер частиц крупного заполнителя. Выпускаются сетки «Хателит» в рулонах шириной 1,1; 1,7; 2,2 и 3,6 м, длиной в рулоне 150 м.

«Тенсар» (Tensar) — геосетки из полиэтилена высокой плот­ности, используемые для армирования грунта при строительстве и ремонте железных и шоссейных дорог.

«Фортр а к» (Fortrac) — георешетки, образованные сплетен­ными нитями из высокопрочного волокна РЕТ (полиэтилен те — рефталат). Для защиты от ультрафиолетового облучения решетка покрыта слоем черного поливинилхлорида. Георешетки произво­дятся пяти стандартных видов с прочностью в продольном на­правлении 20, 35, 55, 80 и ПО кН/м и размером ячеек 10×10, 20×20, 35×35, 50×50 мм. Продольное направление распознается по оплетке вокруг нитей. Георешетки «Фортрак» выпускаются в рулонах шириной 3,7 м; длина рулона — 200 м.

«Тенакс ТТ» (Тепах ТТ) — моноориентированная плоская решетка, изготавливаемая из полиэтилена высокой плотности пу­тем экструзионного процесса с последующим растягиванием в одном направлении. При этом происходит ориентирование моле­кул в направлении вытяжки, что обеспечивает высокую проч­ность при растяжении и малую деформативность.

«Т е н а к с Л Б О» (Тепах LBO) — плоская георешетка двойно­го ориентирования, получаемая экструзией и вытяжкой в двух направлениях.

«Тенакс МС» (Тепах MS) — композитная георешетка, со­стоящая из трех или пяти слоев полипропиленовой решетки двой­ного ориентирования.

«Тенакс мультимат» (Тепах Multimat) — решетка, изго­тавливаемая на основе экструдированных полипропиленовых ре­шеток двойного ориентирования, наложенных одна на другую и связанных посредством черной полипропиленовой нити.

Трехмерные решетки и сетки применяются для защиты грунта от эрозии, укрепления склонов, создания искусственных газонов И т. д.

«Энкамат» (Enkamat) — выполненная из полиамида объем­ная ажурная сетка толщиной 8…20 мм, предназначенная для за­щиты грунта от эрозии. «Энкамат» укладывается на защищаемый склон, закрепляется колышками, засеивается травой и засыпает­ся слоем почвы. Кроме простой трехмерной сетки («Энкамат 7020» или «Энкамат 7220») выпускаются трехмерные сетки: «Энкамат S», армированная решеткой, и «Энкамат А», заполненная смесью битума и щебня. «Энкамат А» предназначена для применения под водой при скорости течения воды не более 2,5 м/с. «Энкамат S» применяется для укрепления грунта на очень крутых скалистых склонах.

«Эн к аз он» — это дерн, выращенный на сетке «Энкамат». Он предназначен для формирования ландшафта.

Геокомпозиты. Геокомпозиты состоят из трехмерных сеток, армирующих решеток геомембран и геотекстилей.

«Энкадрэйн» (Enkadrain) — дренажная система, представ­ляющая собой трехслойный материал, в котором объемная сетка «Энкамат» помещена между двумя слоями нетканого фильтрую­щего текстиля. В зависимости от сопротивления местному сдавли­ванию выпускаются системы для средних и больших глубин («Эн­кадрэйн ST»), небольших и средних глубин («Энкадрэйн Р») и использования под большой нагрузкой, например в основании покрытий тротуаров, в торговых и пешеходных зонах, на крышах («Энкадрэйн ТР») и т. д.

«Энкадрэйн С К» — это геокомпозит, в котором один из наружных фильтрующих слоев заменен водонепроницаемым сло­ем, позволяющим материалу выполнять одновременно функции дренажа и гидроизоляции фундаментов.