Строительство в экстремальных климатических условиях
К экстремальным климатическим условиям относятся низкие температуры окружающего воздуха, жаркий климат, повышенные ветровые нагрузки, сейсмичность, а также явно выраженная постоянно высокая влажность воздуха.
Согласно соответствующей нормативной литературе, в строительстве условия зимнего периода наступают при установлении среднесуточной температуры наружного воздуха ниже пяти градусов Цельсия и при среднесуточной минимальной температуре почвы ниже нуля градусов. Надо сказать, что зимний период строительства оказывает наибольшее влияние на земляные работы (работы нулевого цикла) и на бетонирование каркаса сооружения или его фундаментов. Прекращение данных работ непременно привело бы к увеличению сроков строительства, и как следствие – удорожанию проекта и увеличению накладных расходов. В результате увеличения сроков строительства возрастает себестоимость строительной продукции, сокращаются объемы ее реализации, это порождает множество социальных неудобств.
В этой связи в процессе проектирования предусматривается целый цикл специальных решений, направленных на получение возможности круглогодичного проведения земляных и бетонных работ. Например, для земляных работ:
- специальные мероприятия по предотвращению замерзания грунтов основания;
- оттаивание грунтов основания перед их разработкой;
- механическое рыхление мерзлых грунтов;
- разработка мерзлых грунтов основания посредством взрывных работ.
Поимо прочего строительными календарными планами в этот период предусматриваются работы, как можно менее зависящие от температур наружного воздуха.
По части проведения бетонных работ в зимний период также существует ряд требований, например:
- выбор соответствующего метода зимнего бетонирования и его технико-экономическое обоснование;
- максимальное сохранение тепловыделений бетонной смеси при ее транспортировке на объект строительства, а также при её укладке;
- удаление наледи и снега с поверхности опалубочных и арматурных изделий;
- соблюдение температурно-влажностных требований выдерживания бетонной смеси.
Основная задача технологии зимнего бетонирования заключается в обеспечении необходимых условий, при которых монолитные железобетонные конструкции в кратчайшие сроки и при наименьших затратах могли бы набрать необходимую критическую прочность по морозостойкости, либо проектную прочность, которая требуется для восприятия нагрузок от вышележащих конструкций.
Рисунок 1. Зимнее бетонирование. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Основной проблемой при строительстве в условиях жаркого климата (более 25 градусов Цельсия) является потеря влаги из строительных материалов в «мокрых» процессах. К «мокрым» процессам относятся бетонные и отделочные работы, а также послойное уплотнение грунта при его отсыпке. Технологические требования по производству подобных работ предусматривают повышенный расход воды на поливку и дополнительный расход теплоизоляционных материалов.
Стоит отметить, что при проведении строительных работ как в условиях жаркого, так и холодного климата должны соблюдаться необходимые мероприятия по охране труда и технике безопасности, которые закреплены в соответствующей нормативной литературе.
Решение возникающих вопросов по части проведения строительных работ в тех или иных условиях необходимо искать путем последовательной проработки соответствующих технологических решений, применения современных технологий в строительстве и новейших строительных материалов, комплексной механизации процессов, а также постоянного повышения квалификации рабочих.
Особенности зимних условий строительства
Набор прочностных характеристик бетонной смеси в зимних условиях имеет свои особенности. Основной проблемой производства работ в зимних условиях является замерзание в бетоне химически несвязанной воды ещё в начале его структурообразовательного процесса. После замерзания несвязанная вода увеличивается в объеме до 9%, что неизбежно приводит к разрушению связей в бетонном изделии или конструкции.
При этом конечная прочность такого бетона в конечном итоге снижается до 20% в сравнении с бетоном, выдержанным в нормальных условиях. Надо сказать, что замерзание воды в бетонной смеси влияет и на другие процессы, впоследствии снижающие её прочностные характеристики. Например, ледяная пленка, образующаяся после замерзания жидкости, обволакивает арматуру и все виды заполнителей бетонной смеси. Данная ледяная корка препятствует необходимому сцеплению заполнителя и арматуры с цементным тестом и формированию плотной структуры бетона после оттаивания.
Критической прочностью бетона называется доля от необходимого значения прочности, при достижении которого бетон может подвергаться замораживанию без снижения его прочностных показателей по наступлению положительных температур.
Сейсмические условия строительства
Сейсмичность района строительства характеризуется возможной интенсивностью землетрясений данного региона. В российской нормативной литературе сейсмичность данного района можно определить по картам сейсмического районирования. Интенсивность предполагаемых землетрясений измеряется в баллах. Для оценки сейсмичности в разных странах используются различные шкалы сейсмичности. Так, в СССР была принята двенадцатибалльная шкала, названная MSK-64. К сейсмически опасным районам относят территории, имеющие сейсмичность свыше шести баллов. В расчетах сооружений и их отдельных конструкций на прочность и устойчивость учитывается повторяемость наиболее сильных землетрясений (например, 1 раз в 100, 1000 и 10000 лет). Учет данных поправок может скорректировать предельную несущую способность сооружений и конструкций до 20 процентов в большую сторону, что всегда отражается на их стоимости.
Рисунок 2. Последствия землетрясения в сейсмически активном районе. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Сейсмостойкость сооружений может быть обеспечено двумя факторами: выбором благоприятной площадки строительства в плане сейсмической активности и разработкой максимально рациональных конструкций.
