Любовь Ивановна Касторных, кандидат технических наук, доцент кафедры технологического инжиниринга и экспертизы в стройиндустрии
344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Lyubov I. Kastornykh, Cand.Sci. (Engineering), Associate Professor of the Technological Engineering and Expertise in the Construction Industry Department
1, Gagarin Sq., Rostov-on-Don, 344003
Максим Алексеевич Гикало, магистрант кафедры технологического инжиниринга и экспертизы в стройиндустрии
344003, г. Ростов-наДону, пл. Гагарина, 1
Maxim A. Gikalo, Master's Student of the Technological Engineering and Expertise in the Construction Industry Department
1 Gagarin Sq., Rostov-on-Don, 344003
Александр Викторович Каклюгин, кандидат технических наук, доцент кафедры строительных материалов
344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Alexander V. Kaklyugin, Cand.Sci. (Engineering), Associate Professor of the Construction Materials Department
1 Gagarin Sq., Rostov-on-Don, 344003
Александр Петрович Коробкин, кандидат технических наук, доцент кафедры железобетонных и каменных конструкций
344003, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1
Alexander P. Korobkin, Cand.Sci. (Engineering), Associate Professor of the Reinforced Concrete and Stone Structures Department
1 Gagarin Sq., Rostov-on-Don, 344003
Владимир Сергеевич Бадеев, кандидат технических наук, директор
Ростов-на-Дону, ул. Шаумяна, 102
Vladimir S. Badeev, Cand.Sci. (Engineering), Director
102 Shaumyan Str., Rostov-on-Don, 344002
Введение. Технический эффект при возведении монолитных железобетонных конструкций из самоуплотняющихся бетонных смесей, приводящий к повышению фактической прочности бетона, можно использовать для уменьшения поперечного сечения конструкций и снижения расхода арматуры. Целью настоящей работы явилась оценка технической и экономической эффективности монолитных железобетонных конструкций повышенной прочности, изготавливаемых из самоуплотняющегося бетона с использованием строительных отходов, для решения задач в области экологического строительства.
Материалы и методы. Для оценки эффективности вариантов бетонирования монолитных конструкций готовили виброуплотняемую смесь БСТ В25 П4 и самоуплотняющуюся смесь БСТ В40 РК1 на портландцементе ЦЕМ0 42,5Н. В качестве крупного заполнителя применяли щебень фракции 5–10 мм, а в составе мелкого заполнителя использовали песок природный и песок дроблёный из строительных отходов (бетонного лома). Для обеспечения высокой текучести смесей применяли добавку Полипласт ПК — универсальный суперпластификатор на основе эфиров поликарбоксилатов. Расчет параметров железобетонных конструкций в зависимости от прочности бетона при сжатии выполняли в программном комплексе «ЛИРА». Сметную стоимость строительных работ по устройству железобетонных конструкций определяли для двух альтернативных вариантов, различающихся видом используемой бетонной смеси и способом её подачи к месту укладки и уплотнения.
Результаты исследования. Выполнен расчет параметров железобетонных конструкций, который показал, что для конструкций из бетона повышенной прочности класса В40 толщина сечения по всей высоте может быть одинаковой — 200 мм, а объём бетона на 20 % меньше, чем из бетона класса В25. Расчет параметров армирования по высоте конструкций в зависимости от прочности бетона показал, что при использовании самоуплотняющегося бетона класса В40 возможно уменьшение расчетного диаметра и сокращение расхода арматуры. Ожидаемый экономический эффект при использовании самоуплотняющегося бетона повышенной прочности, рассчитанный для бетонирования конструкций объемом 433 м 3 , может составить 1 639,5 тыс. руб.
Обсуждение и заключение. Обоснована техническая и экономическая эффективность применения самоуплотняющихся бетонов повышенной прочности для бетонирования монолитных железобетонных конструкций. В результате использования самоуплотняющейся смеси и бетононасосной технологии снижается сметная стоимость возведения конструкций, сокращаются затраты труда рабочих, уменьшаются затраты на оплату труда, а также достигается экологический эффект за счет использования строительных отходов и отказа от электрического оборудования для виброуплотнения.
Introduction. The technical effect attained during construction of the monolithic reinforced concrete structures made of self-compacting concrete mixtures, which results in the increase of the actual strength of concrete, can be put to use to reduce the cross section of the structures and to cut down the consumption of the reinforcement. The paper aims to assess the technical and economic efficiency of the monolithic reinforced concrete structures made of high-strength self-compacting concrete, with the use of the construction waste, in meeting the goals of green construction.
Materials and Methods. To assess the efficiency of the monolithic structure concreting options, the vibratory-compacting concrete mixture БСТ В25 П4 and the self-compacting mixture БСТ В40 РК1 were prepared using the Portland cement CEM0 42.5N. The crushed stone of fraction 5–10 mm was used as a coarse aggregate and natural sand and crushed sand from construction waste (concrete scrap) were used as a fine aggregate. To ensure the high fluidity of the mixtures, the additive Polyplast PK— a universal ester-based polycarboxylate superplasticizer was used. The calculation of the parameters of the reinforced concrete structures depending on the compressive strength of concrete was performed in the LIRA software package. The estimated cost of the works on construction of the reinforced concrete structures was determined for two alternative options that differed in the type of concrete mixture used, the method of its delivery to the place of concreting and in the method of compaction.
Results. The calculation of the parameters of the reinforced concrete structures has been carried out, which showed that for the structures made of high-strength B40 class concrete, the cross-section thickness can be uniform along the entire height — 200 mm, whereas the amount of concrete can be 20% less than for B25 class concrete. The calculation of reinforcing parameters along the structures’ height in correlation to the strength of concrete showed that when using the self-compacting B40 class concrete, it is possible to reduce the design diameter and to cut down the consumption of the reinforcement. The expected economic effect of using the self-compacting high-strength concrete, calculated for concreting the structures of the volume of 433 m3 , can be 1639.5 rubbles.
Discussion and Conclusion. The technical and economic efficiency of using the high-strength self-compacting concrete for concreting the monolithic reinforced concrete structures has been substantiated. As a result of using the self-compacting mixture and concrete pumping technology, the estimated cost of constructing the structures is reduced, the manpower inputs and labour costs are decreased, and, due to the use of the construction waste and refusal from utilising the electrical equipment for the vibratory compaction, the ecological effect is achieved.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.