БЦ Вант
ППРК-Сервис
ВЫСШАЯ ШКОЛА СТРОИТЕЛЬСТВА

ВЫСШАЯ ШКОЛА СТРОИТЕЛЬСТВА

О специфике применения бетонных смесей в высотном строительстве рассказывает главный инженер ЗАО «Общественно-деловой центр «Охта» Сергей Никифоров.
– Развитие высотного строительства потребовало новых составов бетонов и инновационных технологий приготовления бетонных смесей, С увеличением высоты зданий актуальными стали не только задачи снижения их массы и сечений несущих конструкций, но и проблема перекачиваемости и сохраняемости бетонных смесей при подаче их на отметки выше 200 м.
В России при строительстве высотных зданий используется тяжелый высокопрочный бетон классов от B60 до B80. Учитывая, что в высотном строительстве каждый квадратный сантиметр полезной площади типового этажа имеет существенное значение, помноженное на количество этажей в здании, то инвесторы и конструкторы прикладывают много усилий для выработки наиболее эффективных и надежных решений, где высокие классы тяжелого бетона должны сочетаться с содержанием арматуры. Сейчас все больше и больше используют жесткие сечения арматуры из составных элементов в сочетании с высокопрочными бетонами. Такая комбинация материалов дает возможность существенно сократить сроки возведения и получить эффективное соотношение общей и полезной площади на каждом этаже высотного здания.

– Какими качествами должен обладать бетон для высотного строительства? Применяются ли какие-либо добавки при его изготовлении?
– Основными требованиями, предъявляемыми к бетону для строительства высотных зданий, являются: во-первых, высокий класс прочности материала (не ниже В60) при максимально низком объеме, позволяющий снизить массу высотного здания за счет уменьшения расчетных сечений; во вторых, высокие технологические характеристики, позволяющие подавать бетонную смесь к месту укладки с помощью бетононасосов, что значительно упрощает технологию укладки бетона и сокращает сроки производства работ; и в третьих, высокая долговечность бетона и стойкость к различным видам коррозии.
Эффективность, достигаемая при применении высокопрочного бетона, обусловлена тем, что при более высокой стоимости данного материала по сравнению с бетонами низких классов уменьшается требуемое из расчета на прочность сечение несущей конструкции. Для достижения повышенных прочностных характеристик тяжелых бетонов в настоящее время разработаны довольно эффективные методы, а именно: снижение водопотребности бетонной смеси за счет использования гиперпластификаторов, применение чистых высокопрочных фракционированных заполнителей, высокоактивных вяжущих веществ, микронаполнителей и т. д. в сочетании со строгим контролем на всех стадиях технологического процесса.
Более жесткие требования предъявляются к минералогическому составу цемента, его активности и удельной поверхности. Обязательным условием является применение высококачественных заполнителей. Для тяжелых высокопрочных бетонов предпочтение отдается базальтовому и диабазовому щебню и кварцевому песку.
Кроме того, гранулометрический состав и форма крупного, мелкого и высокодисперсного заполнителей должны быть подобраны таким образом, чтобы сформировать плотную структуру затвердевшего бетона.

– Технология работы с бетоном на большой высоте наверняка имеет свою специфику?
– Разумеется, при возведении высотных сооружений требуется непрерывное производство бетона в больших количествах и подача его на большие расстояния как по горизонтали, так и по вертикали без изменения реологических свойств. Все технологические переделы начиная от приготовления бетонной смеси и до ее укладки подлежат тщательному контролю. Применяют в основном две технологические схемы доставки бетонной смеси: в автобетоносмесителях от централизованного бетонного узла и от приобъектного автоматизированного бетонного узла, обеспечивающего приготовление модифицированных бетонных смесей.
Второй вариант доставки предпочтительнее, поскольку позволяет оперативно управлять процессом корректировки состава бетонной смеси и сводит к минимуму изменение ее реологических свойств во времени от начала приготовления до укладки в опалубку.
Кроме того, строительство современных высотных зданий связано с применением мощных бетононасосных установок (автобетононасосов и стационарных бетононасосов). Автобетононасосы с распределительной стрелой в основном подают бетонную смесь при возведении подземной части и первых этажей сооружений. Стационарный бетононасос с переналаживаемым бетоноводом обеспечивает бесперебойную подачу бетонной смеси на всю высоту здания. Распределение и подачу смеси в конструкции выполняют гидравлической распределительной стрелой, монтируемой на технологической захватке на ранее возведенных монолитных конструкциях. Башенным кранам отводится роль вспомогательного средства подачи бетонной смеси в бадьях на высоту.
Разнообразие применяемых составов бетонов при возведении высотных зданий определяется не только функциональным назначением, но и технологией производства работ по укладке бетонной смеси. Например, проект производства работ при возведении Бурдж Халифа в ОАЭ предусматривал прямую подачу бетонной смеси на отметку 513 метров, вторичную перекачку бетона и бетонирование с использованием бадей.
При возведении высотных зданий в рамках строительства одного объекта, как правило, необходимы бетоны с различными свойствами. Например, в проекте Лахта-Центра используется бетон классов от В20 до В80, а всего в конструкциях комплекса применяется более 10 составов бетонных смесей.
При таком разнообразии применяемых составов и технологий производства работ только применение модификаторов различного назначения позволяет в широких пределах изменять строительно-технологические свойства бетонных смесей. Например, благодаря высокой подвижности бетонной смеси за счет использования гиперпластификаторов и добавок, способствующих ламинарному течению бетонной смеси, при низком значении водоцементного отношения смесь легко подается к месту укладки в опалубку с помощью бетононасосов. Бетононасосы последнего поколения позволяют обеспечить подачу бетона на высоту до 800 м, дальность подачи бетона по горизонтали – 2500 м при максимальной производительности до 90 м3/ч.
Применение гиперпластификаторов позволяет также полностью отказаться от использования вибро-уплотнения и применять технологию самоуплотняющихся бетонов. Для снижения расслаиваемости бетонной смеси в состав модификаторов включают стабилизирующие добавки. При использовании в составе модификаторов добавок регуляторов сроков схватывания и твердения удается добиться беспрерывной подачи бетонной смеси при ярусном бетонировании. Это позволяет практически в 2 раза сократить сроки возведения высотных зданий с железобетонными несущими конструкциями.

МНЕНИЕ ЭКСПЕРТА
Директор по строительству ГК «РосСтройИнвест» Виктор Тарасов:
– Сегодня каких-либо нормативов для проектирования зданий свыше 75 метров просто нет. Поэтому технические условия разрабатываются индивидуально под каждый проект. Тем более что типовых проектов высотных зданий не существует в принципе. Каждое из них индивидуально и не похоже на другие. Это мировой опыт, поскольку возведение высотных зданий – это высшая школа строительства.
Если говорить о России, то лидером в строительстве высоток является Москва, точнее деловой центр Москва-Сити. Самое высокое здание, распложенное там, – Меркурий Сити Тауэр (336 м). Второе место среди российских городов, в которых активно возводятся высотки, занимает Екатеринбург, где за последние 10 лет построили 18 таких зданий и в различной стадии реализации находятся еще 10. Петербург в этом плане значительно отстает как от столицы, так от регионов.
На сегодня в Петербурге 301 высотное (от 75 до 100 м) здание, в том числе такие исторические сооружения, как Петропавловский и Исаакиевский соборы. Если же говорить о строениях выше 100 метров, то их всего десять. Самое высокое – это бизнес-центр «Лидер Тауэр» (140 м), на втором месте – наш жилой комплекс «Князь Александр Невский» (124 м), и на третьем месте – Петропавловский собор – (122,5 м).
Каких-либо выдающихся особенностей при строительстве зданий высотой 100–200 метров нет. Например, используется популярная технология буронабивных свай. Другое дело, что они значительно длиннее и диаметр их больше. Так, при строительстве комплексов «Петр Великий» и «Екатерина Великая» запланировано использование свай диаметром 1 метр на глубину 36 метров. При строительстве Лахта-Цетра запроектированы сваи еще большего размера.
Глубина и диаметр свай рассчитываются, исходя из расчетной нагрузки на фундамент. А она, конечно, у высотного здания выше, чем у дома средней этажности. Поэтому и фундаментная плита должна быть более мощная и толстая, должно быть мощное армирование, более толстые перекрытия. Но сам принцип технологии строительства остается тем же.


Подготовила Славяна Румянцева