АннотацияОб авторахСписок литературы
Приводится информация об оптимальных параметрах технологии бетонирования массивных фундаментных плит, при соблюдении которых обеспечивается термическая трещиностойкость конструкций. Параметры оптимизированы с учетом специфики и опыта бетонных работ при возведении комплекса высотных зданий на площадках «Москва-Сити». 16 фундаментных плит объемом от 4,4 до 45,8 тыс. м3 из бетонов классов от В40 до В60 с расходом арматуры от 128 до 336 кг/м3 бетонировались целиком или отдельными блоками («захватками») с использованием высокоподвижных или самоуплотняющихся смесей. Технология не предусматривала процессы предварительного охлаждения бетонных смесей на заводах и принудительного снижения температуры на стройплощадках после бетонирования конструкций с помощью систем водяного охлаждения. Вместо этого акцент сделан на использовании модифицированных бетонных смесей с низким экзотермическим потенциалом – минимизированным содержанием цемента (т. е. малоцементных бетонов) и замедлением гидратации, а также на обеспечении естественного теплообмена между конструкцией и окружающей средой в начальный период (1,5–2 сут после бетонирования) и регулировании скорости охлаждения с помощью теплоизоляционных материалов впоследствии. При бетонировании с использованием высокоподвижных или самоуплотняющихся бетонных смесей с содержанием цемента в пересчете на клинкер не более 350 кг/м3 и при температуре смесей не выше 20оС максимальное значение температуры в ядре массивной конструкции не превышает 65оС. При увеличении доли клинкера в цементе на каждые 10 кг/м3 и температуры смесей на 1оС максимальная температура в ядре конструкции повышается на 0,8–1,2оС. Независимо от значения максимальной температуры в ядре скорость остывания конструкций с модулем поверхности менее 2 м-1 и расходом арматуры не менее 128 кг/м3 не должна превышать 3оС/сут.
С.С. КАПРИЕЛОВ1, д-р техн. наук, академик РААСН (Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.),
А.В. ШЕЙНФЕЛЬД1, д-р техн. наук, советник РААСН,
И.А. ЧИЛИН2, инженер
А.В. ШЕЙНФЕЛЬД1, д-р техн. наук, советник РААСН,
И.А. ЧИЛИН2, инженер
1 Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство» (109428, г. Москва, ул. 2-я Институтская, 6)
2 ООО «Предприятие Мастер Бетон» (109518, г. Москва, ул. Саратовская, 31)
1. Hirozo Mihashi, Joao Paulo de B. Leite. State-of-the-art report on controlling of cracking in early age concrete. Journal of Advanced Concrete Technology. 2004. June. Vol. 2, No. 2, pp. 141–154.
2. Nannan Shi, Jianshu Ouyang, Runxiao Zhang, Dahai Huang. Experimental study on early-age crack of mass concrete under the controlled temperature history. Advances in Materials Science and Engineering. 2014. Article ID 671795, 10 p. doi.org/10.1155/2014/671795
3. ACI 207.1R-05. Guide to Mass Concrete. Report of ACI Committee 207
4. Bisch Philippe. Behavior and assessment of massive structures: cracking and shrinkage. crack width calculation methods for large concrete structures. Nordic Miniseminar. Oslo, Norway. 29–30 august 2017. Workshop Proceedings. No. 12, pp. 11–15.
5. Мчедлов-Петросян О.П. Химия неорганических строительных материалов. M.: Стройиздат, 1988. 304 с.
5. Mchedlov-Petrossian O. P. Khimiya neorganicheskikh stroitel’nykh materialov [Chemistry of Inorganic Building Materials]. Moscow: Stroyizdat. 1988. 304 p.
6. Thermal Properties of Ettringite. Gypsum and Lime. 1968. Vol. 9, pp. 253–269.
7. Yukie Shimada, Francis Young. Thermal stability of ettringite in alkaline solutions at 80oC. Cement and Concrete Research. 2004. December. Vol. 34. Iss. 12, pp. 2261–2268.
8. ACI 207.4R-05. Cooling and Insulating Systems for Mass Concrete. Report of ACI Committee 207.
9. Aitcin P.-C. High-performance concrete. E&FN. London and New York. 1998. 598 p.
10. Каприелов С.С., Травуш В.И., Шейнфельд А.В., Карпенко Н.И., Кардумян Г.С., Киселева Ю.А., Пригоженко О.В. Модифицированные бетоны нового поколения в сооружениях ММДЦ «Москва-Сити» // Строительные материалы. 2006. № 10. С. 8–12.
10. Kaprielov S.S., Travush V.I., Sheynfeld A.V., Karpenko N.I., Kardumyan G.S., Kiselyova Yu.A., Prigozhenko O.V. Modifiered Concretes of a New Generation in Buildings of «Moscow city». Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2006. No. 10, pp. 8–12. (In Russian).
11. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С. Новые модифицированные бетоны. М.: ООО «Типография «Парадиз», 2010. 258 с.
11. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V., Kardumyan G.S. Novye modifitsirovannye betony [A New Modifiered Concretes]. Moscow: Paradise. 2010. 258 p. (In Russian).
12. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С., Киселева Ю.А., Пригоженко О.В. Новые бетоны и технологии в конструкциях высотных зданий // Высотные здания. 2007. № 5. С. 94–101.
12. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V., Kardumyan G.S., Kiselyova Yu.A., Prigozhenko O.V. New concretes and technologies in structures of tall buildings. Vysotnye Zdaniya. 2007. No. 5, pp. 94–101. (In Russian).
13. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С., Киселева Ю.А., Пригоженко О.В. Обеспечение термической трещиностойкости массивных фундаментных плит из модифицированных бетонов нового поколения. Проблемы долговечности зданий и сооружений в современном строительстве: Мат. междунар. конф. СПб., 2007. С. 240–245.
13. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V., Kardumyan G.S., Kiselyova Yu.A., Prigozhenko O.V. Providing thermal crack resistance of massive foundation slabs. Problems of Durability of Buildings and Structures in Contmporary Construction. Saint-Petersburg. 2007, pp. 240–245. (In Russian).
14. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Аль-Омаис Д., Зайцев А.С. Высокопрочные бетоны в конструкции фундаментов высотного комплекса «ОКО» в ММДЦ «Москва-Сити» // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 3. С. 53–57.
14. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V., Al Omais D., Zaitsev A.S. High-strength concretes in foun-dation of tall buildings complex «ÓKO» in «Moscow City» Business Center. Promyshlennoye i Grazhdanskoye Stroitelstvo. 2017. No. 3, pp. 53–57. (In Russian).
15. Шифрин С.А., Кардумян Г.С. Использование органоминеральных модификаторов серии МБ для снижения температурных напряжений в бетонируемых массивных конструкциях // Строительные материалы. 2007. № 9. С. 9–11.
15. Shifrin S.A., Kardumian G.S. The use of organic-mineral modifiers of mb series for re-ducing the thermal stresses in massive concrete structures. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2007. No. 9, pp. 9–11. (In Russian).
16. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В. Некоторые особенности механизма действия органоминеральных модификаторов на цементные системы // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2017. № 1. С. 40–47.
16. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V. Some features of organic-mineral modifiers action on cement sistems. Seismostoykoye Stroitelstvo. Bezopasnost sooruzheniy. 2017. No.1, pp. 40–47. (In Russian).
17. Bourchy A., Barnes L., Bessette L., Chalencon F., Joron A., Torrenti J-M. Optimization of concrete mix design to account for strength and hydration heat in massive concrete structures. Cement and Concrete Composites. 2019. No. 103, pp. 233–241.
18. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V. Influence of silica fume / fly ash / superplasticizer combinations in powder–like complex modifiers on cement paste porosity and concrete properties. Sixth CANMET/ACI International Conference on Superplasticizers and other Chemical Admixtures in Concrete: Proceedings – Nice. France. 2000, pp. 383–400.
19. Kaprielov S.S., Karpenko N.I., Sheynfeld A.V., Kouznetsov E.N. Influence of multicomponent modifier containing silica fume, fly ash, superplasticizer and air-entraining agent on structure and deformability of high-strength concrete. Seventh CANMET/ACI International Conference on Superplasticizers and other chemical admixtures in concrete. Berlin, Germany. 2003, pp. 99–107.
20. Kaprielov S.S., Karpenko N.I., Sheynfeld A.V. On Controlling Modulus of Elasticity and Creep in High-Strength Concrete with Multicomponent Modifier. Fifth CANMET/ACI International Conference on Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in Concrete: Supplementary Papers. Las Vegas. USA. 2004, pp. 405–421.
21. Odler I. Special Inorganic Cements. E&FN SPON. London – New York. 2000. 395 p.
22. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. M.: «Astra seven» JSC, 1998. 768 с.
22. Batrakov V.G. Modifitsirovannye betony. Teoriya i praktika [Modified Concrete. Theory and Practice]. Moscow: Astra seven. 1998. 768 p. (In Russian).
23. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Аль-Омаис Д., Зайцев А.С. Опыт производства и контроля качества высокопрочных бетонов на строительстве высотного комплекса «ОКО» в ММДЦ «Москва-Сити» // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 1. С. 18–24.
23. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V., Al Omais D., Zaitsev A.S. Experience in the Production and Quality Control of High-Strength Concrete in Construction of Tall Buildings Complex «ÓKO» in «Moscow City» Business Center. Promyshlennoye i Grazhdanskoye Stroitelstvo. 2018. No. 1, pp. 18–24.
2. Nannan Shi, Jianshu Ouyang, Runxiao Zhang, Dahai Huang. Experimental study on early-age crack of mass concrete under the controlled temperature history. Advances in Materials Science and Engineering. 2014. Article ID 671795, 10 p. doi.org/10.1155/2014/671795
3. ACI 207.1R-05. Guide to Mass Concrete. Report of ACI Committee 207
4. Bisch Philippe. Behavior and assessment of massive structures: cracking and shrinkage. crack width calculation methods for large concrete structures. Nordic Miniseminar. Oslo, Norway. 29–30 august 2017. Workshop Proceedings. No. 12, pp. 11–15.
5. Мчедлов-Петросян О.П. Химия неорганических строительных материалов. M.: Стройиздат, 1988. 304 с.
5. Mchedlov-Petrossian O. P. Khimiya neorganicheskikh stroitel’nykh materialov [Chemistry of Inorganic Building Materials]. Moscow: Stroyizdat. 1988. 304 p.
6. Thermal Properties of Ettringite. Gypsum and Lime. 1968. Vol. 9, pp. 253–269.
7. Yukie Shimada, Francis Young. Thermal stability of ettringite in alkaline solutions at 80oC. Cement and Concrete Research. 2004. December. Vol. 34. Iss. 12, pp. 2261–2268.
8. ACI 207.4R-05. Cooling and Insulating Systems for Mass Concrete. Report of ACI Committee 207.
9. Aitcin P.-C. High-performance concrete. E&FN. London and New York. 1998. 598 p.
10. Каприелов С.С., Травуш В.И., Шейнфельд А.В., Карпенко Н.И., Кардумян Г.С., Киселева Ю.А., Пригоженко О.В. Модифицированные бетоны нового поколения в сооружениях ММДЦ «Москва-Сити» // Строительные материалы. 2006. № 10. С. 8–12.
10. Kaprielov S.S., Travush V.I., Sheynfeld A.V., Karpenko N.I., Kardumyan G.S., Kiselyova Yu.A., Prigozhenko O.V. Modifiered Concretes of a New Generation in Buildings of «Moscow city». Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2006. No. 10, pp. 8–12. (In Russian).
11. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С. Новые модифицированные бетоны. М.: ООО «Типография «Парадиз», 2010. 258 с.
11. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V., Kardumyan G.S. Novye modifitsirovannye betony [A New Modifiered Concretes]. Moscow: Paradise. 2010. 258 p. (In Russian).
12. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С., Киселева Ю.А., Пригоженко О.В. Новые бетоны и технологии в конструкциях высотных зданий // Высотные здания. 2007. № 5. С. 94–101.
12. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V., Kardumyan G.S., Kiselyova Yu.A., Prigozhenko O.V. New concretes and technologies in structures of tall buildings. Vysotnye Zdaniya. 2007. No. 5, pp. 94–101. (In Russian).
13. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С., Киселева Ю.А., Пригоженко О.В. Обеспечение термической трещиностойкости массивных фундаментных плит из модифицированных бетонов нового поколения. Проблемы долговечности зданий и сооружений в современном строительстве: Мат. междунар. конф. СПб., 2007. С. 240–245.
13. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V., Kardumyan G.S., Kiselyova Yu.A., Prigozhenko O.V. Providing thermal crack resistance of massive foundation slabs. Problems of Durability of Buildings and Structures in Contmporary Construction. Saint-Petersburg. 2007, pp. 240–245. (In Russian).
14. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Аль-Омаис Д., Зайцев А.С. Высокопрочные бетоны в конструкции фундаментов высотного комплекса «ОКО» в ММДЦ «Москва-Сити» // Промышленное и гражданское строительство. 2017. № 3. С. 53–57.
14. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V., Al Omais D., Zaitsev A.S. High-strength concretes in foun-dation of tall buildings complex «ÓKO» in «Moscow City» Business Center. Promyshlennoye i Grazhdanskoye Stroitelstvo. 2017. No. 3, pp. 53–57. (In Russian).
15. Шифрин С.А., Кардумян Г.С. Использование органоминеральных модификаторов серии МБ для снижения температурных напряжений в бетонируемых массивных конструкциях // Строительные материалы. 2007. № 9. С. 9–11.
15. Shifrin S.A., Kardumian G.S. The use of organic-mineral modifiers of mb series for re-ducing the thermal stresses in massive concrete structures. Stroitel’nye Materialy [Construction Materials]. 2007. No. 9, pp. 9–11. (In Russian).
16. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В. Некоторые особенности механизма действия органоминеральных модификаторов на цементные системы // Сейсмостойкое строительство. Безопасность сооружений. 2017. № 1. С. 40–47.
16. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V. Some features of organic-mineral modifiers action on cement sistems. Seismostoykoye Stroitelstvo. Bezopasnost sooruzheniy. 2017. No.1, pp. 40–47. (In Russian).
17. Bourchy A., Barnes L., Bessette L., Chalencon F., Joron A., Torrenti J-M. Optimization of concrete mix design to account for strength and hydration heat in massive concrete structures. Cement and Concrete Composites. 2019. No. 103, pp. 233–241.
18. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V. Influence of silica fume / fly ash / superplasticizer combinations in powder–like complex modifiers on cement paste porosity and concrete properties. Sixth CANMET/ACI International Conference on Superplasticizers and other Chemical Admixtures in Concrete: Proceedings – Nice. France. 2000, pp. 383–400.
19. Kaprielov S.S., Karpenko N.I., Sheynfeld A.V., Kouznetsov E.N. Influence of multicomponent modifier containing silica fume, fly ash, superplasticizer and air-entraining agent on structure and deformability of high-strength concrete. Seventh CANMET/ACI International Conference on Superplasticizers and other chemical admixtures in concrete. Berlin, Germany. 2003, pp. 99–107.
20. Kaprielov S.S., Karpenko N.I., Sheynfeld A.V. On Controlling Modulus of Elasticity and Creep in High-Strength Concrete with Multicomponent Modifier. Fifth CANMET/ACI International Conference on Fly Ash, Silica Fume, Slag and Natural Pozzolans in Concrete: Supplementary Papers. Las Vegas. USA. 2004, pp. 405–421.
21. Odler I. Special Inorganic Cements. E&FN SPON. London – New York. 2000. 395 p.
22. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны. Теория и практика. M.: «Astra seven» JSC, 1998. 768 с.
22. Batrakov V.G. Modifitsirovannye betony. Teoriya i praktika [Modified Concrete. Theory and Practice]. Moscow: Astra seven. 1998. 768 p. (In Russian).
23. Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Аль-Омаис Д., Зайцев А.С. Опыт производства и контроля качества высокопрочных бетонов на строительстве высотного комплекса «ОКО» в ММДЦ «Москва-Сити» // Промышленное и гражданское строительство. 2018. № 1. С. 18–24.
23. Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V., Al Omais D., Zaitsev A.S. Experience in the Production and Quality Control of High-Strength Concrete in Construction of Tall Buildings Complex «ÓKO» in «Moscow City» Business Center. Promyshlennoye i Grazhdanskoye Stroitelstvo. 2018. No. 1, pp. 18–24.
Для цитирования: Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Чилин И.А. Оптимизация параметров технологии бетона для обеспечения термической трещиностойкости массивных фундаментов // Строительные материалы. 2022. № 10. С. 41–51. DOI: https://doi.org/10.31659/0585-430X-2022-807-10-41-51