Одной из острых проблем при строительстве малоэтажной жилой застройки является снижение его стоимости без ухудшения качества производимых строительных работ, которые осуществляются на площадке строительства. В последнее время при строительстве малогабаритных зданий широко применяется бывшие в употреблении строительные материалы и конструкции, полученные после сноса и разборки старых зданий. Вашему вниманию представлен реальный проект дома, который был запроектирован на заливных лугах с использованием б/у железобетонных конструкций. При устройстве фундамента для укрепления грунта были установлены короткие грунтоцементные сваи. Для уплотнения грунта использовался б/у железобетон, для выполнения фундамента использовались б/у железобетонные плиты перекрытия. В ходе монтажа стен полуподвала использовались б/у колонны и ригели.

Постановка задачи

Цель работы:

- доказать, что применение б/у железобетонных конструкций в малоэтажном строительстве является коммерчески выгодным решением. Оно является примером более рационального и экологичного использования б/у строительных материалов.

- снизить стоимость 1 кв. метра общей площади здания посредством применения б/у железобетонных конструкций;

- уменьшение сроков возведения здания за счет того, что материал уже находится на строительной площадке и не требует транспортировки.

Место под строительство заливной луг. Во время весеннего разлива вода может подняться до 1.2 м. На месте строительства был расположен б/у железобетон, который было решено использовать в конструкции фундамента.

На момент постройки, август 2014 года, вода находилась на уровне 1 метр от поверхности грунта. Толщина растительного слоя составляла 60 см, и под ним располагались просадочные суглинки.

Было принято решение укрепить грунты основания следующими действиями:

1. Установить короткие грунтоцементные сваи  h = 0.8 м

Технология применения грунтоцементных свай представляет собой создание мощных подземных колонн путем смешивания цементного молока и грунта в месте расположения будущей сваи. Показанием к применению такого метода, является строительство объектов на очень слабых грунтах, не отличающихся однородностью.

2.Вытрамбовать котлован и дать ему просохнуть
3.Отсыпать искусственное основание из б/у железобетона и песка с послойным уплотнением на 0.8 м.

Рис.1 Укрепление грунтов основание короткими грунтоцементными сваями

Рис.2 Было проведено водопонижение на участке

Далее фундамент под забор (дренажная траншея ) отсыпана песком. Во время уплотнения грунтов оснований под здание вода вытекла ручьем из траншеи.

Рис.3

После чего был произведен завоз на строительную площадку бетонного боя для создания искусственного основания. На искусственном основании уложена сплошная гидроизоляция и начат монтаж б/у железобетонных плит, которые, в свою очередь, увеличиваю площадь основания. Далее был произведен монтаж двухслойного плитного основания (рис.4) .

Рис.4 Монтаж двухслойного плитного основания

Прочность бетона контролировалась неразрушающими методами контроля. Пригодность ж/б конструкций определялась специалистами кафедры СКОиФ им. проф. Ю.М. Борисова ВГТУ.

Так же был произведен монтаж б/у железобетонных колонн  в качестве элемента полуподвального помещения, кроме колонн были так же применены железобетонные ригеля (рис.5). Прочность ж/б конструкций определялась в работах, при этом был учтен тот факт, что согласно СН-547-82 “Инструкцию по определению эксплуатационных затрат при оценке проектных решений жилых и общественных зданий” срок службы сборных, железобетонных конструкций составляет 100-150 лет, что позволяет повторно использовать их в строительстве.

Далее было проведено устройство теплоизоляции, гидроизоляции и обкладка стен полуподвала в 1/2 кирпича(рис.4,5).

 Рис.4 Производство работ

Рис.5 Начало армирования узлов примыкания

Рис.6 Обварка узлов примыкания

 Для строительства использовались бывшие в употреблении ребристые ж/б плиты перекрытия

Рис.7  На строительную площадку были завезены б/у железобетонные плиты.мм

По стенам полуподвала было осуществлено устройство горизонтальной гидроизоляции, далее построенный полуподвал перекрывался плитами перекрытия. С целью исключения  мостиков холода армирование стен велось стеклопластиковой арматурой.

Учитывая, что строительство ведется в зоне возможного затопления, полуподвал отсыпан грунтом, который не вывозился с места застройки.

Отсыпка полуподвала выполнена грунтоцементом и глиной с послойным уплотнением. Утепление и устройство пола в полуподвале было выполнено с применением пенобетона.

Рис.8 Помещение получившегося полуподвала

Технико-экономические показатели

Стоимость работ по укреплению грунтов оснований и устройству полуподвальных помещений общей площадью 14,5*19=275,5 м² составила 1,1 млн.руб. Срок выполнения всех работ составил 1 месяц.

Рекомендации

Железобетонные конструкции очень долговечны, поэтому их повторное использование является безопасным, экологичным и рациональным решением (при условии проведения необходимого осмотра и экспертизы этих материалов).

Заключение

1. В статье рассмотрена технология применения грунтоцементных свай
2. Было рассмотрено, что строительство с применением б/у железобетонных конструкций экономически выгоднее, чем строительство с применением новых конструкций.
3. Так же выявлено, что стоимость строительства была снижена за счет совмещения земляных работ и геологических изысканий при разработке грунта под фундамент здания.

В настоящее время достаточно часто строительство выполняется в сложных инженерно-геологических условиях, на слабых грунтах. В таких условиях строители отдают предпочтение свайным фундаментам, которые требуют больших затрат. Одним из направлений изменения свойств ненадежных водонасыщенных глинистых грунтов является укрепление его методом объемной цементации грунтов, которая позволяет резко снизить трудоемкость производства, время строительства и себестоимость производства работ.

Грунтобетон – это строительный материал, изготовленный из связных грунтов (глин, суглинков, супесей), без обжига. Большие теоретические исследования и практические работы были проведены в 80-е годы ХХ столетия: А.Н. Токиным, В.М. Безрук, Б.А. Ржанициным [1] . Однако, в 90-е годы ХХ столетия из-за распада СССР, работы в этой отрасли были приостановлены. В настоящее время на кафедре СКОиФ им. Ю.М.  Борисова они были продолжены, т.к. современная техника позволяет начать их заново [2, 4].  Его применяют для изготовления грунтобетонных камней, возведения зданий высотой в один-два этажа; монолитную грунтобетонную смесь используют для устройства фундаментов и в качестве подготовки под полы [3, 5].

В данной статье рассмотрим применение данной технологии на примере строительства объекта на набережной Массалитинова в г. Воронеж. Площадка строительства расположена в овражистой местности, в непосредственной близости от Воронежского водохранилища.

Ключевые слова:  грунтобетоны, цементация грунтов, технология, укрепление грунтов.

Обзор литературы

При написании статьи одними из главных источников была диссертация А.Н. Токина «Фундаменты из цементогрунта», в ней рассматриваются вопросы улучшения свойств грунтобетона, а также “Проектирование составов многокомпонентных растворных смесей/ Современные проблемы строительного материаловедения” Золотухин С.Н., Шмелев Г.Д., Семенов В.Н.

Постановка задачи

Цель работы: рассмотреть грунтобетон в качестве строительного материала под фундамент

Технология изготовления грунтобетона

Главными составляющими грунтобетона являются: цемент, грунт и вода.

Основные этапы приготовления грунтобетона:

-разработка котлована

-добавление цемента и воды

-введение шлака

-тщательное перемешивание компонентов

Рассмотрим применение данной технологии на примере строительства объекта на набережной Массалитинова в г. Воронеж. Площадка строительства расположена в овражистой местности, в непосредственной близости от Воронежского водохранилища. На данном объекте присутствуют абсолютно ненадежные грунты – грязь. Грязь вывозится с объекта, а грунты, которые будут в дальнейшем использованы для приготовления грунтобетона, такие как суглинки, пески и супеси, остаются на строительной площадке. Для усреднения этой грунтовой массы к ней добавляется шлак, который благодаря своей рН среде и хорошей дисперсности, со временем начнет проявлять гидравлическую активность. Грунтобетон, полученный таким способом набирает прочность >1 МПа [3], в течении 1 суток, в возрасте 90 суток прочность может достигнуть бетона класса В20.

Технико-экономические характеристики

Данная технология является высокоэффективной и позволяет снизить стоимость строительных работ в несколько раз. При сравнении устройства фундамента из грунтобетона и свайного фундамента, затраты на получение определенной несущей способности, в 9 раз ниже, чем затраты для получения той же несущей способности с помощью свайных фундаментов.

Рекомендации

Цементация грунтов является более экологически чистой и экономически выгодной технологией, по сравнению с другими видами укрепления грунтов, так какматериал для ее использования добывается непосредственно из котлована под фундамент.

Заключение

В данной статье мы рассмотрели процесс цементации грунтов с получением грунтобетона. Данная технология  находит все более широкое применение при укреплении неоднородных грунтов, водонасыщенных, являясь альтернативой свайным фундаментам из-за значительного снижения трудоемкости производства работ и резкого снижения стоимости.

Также использование в составе грунтобетона крупнотоннажных строительных отходов, образующихся при сносе зданий и сооружений, позволяет снизить отрицательное воздействия на окружающую среду.