Введение

• России в течение длительного периода времени наиболее востребованным способом строительства являлось использование технологии сборного железобетона. Однако необходимость возведения объектов различного функционального назначения, требующих индивидуальных архитектурных и уникальных конструктивных решений, привела к смещению в последние десятилетия приоритета строительной отрасли в сторону использования технологии монолитного строительства.

Современный подход к развитию монолитного строительства во всем мире, характеризуются постоянным усложнением производственных процессов, внедрением новых технологий, а также увеличением степени автоматизации управленческих систем. Развитие данной технологии строительного производства идет сегодня по пути интенсификации за счет непрерывного совершенствования организационных и технологических решений, нацеленных на сокращение срока выпуска готовой продукции при условии обеспечения ее высокого качества и эффективного использования всех видов ресурсов, вовлеченных в производственный процесс.

Достигнутые на сегодняшний день результаты в области внедрения в монолитном строительстве поточных методов производства, снижения трудоемкости работ и увеличения интенсивности труда создали высокий потенциал для возведения строительных объектов со скоростью, сопоставимой с использованием технологии сборного железобетона. Несмотря на это, анализ ситуаций, возникающих в ходе инвестиционного периода монолитного строительства, показывает, что в большинстве случаев фактические сроки реализации таких проектов оказываются значительно выше плановых, что негативно сказывается на себестоимости конечной продукции и эффективности строительного производства в целом. Практика показывает, что в монолитном строительстве такая ситуация может наблюдаться даже при достаточно высоком уровне общей организации, характеризующимся непрерывностью поставок материалов, значительной степенью механизации работ и плановым обеспечением производственного процесса квалифицированными трудовыми ресурсами. Причиной является сложность прогнозирования фактических сроков производства работ в условиях нестабильности параметров производственной среды, а также высокая трудоемкость переделок в работе в случае выявления дефектов в возведенных монолитных конструкциях.

В условиях больших объемов и высоких темпов изготовления монолитных конструкций особую остроту приобретают вопросы разработки и применения надёжных методов построечного контроля температуры выдерживания и динамики нарастания прочности бетона и связанных с этим технологических приёмов выдерживания конструкций, подвергающихся ранней распалубке. При этом требуется разработка систем технологического контроля, интегрированных непосредственно в производственный процесс, обеспечивающих выдерживание бетона в сложных климатических условиях.

Целью работы является повышение эффективности и надёжности процессов управления тепловой обработкой и выдерживанием монолитных конструкций зданий, в том числе подвергающихся ранней распалубке и в условиях скоростного строительства, посредством разработки новых и совершенствования существующих технологических приёмов оперативного температурно-прочностного объектного контроля.

Научная новизна состоит в следующем:

• теоретически обоснован метод косвенных измерений температуры бетона через опалубку с использованием инфракрасной (ИК) термометрии;

• теоретически обоснован метод косвенных измерений температуры бетона через опалубку с использованием теплоизолирующих накладок;

• теоретически обоснован и практически реализован метод оперативного беспроводного мониторинга состояния возводимых монолитных конструкций

На защиту выносятся:

• методика выполнения косвенных измерений температуры бетона через опалубку;

• рекомендации по выдерживанию монолитных конструкций при ранней распалубке;

• принципы оценки конструктивной прочности бетона монолитных конструкций по значению прочности бетона в наружных слоях;

• метод организации оперативного мониторинга состояния возводимых монолитных конструкций в реальном масштабе времени.

Научно-техническая гипотеза состоит в предположении возможности повышения эффективности монолитного строительства за счет организации методов, обеспечивающих высокую оперативность выработки решений адаптивного характера в ходе управления производственными процессами на различных этапах изготовления строительной продукции.

Практическая значимость работы заключается:

• в разработке правил выполнения производственных косвенных измерений температуры, бетона через опалубку;

• в разработке приёмов построечного температурного контроля с применением различных приборных средств и методик измерений, позволяющих с большей степенью надёжности оценивать температурно­-прочностные показатели при выдерживании конструкций разного типа;

• в разработке рекомендаций по выдерживанию вертикальных монолитных железобетонных конструкций, подвергающихся ранней распалубке, в том числе при больших температурных перепадах «бетон-воздух»;

• в разработке способа оценки конструктивной прочности бетона монолитных конструкций, по значению прочности бетона в наружных слоях;

• в разработке структурной модели системы оперативного температурно­прочностного контроля и обосновании эффективности её применения.

Объект исследования. В качестве объекта исследования выбраны технологические приёмы оперативного температурно-прочностного контроля бетона при выдерживании монолитных конструкций в условиях отрицательных температур.

Предмет исследования. Предметом исследования являются методы оперативного температурно-прочностного контроля бетона при выдерживании монолитных конструкций в условиях отрицательных температур.

Теоретической и методологической основой исследования являются труды отечественных и зарубежных ученых в области организации и управления строительным производством и технологии монолитного строительства; общие положения и принципы системного анализа, системотехники строительства, теории управления и теории организационно-технологической надежности строительного производства; эмпирические методы исследования влияния различных факторов на процессы структурообразования бетона.

Апробация и публикация работы.

Материалы основных разделов диссертационной работы были изложены в 5 статьях и 1 конференции, все 6 - по теме диссертации и опубликованы в следующих изданиях: научно-теоретический журнал «Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова» №2, 2017 г. (ВАК); научно-теоретический журнал «Вестник БГТУ им. В. Г. Шухова» №3, 2017 г. (ВАК); МЦИИ «Символ науки» №6, 2016 г., часть 2 (РИНЦ); МЦИИ «Символ науки» №6, 2016 г., часть 2 (РИНЦ); журнал «Строительство: новые технологии – новое оборудование» №4, 2017 г. (РИНЦ); X Международная научно-практическая конференция «Технические науки: от теории к практике» 2016 г. (РИНЦ).

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, основных выводов, списка литературы из 159 наименований и 4 приложений, содержит 122 страниц машинописного текста, 25 рисунков (в виде схем, графиков и фотографий), 4 таблиц.

Исследования, положенные в основу диссертации, выполнялись непосредственно автором с 2015 года в МГСУ и на предприятиях: АО НИЦ «Строительная экспертиза», НИИ СМиТ,

Методологическая схема диссертационного исследования, отражающая логическую последовательность основных его этапов, представлена на рис.1.