vestnikcstroyВестник НИЦ «Строительство»Bulletin of Science and Research Center of Construction2224-94942782-3938АО «НИЦ «Строительство»10.37538/2224-9494-2022-2(33)-106-121vestnikcstroy-235Research ArticleБЕТОН И ЖЕЛЕЗОБЕТОН – ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫCONCRETE AND REINFORCED CONCRETE: CURRENT ISSUES AND DEVELOPMENT PROSPECTSТехнология возведения конструкций каркасов высотных зданий из высокопрочных бетонов классов В60–В100A technology of erecting high-rise building frame structures using B60-B100 classes high-strength concretesКаприеловС. С.KaprielovS. S.

Семен Суренович Каприелов, д-р техн. наук, заведующий лабораторией № 16,

2-я Институтская ул., д. 6, г. Москва, 109428

Semyon S. Kaprielov, Dr. Sci. (Engineering), head of laboratory No. 16,

2nd Institutskaya str., 6, bld. 5, Moscow, 109428

kaprielov@masterbeton-mb.ruШейнфельдА. В.SheynfeldA. V.

Андрей Владимирович Шейнфельд, д-р техн. наук, зам. заведующего лабораторией № 16,

2-я Институтская ул., д. 6, г. Москва, 109428

Andrey V. Sheynfeld , Dr. Sci. (Engineering), deputy head of laboratory No. 16,

2nd Institutskaya str., 6, bld. 5, Moscow, 109428

sheynfeld@masterbeton-mb.ruДжалальАль-ОмаисDzhalalAl-Omais

Джалаль Аль-Омаис, канд. техн. наук, начальник управления строительного контроля департамента строительных проектов,

Пресненская наб., д. 8, стр.1, г. Москва, 123112

Dzhalal Al-Omais, Cand. Sci. (Engineering), Chief of Bureau, Construction Control Bureau, Department of Constructional Projects,

Presnenskaya Embankment, 8, bld. 1, Moscow, 123112

al-omais@capitalgroup.ruЗайцевА. С.ZaitsevA. S.

Александр Сергеевич Зайцев, инженер, 

ул. Саратовская, д. 31, г. Москва, 109518

Aleksandr S. Zaitsev, Engineer,

Saratovskaya str., 31, Moscow, 109518

zaitsev@masterbeton-mb.ruАмировР. А.AmirovR. A.

Радик Абдурашидович Амиров, инженер, 

ул. Саратовская, д. 31, г. Москва, 109518

Radik A. Amirov, Engineer,

Saratovskaya str., 31, Moscow, 109518

amirov@masterbeton-mb.ruНаучно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона (НИИЖБ) им. А.А. Гвоздева АО «НИЦ «Строительство»РоссияResearch Institute of Concrete and Reinforced Concrete (NIIZHB) named after A.A. Gvozdev, JSC Research Center of ConstructionRussian FederationКомпания «Capital Group»РоссияCapital Group CompanyRussian FederationООО «Предприятие Мастер Бетон»РоссияMaster Concrete EnterpriseRussian Federation202210072022332106121Copyright © Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Джалаль А., Зайцев А.С., Амиров Р.А., 20222022Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Джалаль А., Зайцев А.С., Амиров Р.А.Kaprielov S.S., Sheynfeld A.V., Dzhalal A., Zaitsev A.S., Amirov R.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.cstroy.ru/jour/article/view/235Введение

Введение. В статье представлена реализованная на практике технология возведения конструкций каркасов высотных зданий из высокопрочных бетонов классов В60–В100. Она включает в себя комплекс технологических процессов и учитывает ряд особенностей, наиболее значимые из которых связаны со спецификой высокопрочных бетонов и климатическими условиями производства бетонных работ.

Цель

Цель. Определение основных требований к технологии производства бетонных работ и параметров выдерживания монолитных конструкций высотных зданий из высокопрочных бетонов классов В60–В100, в том числе в зимний период, на различных стадиях их возведения.

Материалы и методы

Материалы и методы. Для достижения поставленной цели проведены исследования влияния изменения температуры твердения от +5 до +50°C на кинетику набора прочности бетонов классов В60, В80 и В100. На основании 15-летнего опыта строительства ММДЦ «Москва-Сити» оптимизированы составы высокопрочных бетонов, выполнен анализ и обобщены основные параметры технологии бетонирования и ухода за конструкциями каркасов высотных зданий, расположенных на высоте до 370 м.

Результаты

Результаты. Оптимизированы составы высокопрочных бетонов классов В60–В100 из высокоподвижных и самоуплотняющихся бетонных смесей с расходом цемента 350–480 кг/м 3 на основе использования стандартных материалов и органоминеральных модификаторов серии МБ. Выявлена закономерность между прочностью и температурно-временным параметром выдерживания бетона, позволяющая производить предварительную оценку прочностных характеристик высокопрочных бетонов в конструкциях по результатам измерения их температуры. Показано, что системный подход к выдерживанию бетона и уходу за конструкциями сооружения в целом, с вертикальным делением высотного здания на четыре температурные зоны, позволяет снизить вероятность появления термических трещин, связанных с экзотермией бетона и неравномерным разогревом-остыванием конструкций.

Выводы

Выводы. Установлено, что предложенный комплекс технологических решений, касающихся составов и свойств бетонных смесей и бетонов, технологии бетонирования, методов прогрева и выдерживания бетона конструкций, на различных стадиях их возведения, обеспечивает термическую трещиностойкость на ранней стадии твердения бетона, высокое качество и заданные темпы строительства.

Introduction

Introduction. The article presents a technology of erecting of high-rise building's frame structures made of B60-B100 classes high-strength concretes. This technology includes a complex of processes and considers a number of special features, the most significant of which are connected with the specific character of high-strength concretes and concreting climatic conditions.

Aim

Aim. To determine the main requirements for the technology of concreting and parameters of curing the monolithic structures of high-rise buildings made of B60-B100 classes high-strength concretes, including at winter periods, at the various stages of their erection.

Methods and materials

Methods and materials. Studies were carried out on the effect of hardening temperature variations from +5 to +50 °С on the hardening kinetics of B60, B80, and B100 classes concretes. Based on the 15-year experience of the “Moscow-City” construction, the mix proportions of high-strength concretes were optimized, as well as the main technological parameters of concreting and curing the frame structures located at an altitude of up to 370 m were analyzed and summarized.

Results

Results. The mix proportions of B60-B100 classes concretes of high-workability and self-compacting mixtures with a cement consumption of 350–480 kg/m3 was optimized using standard materials and MB-type organomineral modifiers. The performed study revealed a regularity between the strength and the temperature-temporal parameter of concrete curing, which is applicable for a preliminary assessment of strength characteristics in high-strength concrete structures on the basis of their temperature measurement results. A systematic approach to concrete curing and the maintenance of building structures as a whole with the vertical division of a high-rise building into four temperature zones led to a reducing the probability of thermal cracks appearance.

Conclusions

Conclusions. According to the results of the study, the proposed complex of technological solutions concerning compositions and properties of concrete mixtures and concretes, the technology of concreting, as well as the methods of heating and curing the concrete of structures at the various stages of their erection ensures thermal resistance to cracks at the early stage of concrete hardening, as well as the high quality and assigned rates of construction. 

высотные зданияконструкции каркасатехнология возведения конструкцийзимний периодвысокопрочный бетонсамоуплотняющийся бетонтемпературно-временной параметр выдерживания бетонаhigh-rise buildingsframe structuresconstruction technologywinter periodhigh-strength concreteself-compacting concreteconcrete curing temperature-temporal parameterReferencesAitcin H.-C. High Performance Concrete. London, New York: E & FN; 1998.Aitcin H.-C. High Performance Concrete. London, New York: E & FN; 1998.Collepardi M. The New Concrete. Castrette di Villorba: Grafishe Tintoretto; 2006.Collepardi M. The New Concrete. Castrette di Villorba: Grafishe Tintoretto; 2006.De Larrard F., Bostvironnois J.-L. On the long-term strength losses of silica-fume high-strength concretes. Magazine of Concrete Research. 1991;43(155):109–119. https://doi.org/10.1680/macr.1991.43.155.109De Larrard F., Bostvironnois J.-L. On the long-term strength losses of silica-fume high-strength concretes. Magazine of Concrete Research. 1991;43(155):109–119. https://doi.org/10.1680/macr.1991.43.155.109Шифрин С.А., Кардумян Г.С. Использование органоминеральных модификаторов серии МБ для снижения температурных напряжений в бетонируемых массивных конструкциях. Строительные материалы. 2007;(9):9–11.Shifrin S.A., Kardumyan G.S. The use of organomineral modifiers of the MB series to reduce temperature stresses in concreted massive structures. Stroitel’nye materialy = Construction Materials. 2007;(9):9–11 (in Russian).Миронов С.А. Теория и методы зимнего бетонирования. 3-е изд. Москва: Стройиздат; 1975.Mironov S.A. Theory and methods of winter concreting. 3rd ed. Moscow: Stroyizdat Publ.; 1975 (in Russian). 6. Round table: winter concreting – continuation of the season. Tekhnologii betonov [Technologies of concrete]. 2012;(11-12):12–16 (in Russian).Круглый стол: зимнее бетонирование – продолжение сезона. Технологии бетонов. 2012;(11–12):12–16.Golovnev S.G. Winter concreting: stages of formation and development. Vestnik Volgogradskogo gosudarstvennogo arhitekturno-stroiteľnogo universiteta Seriya: Stroiteľstvo i arhitektura = Bulletin of Volgograd State University of Architecture and Civil Engineering Series: Civil Engineering and Architecture. 2013;(31) Part 2:529–534 (in Russian).Головнев С.Г. Зимнее бетонирование: этапы становления и развития. Вестник ВолГАСУ. Сер.: Стро-во и архит. 2013;(31) Ч.2: 529–534.Krasnova T.A., Boroulya N.I. The influence of antifreeze additives on the properties of concrete. Tekhnologii betonov [Technologies of concrete]. 2011;(11-12):22–24 (in Russian).Краснова Т.А., Бороуля Н.И. Влияние противоморозных добавок на свойства бетона. Технологии бетонов. 2011;(11–12):22–24.Fedorova G.D., Matveeva O.I., Nikolaev E.P. On the possibilities of using high–strength concrete for monolithic construction in the conditions of the North. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel’stvo = Industrial and Civil Engineering. 2013;(8):30–31 (in Russian).Федорова Г.Д., Матвеева О.И., Николаев Е.П. О возможностях применения высокопрочных бетонов для монолитного строительства в условиях Севера. Промышленное и гражданское строительство. 2013;(8):30–31.Batyushenko A.A., Sokolov N.S. Shortening the construction time of buildings made of monolithic concrete. Stroitel’nye materialy = Construction Materials. 2020;(3):49–53 (in Russian).Батюшенко А.А., Соколов Н.С. Сокращение сроков строительства зданий из монолитного бетона. Строительные материалы. 2020;(3):49–53.Kaprielov S.S., Sheinfeld A.V., Kardumyan G.S. New modified concretes. Moscow: OOO “Printing House “Paradise”; 2010 (in Russian).Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С. Новые модифицированные бетоны. Москва: ООО «Типография «Парадиз»; 2010.Kaprielov S.S., Sheinfeld A.V., Kiseleva Yu.A., Prigozhenko O.V., Kardumyan G.S., Urgapov V.I. Experience in the construction of unique structures made of modified concrete on the construction of the Federation complex. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel’stvo = Industrial and Civil Engineering. 2006;(8):20–22 (in Russian).Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Киселева Ю.А., Пригоженко О.В., Кардумян Г.С., Ургапов В.И. Опыт возведения уникальных конструкций из модифицированных бетонов на строительстве комплекса «Федерация». Промышленное и гражданское строительство. 2006;(8):20–22.Kaprielov S.S., Travush V.I., Sheinfeld A.V., Karpenko N.I., Kardumyan G.S., Kiseleva Yu.A., Prigozhenko O.V. Modified concretes of a new generation in the structures of the Moscow-City MMDC. Stroitel’nye materialy = Construction Materials. 2006;(10):8–12 (in Russian).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;(1):8–12.Kaprielov S.S., Sheinfeld A.V., Kardumyan G.S., Kiseleva Yu.A., Prigozhenko O.V. New concrete and technologies in the structures of high-rise buildings. Vysotnye zdaniya = Tall buildings. 2007;(5):94–101 (in Russian).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):94–101.Kaprielov S.S., Travush V.I., Karpenko N.I., Sheinfeld A.V., Kardumyan G.S., Kiseleva Yu.A., Prigozhenko O.V. Modified high-strength concrete of classes B80 and B90 in monolithic structures. Stroitel’nye materialy = Construction Materials. 2008;(3):9–13 (in Russian).Каприелов С.С., Травуш В.И., Карпенко Н.И., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С., Киселева Ю.А., Пригоженко О.В. Модифицированные высокопрочные бетоны классов В80 и В90 в монолитных конструкциях. Строительные материалы. 2008;(3):9–13.Kaprielov S.S., Sheinfeld A.V., Kardumyan G.S., Chilin I.A. On the selection of compositions of high-quality concrete with organomineral modifiers. Stroitel’nye materialy = Construction Materials. 2017;(12):58–63 (in Russian).Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Кардумян Г.С., Чилин И.А. О подборе составов высококачественных бетонов с органоминеральными модификаторами. Строительные материалы. 2017;(12):58–63.Kaprielov S.S., Sheinfeld A.V., Al-Omais D., Zaitsev A.S. Experience in the production and quality control of high-strength concrete in the construction of the high-rise complex “OKO” in the Moscow-City MMDC. Promyshlennoe i grazhdanskoe stroitel’stvo = Industrial and Civil Engineering. 2018;(1):18–24 (in Russian).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):18–24.Kaprielov S.S., Sheinfeld A.V., Kiseleva Yu.A. Features of the quality control system of high-strength concrete. Stroitel’nye materialy = Construction Materials. 2012;(2):63–67 (in Russian).Каприелов С.С., Шейнфельд А.В., Киселева Ю.А. Особенности системы контроля качества высокопрочных бетонов. Строительные материалы. 2012;(2):63–67.Sheinfeld A.V., Kiseleva Yu.A., Putyrskaya L.V. Quality control of high-strength concrete of classes B60 and B90 during the construction of monolithic structures. Stroitel’nye materialy = Construction Materials. 2012;(1):7–10 (in Russian).Шейнфельд А.В., Киселева Ю.А., Путырская Л.В. Контроль качества высокопрочных бетонов классов В60 и В90 при возведении монолитных конструкций. Строительные материалы. 2012;(1):7–10.Sheinfeld A.V. Scientific bases of concrete modification with complex organomineral additives based on technogenic pozzolans and surfactants [dissertation]. Moscow; 2015 (in Russian).Шейнфельд А.В. Научные основы модифицирования бетонов комплексными органоминеральными добавками на основе техногенных пуццоланов и поверхностно-активных веществ : дис. ... докт. техн. наук. Москва; 2015.Sheinfeld A.V., Tarychev A.V., Kaprielov S.S. Features of construction and maintenance of structures of high-rise buildings made of high-strength concrete of classes B60-B100 in winter. Vysotnye zdaniya = Tall buildings. 2013;(3):104–109 (in Russian).Шейнфельд А.В., Тарычев А.В., Каприелов С.С. Особенности возведения и выдерживания конструкций высотных зданий из высокопрочных бетонов классов В60–В100 в зимний период. Высотные здания. 2013;(3):104–109.Шейнфельд А.В., Тарычев А.В., Каприелов С.С. Особенности возведения и выдерживания конструкций высотных зданий из высокопрочных бетонов классов В60–В100 в зимний период. Высотные здания. 2013;(3):104–109.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.