При выполнении работ основными параметрами являются глубина промерзания грунта, а также конструкция и метод возведения фундамента.

При выборе изоляционного материала самой важной его характеристикой является способность не поглощать воду в условиях высокой влажности окружающей среды.

При исследованиях были изучены различные марки экструдированного пенополистирола. В результате анализа эффективности применения различных марок экструдированного пенополистирола при строительстве различных зданий в разных природно-климатических и грунтовых условиях было решено разработать способы использования экструдированного пенополистирола URSA FOAM (рис. 4).

Экструдированный пенополистирол URSA FOAM изготавливается фирмой URSA International GmbH (Германия). На российский рынок в больших объемах поставляются плиты из экструдированного пенополистирола URSA FOAM марок N-V, N-W-PZ.

Пенообразная структура экструдированного пенополистирола URSA FOAM, обеспечивающая высокие теплоизоляционные характеристики, формируется благодаря особенностям технологического процесса получения этого материала. Плиты получают методом экструзии из композиции полистирола, красителя и повышающих прочность и снижающих горючесть наполнителей. Вспенивающим агентом при производстве плит является двуокись углерода. Пенополистирол URSA FOAM является экологически чистым материалом. Плиты имеют мелкоячеистую закрытую пористую структуру. Доля закрытых пор составляет не менее 95%.

Для придания повышенной твердости и прочности поверхность плит дополнительно уплотняется термическим способом. Боковые и торцевые грани плит образуются за счет механической обработки (резки и фрезеровки), которая обеспечивает оптимальное соединение плит при укладке на объекте.

Рис. 4. Утепление фундаментов здания плитами пенополистирола URSA FOAM: 1- наружная стена; 2- плита перекрытия; 3- фундаментные блоки; 4 – пояс усиления; 5 – плита URSA FOAM; 6 – отмостка; 7 – облицовка цоколя; 8 – облицовка; 9 – цементно-песчаная стяжка подвала; 10 – бетонная подготовка; 11- выравнивающий слой; 12 – внутренняя отделка; 13 – грунт обратной засыпки.

Имея невысокую плотность, URSA FOAM обладает действительно великолепными механическими и теплотехническими характеристиками, что во многом обеспечивается технологией его получения. Так, для пенополистирола марки N-III прочность сжатия при 10% деформации составляет 0,3 МПа (30 т/м2), а для N-V – 0,5 МПа (50 т/м2). Объемное водопоглощение у всех марок ничтожно мало – менее 0,3%. По этой причине коэффициент теплопроводности меньше, чем у других теплоизоляционных материалов, и не превышает 0,032 Вт/м°С даже при непосредственном контакте с водой.

Плотность и геометрические размеры плит, выпускаемых в форме прямоугольного параллелепипеда, указаны в табл. 1.

Таблица 1

Плотность и геометрические размеры плит, выпускаемых

в форме прямоугольного параллелепипеда

Марка Плотность номинальная, кг/м3 Длина,

мм Ширина, мм Толщина, мм

N-III-PZ 35 1250, 2500 600 30, 40, 50, 60, 80, 100, 120, 140, 160

N-V 40 1250, 2500 600 50,60,80,100,120,140,160

1250, 2500 600 20

Плиты URSA FOAM не теряют своих свойств под воздействием отрицательных температур и атмосферных осадков, но не обладают устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, поэтому при складировании, транспортировке и эксплуатации требуется защита от солнечного облучения. В то же время экструдированный пенополистирол химически стоек ко многим веществам.

Как показали проведенные исследования, что основным отрицательным фактором, влияющим на долговечность возведенного фундамента, является содержание в грунте воды, которая при промерзании увеличивается в объеме, что приводит к возникновению внешних сил, разрушающих конструкцию фундамента. Кроме того, грунтовые воды химически агрессивны.

Эффективность использования плит была изучена для зданий с различной конструкцией. Исключить разрушительные процессы возможно при устройстве утепления фундамента теплоизоляцией с внешней стороны по всему периметру и в зоне отмостки, что дает сразу несколько неоспоримых преимуществ, в том числе экономических. В этом случае плиты расчетной толщины клеятся непосредственно на гидроизоляцию фундамента, а затем присыпаются непучинистым грунтом при засыпке пазуха фундамента.

Вышеуказанные работы позволяют:

- выводить пучинистые грунты из зоны промерзания, и улучшается температурно-влажностный режим грунта в пристенном слое фундамента;

- создавать вместе с теплоизоляцией механическую защиту гидроизоляции;

- создавать эффективной гидро-, морозо- и биостойкой теплоизоляции. Сокращение теплопотерь здания (15-20% тепла теряется зданием через полы и фундаменты).

- уменьшать глубину промерзания, следовательно, материалов на возведение надежного фундамента.

 Специальные свойства экструдированного пенополистирола URSA FOAM позволили применять фундамент современной более эффективной конструкции. На многих экспериментальных объектах этот пенополистирол был использован в качестве несъемной опалубки при изготовлении монолитного фундамента. Это существенно снизило расход бетона, арматуры и трудозатраты на устройство фундаментов с учетом возможных неравномерных осадок и деформаций фундаментов при неравномерном промерзании грунтов основания.

Обоснованность результатов исследований были подтверждены результатами многолетних комплексных экспериментальных исследований, выполненных институтами - разработчиками строительных норм, опытом проектирования, строительства и эксплуатации зданий.

Пятая глава диссертации посвящена разработке технологии производства земляных работ при возведении малоэтажных зданий на сезоннопромерзающих

Как показали проведенные исследования на площадках строительства малоэтажных зданий на сезоннопромерзающих грунтах, технология земляных работ при возведении зданий имеет специфические особенности, связанные с природно-климатическими, грунтовыми условиями и т.д. При круглогодичном ведении строительных работ необходимо обратить особое внимание на каждый этап работ в технологической цепочке устройства подземных частей зданий.

Исследования, проведенные на объектах строительства малоэтажных зданий показали, что эффективность производства земляных работ зависит от правильного выбора технологии производства работ и выбора землеройных машин с учетом места расположения объекта, объема выполняемых работ, условий производства строительных работ и т.д.

На объекте грунт разрабатывается в полном объеме или частично, перемещается, укладывается, планируется, уплотняется. Выполнение всего необходимого набора работ происходит в результате осуществления комплексного технологического процесса. Этот процесс состоит из нескольких простых операций, выполняемых в определенной технологической последовательности, определяемой пространственной формой земляного сооружения, условиями производства работ, техническими и технологическими параметрами используемых землеройных и землеройно-транспортных машин.

При разработке технологий устройства подземной части малоэтажных зданий проектные материалы были разработаны с учетом использования мини-экскаваторов KOMATSU, CASE, JCB, MELROE, VOLVO, KUBOTA, GEHL.

Исследования показали, что в мини-экскаваторе удачно сочетаются хорошие маневренность и проходимость, невысокое давление на грунт, значительные глубина копания и высота выгрузки, малое время рабочего цикла, а также небольшие размеры и масса, превращающие его перевозку в заурядную транспортную операцию, не требующую большегрузных трейлеров. Отличительными особенностями современных мини-экскаваторов являются: классическая «экскаваторная» компоновка, полное функциональное подобие полноразмерным экскаваторам, гусеничная ходовая часть, рабочее оборудование «обратная лопата», поворот стрелы относительно поворотной платформы в горизонтальной плоскости.

Результаты сопоставления данных по эффективности использования мини-экскаваторов показало, что по энерговооруженности выгодно отличаются машины JCB, FIAT-HITACHI и CASE, по удельной силе копания ковшом – BOBCAT и FIAT-HITACHI, по глубине копания – PEL-JOB, по высоте разгрузки-– PEL-JOB и FIAT-HITACHI, по радиусу поворота платформы – JCB.

На экспериментальных площадках строительства малоэтажных зданий была изучена эффективность использования экскаваторов-погрузчиков отечественного и зарубежного производства. Сейчас экскаваторы-погрузчики широко применяют в строительстве, поскольку они заменяют сразу три машины – экскаватор, погрузчик и самосвал. В ковше можно перемещать инертные материалы (песок и щебень) и штучные грузы.

Наиболее популярна продукция фирмы JCB, крупнейшего в Великобритании и пятого в мире производителя строительных машин и оборудования.

Современное европейское семейство экскаваторов-погрузчиков JCB объединено буквенным индексом «CX» и включает 4 типоразмера.

У моделей 2CX, 3CX и 4CX – полноприводное шасси с одинаковыми или меньшими (3CX и 3CX Turbo) передними колесами, дисковыми маслопогруженными ступичными тормозами, гидрообъемным рулевым механизмом следящего типа, всеми управляемыми колесами (за исключением 3CX и 3CX Turbo), синхронизированными реверсируемыми коробками передач, допускающими переключение под нагрузкой, удобными и безопасными кабинами с системами ROPS/FOPS, хорошим обзором и звукоизоляцией.

Задненавесное экскаваторное оборудование – с поперечным смещением, моноблочной или телескопической рукоятью, дополнительной гидромагистралью с быстроразъемными муфтами для подключения челюстных ковшей, гидромолотов, вибротрамбовок, холодных дорожных фрез, буров и быстродействующих захватов сменных рабочих органов.

Семейство экскаваторов-погрузчиков фирмы CATERPILLAR включает в себя 6 моделей, смонтированных на полноприводном шасси с меньшими передними колесами, ступичными дисковыми маслопогруженными тормозами, гидрообъемным рулевым механизмом следящего типа, управляемыми передними (и всеми для 426C, 436C и 438C) колесами, реверсируемыми синхронизированными коробками передач и отбора мощности, допускающими переключение передач под нагрузкой, удобными и безопасными (с системой ROPS/FOPS) кабинами.