На кафедре организации строительства Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета разрабатывают технологию устройства буронабивных свай в зимних условиях с применением предварительно разогретой бетонной смеси.
Старший преподаватель кафедры организации строительства СПбГАСУ Анна Царенко в рамках конкурса грантов на выполнение научно-исследовательских работ научно-педагогическими работниками СПбГАСУ в 2026 году провела научно-исследовательскую работу «Технология устройства буронабивных свай в зимних условиях с применением предварительно разогретой бетонной смеси».
Работа открывает новые возможности для строительного комплекса Петербурга и других регионов со схожими климатическими условиями.
Актуальность исследования определена увеличением объёмов устройства буронабивных свай в Петербурге с учётом сохранения верхней части свай, повышения технологической надёжности, сокращения сроков набора прочности бетона, снижения трудозатрат и стоимости работ при выполнении бетонных работ в зимнее время, что, в свою очередь, требует совершенствования существующих технологий устройства буронабивных свай.
Изучение, обобщение и анализ опыта применения методов и способов зимнего бетонирования буронабивных свай в практике строительства, а также изучение научных трудов отечественных и зарубежных исследователей определило наиболее эффективные способы бетонирования среднемассивных конструкций с модулем поверхности не более 6–8 м–1 при отрицательной температуре окружающей среды.
Совершенствование технологии устройства буронабивных свай в зимних условиях предварительно разогретой бетонной смесью направлено на уменьшение трудоёмкости и стоимости работ при одновременном повышении качества продукции.
Для достижения поставленной цели выполнен комплекс задач:
-
выполнен обзор и сравнительный анализ существующих способов бетонирования буронабивных свай в зимних условиях;
-
обоснованы основные технологические факторы, влияющие на набор прочности бетонной смеси в буронабивных сваях;
-
исследованы изменения температуры бетонной смеси в стволе буронабивной сваи на контакте с сезонномёрзлым грунтом при изменении различных технологических факторов с помощью в программы Frost 3D;
-
выявлены зависимости влияния технологических факторов на кинетику нарастания и конечную прочность бетона с учётом времени выдерживания буронабивных свай на основании расчётов в программе ConcreteTermo;
-
разработана методика технологии устройства буронабивных свай в зимних условиях с уходом за свежеуложенным бетоном при различных технологических факторах на основе компьютерного имитационного моделирования.
Научная новизна работы заключается в обосновании технологических факторов, оценке их влияния на распределение температурных полей в бетонной смеси и твердеющем бетоне по длине буронабивных свай, определении зависимости влияния технологических факторов на кинетику нарастания и конечную прочность бетона с учётом времени выдерживания буронабивных свай на основании расчётов в программе ConcreteTermo. Кроме того, предложена методика выбора технологии устройства буронабивных свай в зимних условиях с возможностью прогнозировать темпы набора прочности бетона при одновременном снижении трудоёмкости, стоимости работ и повышении качества продукции в зимних условиях.
Предложенная методика позволяет ещё на этапе проектирования производства работ (ППР) определить оптимальную температуру предварительного разогрева смеси и время выдерживания бетона, обеспечивающие требуемые характеристики конструкции при минимальных затратах.
Исследование базируется на синтезе методов математического моделирования, многофакторного анализа и физического эксперимента. Использование программных комплексов Frost 3D и ConcreteTermo позволяет с высокой точностью имитировать реальные условия твердения бетона и верифицировать полученные теоретические данные.
Результаты исследования представляют интерес для ряда специалистов строительной отрасли:
-
для проектных организаций, давая им возможность закладывать в проект экономичные и технологичные решения по устройству буронабивных свай в зимний период на основе прогнозных моделей;
-
для генеральных подрядчиков и строительных компаний как инструмент сокращения сроков строительства, снижения трудозатрат и стоимости работ при сохранении высокого качества нулевого цикла;
-
для студентов и аспирантов строительных специальностей как актуальная база дальнейших научных изысканий в области технологии и организации строительства.
Материалы исследования найдут применение и в образовательном процессе СПбГАСУ при подготовке специалистов строительных специальностей.
Новость публикуется по результатам исполнения гранта СПбГАСУ 2026 года.
