В СПбГАСУ разработали технологию устройства технологических швов в железобетонных конструкциях, которая позволяет повысить качество соединения бетона разного возраста, сократить сроки выполнения работ и снизить стоимость используемой бетонной смеси. Разработка может применяться при строительстве монолитных плит перекрытий и фундаментных плит, а также при устройстве стыков сборных железобетонных конструкций.
Научно-исследовательскую работу «Разработка технологии устройства технологических швов и стыков в железобетонных конструкциях» выполнила старший преподаватель кафедры технологии строительного производства Мария Каган в рамках конкурса грантов на выполнение научно-исследовательских работ научно-педагогическими работниками СПбГАСУ в 2026 году.
Зачем нужна новая технология
При строительстве монолитных и сборно-монолитных железобетонных конструкций бетонирование нередко выполняется в несколько этапов. В таких случаях между ранее уложенным и новым бетоном образуется технологический шов. От качества соединения в этой зоне во многом зависят прочность, плотность и эксплуатационная надёжность всей конструкции.
Для обеспечения надёжного сцепления бетона разного возраста поверхность ранее уложенного бетона необходимо подготовить. В соответствии с действующими подходами такая подготовка может включать механическую обработку и удаление цементной плёнки. Это требует дополнительных времени и трудозатрат и не всегда позволяет получить необходимое качество контакта между бетонами.
Именно на совершенствование этой технологии было направлено исследование СПбГАСУ. Задача состояла в том, чтобы найти решение, позволяющее сформировать прочное соединение нового и старого бетона, максимально близкое по своим характеристикам к цельной монолитной конструкции, и при этом упростить производство работ.
Что нового предложили в СПбГАСУ
В ходе работы исследователи изучили, какие свойства бетонной смеси и параметры производства работ влияют на прочность соединения бетонов разного возраста. Одним из ключевых результатов стало установление влияния физико-химических свойств новой бетонной смеси, в том числе типа вяжущего и уровня водородного показателя затворяющего раствора, на качество контакта со старым бетоном.
Исследователи установили, что при соединении со старым бетоном на портландцементе прочный контакт формируется при использовании шлакощелочных бетонных смесей с рН затворителя более 12. Практическое значение этого результата заключается в том, что при использовании такой смеси отпадает необходимость в трудоёмкой механической зачистке поверхности шва от цементной плёнки. Таким образом, подготовка соединения становится проще, а сам процесс бетонирования – быстрее.
На основе полученных результатов разработана методика устройства горизонтальных рабочих швов в монолитных железобетонных конструкциях. Она позволяет получать показатели прочности и трещиностойкости зоны соединения, близкие к показателям цельной монолитной конструкции.
Как это может пригодиться в строительстве
Предложенная технология особенно актуальна для объектов, где бетонирование конструкции приходится выполнять в несколько этапов. В первую очередь речь идёт о горизонтальных элементах – плитах перекрытий и фундаментных плитах.
Чтобы оценить практический эффект разработки, специалисты СПбГАСУ смоделировали производство работ по устройству монолитной плиты перекрытия с технологическим швом и сравнили различные способы его устройства.
Сравнение с технологией, предусмотренной СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции», показало, что применение предложенного решения позволяет сократить продолжительность работ до 15 процентов. При этом рост трудозатрат составляет не более 1 процента.
Дополнительный экономический эффект связан с использованием шлакощелочной бетонной смеси. Её себестоимость по сравнению с аналогичной смесью на портландцементе может быть ниже до 42 процентов. Таким образом, разработка позволяет одновременно решать несколько практических задач: обеспечить надёжное соединение бетонов разного возраста, упростить подготовку технологического шва, сократить продолжительность работ и снизить стоимость бетонной смеси.
Почему важны шлакощелочные бетоны
Ещё одно направление практической значимости исследования связано с ресурсосбережением. Для производства бесклинкерных бетонов щелочной активации используются отходы металлургической промышленности.
Использование таких материалов позволяет создавать более энергоэффективные бетонные смеси и одновременно вовлекать техногенное сырьё и вторичные материальные ресурсы в производство. Это соответствует современным задачам развития строительной отрасли и ресурсосбережения.
Разработанные технологические решения актуальны для строительных организаций различных регионов России и могут использоваться при разработке проектов производства работ и технологических карт.
Где можно применять разработку
Технология прошла опытно-производственную апробацию и рекомендована к использованию в строительных компаниях.
Полученные результаты могут применяться при разработке технологических карт на устройство монолитных горизонтально-ориентированных железобетонных конструкций, в том числе плит перекрытий и фундаментных плит. Кроме того, разработка может использоваться при подготовке технологических карт на устройство стыковых соединений сборных железобетонных конструкций.
Научная новизна исследования заключается в разработке методических подходов, позволяющих выбирать технологию устройства швов и стыков с учётом требований к прочности контактной зоны на сжатие, срез и отрыв. При выборе параметров также учитываются возраст старого бетона, способ подготовки его поверхности и характеристики новой бетонной смеси.
Результаты исследования могут быть полезны проектным и строительным организациям уже на этапе проектирования: они позволяют закладывать решения, которые обеспечивают необходимую надёжность конструкции и одновременно учитывают сроки и стоимость строительных работ.
Материалы исследования также будут использоваться в образовательном процессе СПбГАСУ при подготовке специалистов строительного профиля.
Новость публикуется по результатам исполнения гранта СПбГАСУ 2026 года.