Методика расчета стоимости бетона для гидротехнических сооружений

Бетон гидротехнический – сложный материал, работая с которым нужно учитывать не только особенности его компонентов, но и климатические, геологические и другие внешние факторы. Он делится на разновидности, в зависимости от того, насколько часто он омывается.

Нормы ГОСТ регулируют качество и количество дозволенных добавок. Создание правильного раствора – очень долгая и ответственная задача. Материал используется для конструкций, которые большую часть времени соприкасаются с водой, а, значит, требования к водостойкости, морозостойкости и плотности конструкции повышаются.

Ниже представлен «мануал» практических рекомендаций по выбору оптимального состава бетона для гидротехнических сооружений:

Шаг 1 – Назначить требования к составу гидротехнического бетона, используя нормы СП и ГОСТ.

Шаг 2 – Провести зонирование объекта.

Шаг 3 – Посчитать объём каждой из зон конструкции. Допустимо принимать примерные значения объёма конструкции для ее дальнейших расчетов.

Шаг 4 – Определение стоимости всех необходимых классов бетона для ГТС.

Шаг 5 – Расчет стоимости всей конструкции по каждой из зон воздействия, с минимально требуемыми классами бетонов.

На первом этапе необходимо назначить физико-механические и технологические требования к составу бетонов для гидротехнических сооружений, а именно, класс по минимальной прочности на сжатие, морозостойкости, водонепроницаемости, минимальному расходу цемента, содержанию воздуха, соотношению воды к цементу в бетонной смеси. Также влияющим фактором к минимально требуемым составам бетонов являются климатические условия зоны эксплуатации для гидротехнического сооружения. Из всех влияющих факторов воздействия на используемый бетон для гидротехнического сооружения, необходимо выбрать минимально допустимые классы бетонов по действующим СП, ГОСТ и т.п.

При зонировании гидротехнического объекта необходимо учитывать следующие факторы влияющие на параметры сооружения; характеристика агрессивной среды: вид и концентрация агрессивного вещества, влажностный режим помещений; условия эксплуатации: температурно-влажностный режим в помещениях, вероятность попадания на строительные конструкции агрессивных веществ, наличие, количество и состав пыли (в особенности пыли, содержащей соли) и др.; климатические условия района строительства, определяемые по действующим нормативным документам (влажность, температура, преобладающее направление ветра); результаты инженерно-геологических изысканий (состав, уровень стояния и направление потока подземных вод, возможность повышения уровня подземных вод, наличие в грунте и подземной воде веществ, агрессивных к материалам бетонных и железобетонных конструкций), наличие токов утечки и др.; прогнозируемое изменение степени агрессивности среды в период эксплуатации здания или сооружения; а так же механические, термические, биологические воздействия на конструкцию. По данным факторам и нормам ГОСТ, СП и др., мы можем произвести зонирование гидротехнического сооружения.

По вышеприведенному этапу зонирования сооружения, климатическим условиям эксплуатации и факторам воздействия необходимо рассчитать объемы каждой из типов зон гидротехнического сооружения.

Исходя из вышеперечисленных данных, можно приступить к расчету стоимости бетонов для гидротехнического сооружения. В качестве примера, возьмем платформу гравитационного типа и произведем расчет используя исходные данные, в которых были выявлены минимальные допустимые требования к гидротехническому бетону по каждой зоне воздействия на сооружение, соответственно, можно выявить из данных параметров объёмом каждой из этих зон, для пересчета общей стоимости бетона на данную конструкцию. Производить расчеты будем по следующей формуле:

Ц_к.б.*XS1+Ц_к.б.* XS2+Ц_к.б.*XS3+Ц_к.б.*XF4+Ц_к.б.*XA2+Р=Общ.с.

Ц_к.б. – цена класса бетона;

XS1, XS2, XS3, XF4, XA2 – зоны воздействия;

Р – прочие расходы (при замесе);

Общ. с. – Общая стоимость.

В качестве примера, ниже произведен расчет для платформы гравитационного типа. В нем были выявлены минимальные допустимые требования к гидротехническому бетону по каждой зоне воздействия на сооружение, соответственно, можно выявить из данных параметров объёмом каждой из этих зон, для пересчета общей стоимости бетона на данную конструкцию. Ниже рассмотрены три варианта использования классов гидротехнического бетона (таблица).

Таблица

Расчеты классов бетона для гравитационной платформы

Как видно по данной таблице, что при каждом замесе на дополнительный класс бетона для сооружения, дополнительные расходы составляют около 5 млн. руб. На каждый последующий вариант расчета, подбирались дополнительные классы бетона по минимальным требованиям на каждую зону воздействия, путем умножения объёма каждой зоны на среднюю стоимость каждого вида бетона. Полученные стоимости по каждой зоне суммировались вместе, также учитывались замесы соответственно по количеству используемых классов бетона. Наиболее выгодный вариант выявился с применением бетонов класса В45 и В40, хоть и не с такой сильной разницей по сравнению с остальными, менее 1%.

Также стоит отметить, что при расчете стоимости с использованием разных классов бетона в строительстве сооружения, если разница в цене каждого класса менее чем на 20%, то соответственно и конечная стоимость сооружения при применении разных вариантов заполнения бетонами не будет различаться более чем на 5%. При таком варианте расчета, стоит выбрать для заполнения сооружения один класс бетона, удовлетворяющий все потребности норм.