ВведениеТемпы строительства неукоснительно растут, что обусловливает необходимость внедрения передовых цифровых технологий во все этапы строительства и строительные технологические процессы.Наиболее используемым и актуальным «инструментом» практически на любой строительной площадке является использование такого материала как бетон. Указанный строительный материал может иметь различные качественные характеристики в зависимости от ряда обстоятельств, а потому, соблюдение технологий его применения, сроков затвердевания, составных характеристик бетонной смеси, грамотная транспортировка и укладка данного продукта позволяет достичь максимально эффективного результата как в прочности конструкций, в строительстве которых используется бетон, так и при учете того обстоятельства как долго будет служить строительная конструкция.Существуют специальные методы исследования качества бетона в лабораторных условиях. Проверка состава исследуемого образца бетона позволяет дать качественную характеристику состава, дать реальный прогноз прочности его в использовании. Нередки случаи, когда после лабораторных испытаний, состав бетона, не прошедший контроль качества, подлежит изъятию, а строительный процесс, в котором такой бетон применялся – приостановлению, реконструкции уже произведенных работ, большим трудозатратам, дополнительному финансированию и конечно же, увеличению сроков строительства.Методы контроля качества бетона применяются довольно давно. Однако, их нельзя назвать абсолютными, поскольку существуют погрешности, упущения, различные факторы.Цифровизация контроля качества бетонных работ – необходимая и актуальная задача в современном строительном процессе, поскольку бетон используется практически на любой строительной площадке, как при наземном строительстве, так и при строительстве подземных зданий и сооружений.ПроблемаКак известно, набор прочности бетона зависит от многих факторов, многие части из которых являются переменными коэффициентами (температура и влажность окружающей среды, качество конкретной заливки, применяемые добавки и т.д.).Существующие методы контроля созревания бетона разработаны в 80-х годах ХХ века. Сегодня эти методы потеряли свою эффективность, сдерживают производительность, а также несут в себе риски, связанные с человеческим фактором.Оптимизация сроков демонтажа опалубкиВ современной строительной практике решение о реализованных условиях снятия опалубки с элементов конструкции принимается на основании условий, предусмотренных соответствующими правилами или стандартами. Обзор установленных минимальных условий для снятия опалубки, приведенных в действующем техническом регламенте некоторых европейских стран, представлен в следующей таблице 1.Таблица1Таблица сравнения стандартов по демонтаже опалубки Современные методы и методы определения зрелостиСовременная методология, основанная на модели зрелости, обеспечивает непрерывный мониторинг зрелости и оценку реализованной прочности бетона на сжатие в конструкции без разрушения. Используя эту технику, на строительной площадке специальные датчики измеряют температуру бетона, которая применяется с использованием указанной модели и конвертируется в зрелость. На основании определенных соотношений зрелость-прочность бетона, делается оценка реализованной прочности на сжатие бетона на месте.Данные об измеренных температурах с помощью сетевого сигнала отправляются в центральную лабораторию через равные промежутки времени (рис.1). Рис.1. Современные методы мониторинга температуры бетонаПроцесс оценки прочности бетона на сжатие с использованием этого неразрушающего метода реализуется в 3 этапа:I ЭТАП - Калибровка измерений для бетона определенного состава;    II ЭТАП - Измерение времени и температуры в месте установки бетона с помощью датчиков;III ЭТАП - Обработка полученных данных.РешениеСистема «Цифровой бетон» позволяет сделать процесс бетонирования более производительным и как следствие, оптимизировать сроки строительства и сократить издержки.Система управления за бетонными работами состоит из беспроводного датчика, который крепится на арматуру перед заливкой бетона, и программного комплекса, который устанавливается на любой тип компьютера или мобильного устройства.Датчик передает на приемное устройство информацию о текущих параметрах бетона, а программный комплекс вычисляет степень зрелости бетона и определяет динамику созревания, что позволяет определить с точностью до одного часа ожидаемое время достижения бетонной конструкцией ключевых точек зрелости для снятия опалубки и ее последующей нагрузки (рис.2). Рис.2. Процесс монтажа и мониторинга набора прочностиТаким образом, получается возможность в режиме реального времени актуализировать график строительства и избежать необоснованных простоев и издержек.Представляется, что подобные цифровые технологии, новые информационные продукты помогут добиться высокой скорости возведения зданий и сооружений, а бетон при внедрении такого передового опыта будет качественным, устойчивым, занимать лидирующие позиции по применению на строительных площадках.Алгоритм работыШаг 1. Выполняется расчет и определяется места закладки датчиков в элементе конструкции;Шаг 2.  Производится крепеж датчиков на арматуре перед заливкой бетона;Шаг 3. После заливки передаются данные о состоянии бетона и ожидаемое время достижения конструкцией контрольных точек. Информация может передаваться как в виде ожидаемых сроков достижения бетоном контрольных точек, так и в виде актуального графика производства бетонных работ;Шаг 4. После завершения каждого из этапов, предоставляется отчет в электронном и печатном виде для журнала бетонных работ.Процесс калибровки проводится с целью определения отношения зрелости к прочности для бетона определенного состава. В связи с этим на бетонном заводе или на строительной площадке заливаются 24 образца бетона кубической формы, которые потом отправляются в лабораторию.24 образца определены из-за потребности формулирования зависимости прочность – зрелость. Испытание на сжатие делается на 1, 2, 3, 4, 7, 14, 21, 28 дней чтобы формулировалась зависимость и при этом на каждое испытание делается по три образца. Цифровая модульная система мониторинга, оценки и прогнозирования состояния бетона состоит из датчиков и базовой станции, которая получает данные. Датчик (рис.3) был залит в контрольный кубик (рис.4) и записывал температуру в лаборатории (рис.5). Рис.3. Подготовка оборудования для испытаний      Рис.4. Процесс подготовки и изготовления кубических образцовРис.5. Графическое изображение зависимости прочность-зрелостьДатчики температуры устанавливались с целью контроля температуры и влажности в разных зонах бетонируемой конструкции (рис.6). Схема коммутации и программное обеспечение оборудования системы контроля температуры разрабатывалась компанией BIM Capital, производящей монтаж и контроль за работой данной системы совместно со специалистами ПАО "ПУТЕВИ" Ужице.Рис.6. Установка температурных датчиковСнятие показаний осуществляется сразу после укладки бетона и продолжают в следующем режиме первых 3 суток – каждые 1 часа, потом после 7 суток – каждые 3 часа и после 14 суток – каждые 12 часов. Режим получения показателя можно менять по потребности (рис.7,8,9).Рис.7. Полученные данных на платформе Рис.8. График изменения температуры Рис.9. График прочности бетонаВыводы и рекомендацииЦифровизация технологии контроля качества бетонных работ – необходимая и актуальная задача в современном строительном процессе, поскольку бетон используется практически на любой строительной площадке, как при наземном строительстве, так и при строительстве подземных зданий и сооружений.Эта статья представляет собой введение в метод зрелости для оценки развития прочности бетона в процессе строительства. Правильное применение этой относительно простой процедуры может привести к экономии средств, позволяя безопасно выполнять строительные работы в кратчайшие возможные сроки. Комплекс данных мер позволит в значительной мере оптимизировать процесс контроля качества бетонных работ, а также даст возможность оперативно принимать решения о необходимых мерах для пресечения потери прочности конструкции, что положительно скажется как на экономической эффективности строительства, так и на долговечности сооружения в целом.