Тренд современного строительства – сборный

ПРОИЗВОДСТВО
20
ТРЕНД СОВРЕМЕННОГО СТРОИТЕЛЬСТВА –
СБОРНЫЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОН
Технологии строительства бывают доста точно инертными. Последнее десятилетие специалистам было
сложно отойти от вошедшей в м оду монолитной технологии. Но в у словиях, когда превалирует спрос
именно на экономичное и практичное жилье, когда от скорости возведения промышленных зданий и объектов коммерческой недвижимости напрямую зависит у спех бизнеса, по-новому взг лянули и на другие
строительные технологии. Сегодня повыше нный интерес застройщиков направле н на приме нение сборных железобетонных конструкций.
Трансформация отрасли
До недавнего времени эта технология подвергалась серьезной критике. В
разгар советской эпохи превалировала
тенденция тиражирования одних и тех
же серий сборных домов по всей стране.
В условиях жесткой экономической
системы, с напряженными планами и
контролем их выполнения, одним из
важнейших требований к заводам ЖБИ
было максимальное использование
производственных мощностей. А
поскольку переналадка и модернизация
производственных линий по выпу ску
железобетона считалась экономически
невыгодной и преподносилась как
неправильное управленческое решение, со временем появилось стереотипное мнение, что сборное каркасное
строительство из железобетона не
может решать никаких архитектурноэстетических задач.
Естественное стремление разнообразить архитектурно-строительные решения за счет форм и методов породило
интерес, прежде всего, к монолитному
строительству. Эта технология выступала как аль тернатива уже поднадоевшему сборному железобетону . К строительному рынку предъявлялись новые
требования: существенно улучшить
объемно-планировочные
решения
жилищных и промышленных зданий.
Но наряду с этим индустрия сборного железобетона также не стояла на
месте. Модернизация производства,
появление современного оборудования, новых технологий, широкая
номенклатура выпускаемой продукции
позволили по-новому оценить возможности сборного железобетона. Высокое
постоянное качество и полная заводская готовность железобетонных изделий и конструкций, сокращение сроков
возведения зданий, снижение трудозатрат, небольшая зависимость от погодных условий, сравнительно низкая
себестоимость – все это во многом объясняет, почему сегодня сборная железобетонная промышленность становится
большим и эффективным ресурсом. В
настоящее время при изготовлении
сборных конструкций в заводских условиях можно широко применять наиболее прогрессивную технологию приготовления, укладки и обработки бетонной смеси, автоматизировать производство, значительно упростить строительные работы.
Особый спрос – на сооружения
каркасного типа
В последние годы в практике отечественной стройиндустрии особенно
востребованным стало возведение
сооружений каркасного типа. Эту технологию используют при постройке
сооружений промышленного, торговоразвлекательного назначения и спортивных сооружений, а также логистических центров общей площадью свыше
10 тыс. кв. м. Стремительное развитие
строительных технологий (систем
крепления опалубки, армирования),
которые используются при изготовлении сборных железобетонных конструкций, дает возможность возводить
объекты сложных архитектурных форм,
разных высот и назначения.
Основными преимуществами применения сборных железобетонных конструкций для строительства сооружений каркасного типа специалисты
называют:
— произвольное планирование площади каркасного сооружения;
— сокращенные сроки монтажа с
отсутствием электросварочных работ;
— отсутствие потребности в дополнительной отделке железобетонных
элементов каркаса;
— обеспечение противопожарных
требований к конструкциям без дополнительных специальных мероприятий
по увеличению огнестойкости;
— низкие расходы на поддержание
технического состояния сооружения на
протяжении срока его эксплуатации;
— высокое качество конструкций
заводского производства;
— возможность проведения монтажных работ при низких температурах;
— минимальная материалоемкость
конструкций за счет индивидуального
подхода при расчетах.
Как
отмечают специалисты
ООО «Бетон Комплекс», из существующих на сегодня вариантов выполнения
БЕТОН №1, 2012
21
Успех производства ЖБК –
современное оборудование
Производство железобетонных изделий складывается из следующих основных процессов – приготовления бетонной смеси; изготовления арматурных
элементов; формования изделий; твердения бетона; освобождения изделий из
форм, их отделки, сборки и комплектования строительных деталей для повышения их заводской готовности.
Технологические процессы осуществляются на поточных линиях в
БЕТОН №1, 2012
Комментарий специалиста
Оксана КОРУЖА, куратор направления работы в странах восточной Европы
компаниu B.T.Innovation
О новых технологиях в сфере сборного железобетона
При изготовлении железобетонных элементов используются многоразовые
стальные формы, которые со временем изнашиваются, и в резуль тате изделия
имеют погрешности. Такие погрешности приводят к проблемам стыковки железобетонных конструкций между собой во время строительства. И как следствие,
здания имеют неравномерные швы, которые приводят к дополнительным затратам - появляется необходимость в приобретении материалов для их заделки.
Чтобы избежать этих проблем, компанией B.T.Innovation была разработана новая
технология производства сборных бетонных элементов методом горизонтального формования с использованием магнитных опалубочных систем.
Такие системы позволяют наладить гибкое производство и обеспечить высокое качество производимых элементов. Спектр готовой продукции может включать трехслойные утепленные стеновые наружные панели, внутренние перегородки, массивные перекрытия. Т ехнология подразумевает наличие стального
основания произвольных размеров в качестве формовочной поверхности.
Система магнитной бортоснастки состоит из металлического профиля, принимающего основное давление бетона и магнитных замков. Путем навешивания
магнита в профиль и последующей его активации происходит закрепление всей
системы опалубки на поддоне. Главный положительный момент данной технологии - отсутствие необходимости сварки и повышение срока службы эксплуатации оборудования.
перемещаемых или неподвижных формах. В первом случае формы при изготовлении изделий перемещаются от
одного специализированного технологического поста (например, укладки и
уплотнения бетонной смеси, натяжения арматуры и др.) к другому, а во втором случае формы в течение всего производственного процесса неподвижны,
перемещается необходимое технологическое оборудование.
Изготовление изделий в перемещаемых формах осуществляется на поточно-агрегатных, полуконвейерных и
конвейерных технологических линиях.
Поточно-агрегатный способ производства предполагает формование изделий
на установках — агрегатах, включающих формовочную машину (например,
виброплощадку) , бетоноукладчик и
машину для укладки формы на формовочный пост (формоукладчик).
Отформованные изделия перемещают в
камеры твердения, а затем распалубливают и направляют на склад, а освободившиеся формы подготавливают к
следующему циклу.
Этот способ получил широкое распространение, поскольку отличается
гибкостью и возможностью быстрой
переналадки при переходе от выпу ска
одного типа изделий к выпуску другого,
а также требу ет сравнительно небольших капитальных затрат.
ПРОИЗВОДСТВО
железобетонного каркаса широко распространен комбинированный вариант
с сеткой колонн 12х12 м, который
содержит комбинацию железобетонных
фундаментов, колонн и металлических
конструкций перекрытия. Но при
наличии дополнительных нагрузок на
перекрытие от технологического оборудования или с увеличением сетки
колонн до 24х12 м, экономически
обоснованным остается вариант каркаса, в котором все элементы выполнены
из сборного железобетона. Каркас
сооружения с сеткой колонн 24х12 м
имеет наибольший спрос, что обу словлено как широкой возможностью
внутреннего планирования, так и
отсутствием
металлоконструкций,
длительного монтажа и огнезащиты,
которые составляют значительную
часть
сметы строительства.
Ограждающие конструкции каркаса
сооружения могут быть выполнены из
утепленного профнастила, кирпичной
кладки или железобетонных навесных
панелей. Кровля сооружения, как правило, выполняется утепленным профнастилом, но в отдельных случаях
несущая возможность железобетонного каркаса рассчитывается под кровлю
из ребристых или пустотных железобетонных плит перекрытия.
В настоящее время в сборном исполнении возводятся многоэтажные жилые
и административные здания, объекты
гражданского, производственного и
спортивного назначения. И по прогнозам специалистов, благодаря технологичности и экономичности данного
метода можно говорить о росте его
популярности и в будущем. А это в свою
очередь ставит новые задачи перед производителями железобетонных изделий, с одной стороны – расширять
номенклатуру выпускаемых ж/б элементов, быстро реагиру я на запросы
строителей, а с другой – снизить себестоимость продукции, находя способы
для минимизации материальных и топливно-энергетических ресурсов.
22
Комментарий специалиста
ПРОИЗВОДСТВО
Роман ГОРДЕЕВ, директор ООО «Бетон Комплекс» (входит в Ассоциацию
«Промышленно-строительная группа «Ковальская»)
О структуре спроса на сборный железобетон
Еще три года назад объемы строительства быстромонтиру емых зданий заметно снизились в целом по стране, и за прошедший год ситуация кардинально не
изменилась. Полной остановки, к счастью, не произошло - отчасти в резуль тате
продолжения реализации долгосрочных проектов, отчасти из-за сохранения
агрессивной экспансии отдельных операторов ритейла. Кроме того, некоторые
девелоперы принимали решение об инвестициях в строительство очередных
комплексов, учитывая финансовую ситуацию на рынке и использу
я провал
рынка для значительного уменьшения себестоимости проектов.
Если говорить непосредственно о гражданском строительстве, то, начиная с
2010 года, многие девелоперы обратили свое внимание на развитие проектов
класса «эконом», то есть в первую очередь это - уменьшение площадей отдельных
квартир в домах за счет изменения планировочных решений, чтобы в целом снизить изначальную стоимость покупки. А для уменьшения стоимости квадратного
метра (собственно, стоимости строительства) зачастую уходят от технологии
монолитно-каркасного строительства в пользу сборного, при котором несущие
конструкции собираются из мелкоштучных стеновых материалов, а фундаменты,
инженерные сети, вентиляционные системы - из сборного железобетона. Т акие
проекты сегодня очень удачно развиваются в городах-спутниках Киева, в частности, Вишневом, Броварах, Ирпене, Буче, Вышгороде и т.д.
В сегменте строительства промышленных зданий и сооружений (ТРЦ, логистические комплексы, складские помещения и пр.) тоже наблюдается заметное
увеличение доли применения сборного железобетона при возведении каркасов
этих зданий. Причем, если несколькими годами ранее средняя площадь застраиваемых объектов была в границах 10-15 тыс. кв. м., то сейчас на рынке и в процессе строительства, и на стадии проектирования находится достаточно объектов
общей площадью 60-100 тыс. кв. м. Существу ет дефицит грамотно концептуально спроектированных площадей для организации удачной схемы логистики в
продуктовой и промтоварной группе, поэтому этот сегмент оказывается привлекательным для девелоперов.
Конвейерный способ производства
отличается от поточно-агрегатного
делением технологического процесса
на отдельные операции и определенным ритмом, то есть одинаковой продолжительностью выполнения операций. Различают конвейеры шагового
(тележечного) и непрерывного дей-
ствия (пластинчатые, цепные и др.). К
современным типам тележечных конвейеров по производству железобетонных изделий относятся вертикальные
двухъярусные станы, на верхней ветви
которых выполняются все операции по
изготовлению изделий, а на нижней
производится тепловая обработка;
наклонно-замкнутые конвейеры, отличающиеся размещением камер тепловой обработки под полом цеха рядом с
формовочной ветвью и др. Основным
типом непрерывного конвейера является вибропрокатный стан, имеющий
бесконечную стальную ленту, оснащенную устройствами для приготовления,
формования и тепловой обработки
бетонной смеси. Конвейерный способ
позволяет создать мощный механизированный поточный процесс, он особенно эффективен при серийном
выпуске однотипных изделий: стеновых панелей, панелей перекрытий,
колонн и ригелей промышленных зданий и др.
При стендовом способе изделия
изготавливают в неподвижных формах
или на специально оборудованных
стендах. Стендовая технология особенно целесообразна при изготовлении
крупноразмерных и предварительно
напряженных изделий, ее применяют
также и в у словиях полигонов, когда
тепловая обработка осуществляется в
напольных камерах или в термоформах.
При стендовом производстве затруднена механизация и автоматизация технологических процессов, повышена трудоемкость. Продолжительность технологического цикла составляет обычно
1-2 суток.
Стендовый способ получил распространение при производстве многих
конструкций энергетического строительства – несущих балок перекрытий,
отсасывающих труб, водосбросов,
пустотных водосливов и галерей, камер
шлюзов, плит перекрытий спиральных
камер турбин, труб, элементов каркаса
машинных залов ГЭС и др.
Разновидность стендового – кассетный способ производства, особенностью которого считается формование
изделий в вертикальном положении в
стационарных разъемных групповых
формах (кассетах). Этот способ производства распространен на заводах
крупнопанельного домостроения.
Выбор технологической схемы определяется многими факторами, из которых решающие – производственная
мощность предприятия, вид и размеры
изделия, техническая возможность
автоматизации процессов, характер
применяемых
бетонных смесей.
Правильная оценка перечисленных
факторов в конечном итоге и определяет рациональную технологию, наиболее выгодную для конкретных задач
предприятия.
По мнению специалистов компании
«А/О Евробетон», в настоящее время
лидеры украинского рынка ориентиро-
БЕТОН №1, 2012
23
Комментарий специалиста
Андрей ГУЦАЛ, генеральный директор ООО «Обербетон Украина»
По результатам 2011 года рост объемов производства железобетонной продукции в Украине составил 15% (согласно данным Госкомстата Украины). Что касается нашей компании, то по итогам прошлого года объемы производства завода
«Обербетон Украина» выросли на 40% по сравнению с 2010 годом.
После резкого падения спроса на строительном рынке, связанного с кризисом, сегодня наблюдается незначительный рост. В первую очередь развиваются
проекты у системных заказчиков или тех, чье развитие обусловлено стабильными
оборотами. В частности, речь идет о крупных торговых сетях – «Mетро»,
«Эпицентр», «Ашан», «Леруа Мерлен» и другие. Данный сегмент традиционно
использует сборные железобетонные конструкции. Многие новые объекты проектируются в сборном железобетоне, поскольку преимущества его применения
очевидны – качественное заводское производство и быстрый монтаж на стройплощадке.
На данный момент на отечественном рынке железобетона работает около
300 операторов. При этом заводов, оснащенных современным оборудованием и
производящих высококачественную продукцию, которая соответствует мировым
стандартам, не более 10-15.
Важно заметить, что технологии и оборудование для производства ЖБИ
постоянно совершенствуются в части минимизации использования человеческих ресурсов и максимальной автоматизации процесса при улучшении качественных показателей готовой продукции. В частности, по сравнению с агрегатно-поточным производством пу стотных плит, современные технологии непрерывного формования (экструдер, слипформер) хорошо выигрывают по количеству задействованных человеческих ресурсов, в номенклатуре готовой продукции, в уровне качества поверхности и геометрии готового изделия. Например,
завод «Обербетон У краина» оснащен линией безопалубочного формования
пустотных плит методом экструзии. Поставка бетона на участки формования
организована программируемой автоматизированной адресной подачей. Весь
парк металлоформ представлен лучшими европейскими производителями с максимальным использованием гидравлики и минимумом крановых операций. Это
же касается оборудования для производства арматурных каркасов, представленного высококачественными станками для обработки металла.
Важные вопросы экономии
Несмотря на появление новых технологий производства железобетона,
эта сфера остается одной из самых
энергоемких. По подсчетам специали3 сборного
стов, в среднем на 1 м
железобетона расходуется более 90 кг
топлива (условного), на долю теп ловой
РЕКЛАМА
БЕТОН №1, 2012
энергии приходится около 90%, электрической – 10% используемых энергоресурсов.
Поэтому сегодня как никогда остро
стоит вопрос об экономии энергоресурсов в производстве сборного железобетона. Для этого особенно важно
использование энергосберегающих тех-
ПРОИЗВОДСТВО
ваны на европейский опыт применения
ЖБК в гражданском и промышленном
строительстве. Во многом эта тенденция связана с появившейся у предприятий возможностью приобретать многофункциональное высокопроизводительное оборудование. За счет низкой
энергоемкости, ресурса, простоты
управления и оптимального количества
персонала оно позволяет не только снизить себестоимость продукции, но и
получить качественный продукт с
характеристиками, превосходящими
традиционное производство. Альтер на тивы напряженному железобетону пока
нет, и именно сейчас в У краине идет
активное становление и развитие этого
рынка. Примером этому может служить
уникальный проект завода по производству сборного железобетона
компании
«Обербетон-Украина»
(г. Житомир). В поставке оборудования
для завода приняла участие группа
итальянских
компаний Simem,
Nordinpianti и Bianchi, у спешно работающих на украинском строительном
рынке с 1996 года. Оборудование было
поставлено в 2008 году вместе с комплектом запасных частей на один год
эксплуатации. Строительную часть
проекта выполнили специалисты украинских
компаний «Аль тис»
и
«Спецбудбетон». В первой половине
2009 специалисты «А/О Евробетон»
выполнили монтаж «под ключ», комплекс пусконаладочных работ и техобслуживание бетоносмесительной у становки башенного типа BetonT ower-88,
систем адресных подач и полупортального крана распределения бетонной
смеси производства Simem, а также технологической линии по производству
предварительно напряженных железобетонных плит перекрытия производства Nordinpianti.
24
Комментарий специалиста
ПРОИЗВОДСТВО
Руслан КОПОТУН, главный технолог ООО «Бетон Комплекс» (входит в Ассоциацию
«Промышленно-строительная группа «Ковальская»)
О современном оборудовании для производства ж/б конструкций
Основные преимущества и конструкционные особенности строительства с
применением сборного железобетона - это у стойчивость и сроки эксплуатации.
Эти параметры напрямую зависят от качества материалов, из которых произведен каркас здания. К примеру, при всех финансовых проблемах рынка, заказчик,
обращаясь сегодня на предприятие «Ковальской», хочет получить более дешевый
вариант отнюдь не в ущерб качеству , что и заставляет искать компромиссные
решения проектантов и конструкторов. Однако ни для кого не секрет , что наибольшей надежностью и у стойчивостью обладают здания, каркас которых
выполнен из железобетонных конструкций. Очень много зависит и от конструктивного решения, но при остальных равных параметрах вариант из железобетона
оказывается более предпочтительным.
Если говорить о самом процессе производства железобетонных конструкций и
о выборе оборудования как одного из решающих факторов в этом вопросе, то
стоит отметить, что номенклатура сборных железобетонных конструкций определяется, в первую очередь, потребностями потенциальных заказчиков, то есть
требованиями рынка строительной инду стрии. При выборе производственного
оборудования для обеспечения этой номенклатуры появляется ряд вопросов.
Во-первых, технологичность - обеспечение необходимых нормативных и технических характеристик производимой продукции, максимальная автоматизация и, одновременно, простота в обслуживании в у словиях завода-производителя ж/б конструкций.
Во-вторых, экономичность, то есть минимизация затрат материальных и
энергоресурсов.
В-третьих, производительность. Оборудование должно обеспечивать планируемые количественные показатели производства. И, конечно же, важным
аспектом является ценовая политика.
Избежать проблем и ошибок при выборе оборудования возможно только при
доскональном изучении самой технологии изготовления определенного вида ж/б
конструкций и, естественно, технических и эксплуатационных характеристик
оборудования до его приобретения.
нологий. Применение, например, горячих смесей с температурой нагрева 6570°С позволяет при изготовлении массивных изделий достичь ускорения тепловой обработки на 3,5-4 час.
Возможное сокращение длительности
тепловой обработки в камерах или кассетах с учетом последующего дозревания изделий также достигает 3 час. и
более. Снизить продолжительность
тепловой обработки можно при совмещении интенсивных механических и
тепловых воздействий на бетон (динамотермическая обработка), создании
избыточного давления в камерах,
использовании более жестких смесей.
Снижение энергоемкости сборного
железобетона возможно также за счет
низкотемпературных режимов тепловой обработки и учета теплоты гидратации цемента в процессе прогрева изделий; применения бескамерного способа, основанного на создании иску сственного массива бетона пакетированием; применения беспаровых методов
тепловой обработки (использование
продуктов сгорания природного газа,
высокотемпературных органических
теплоносителей,
электроэнергии).
Например, в южных районах нашей
страны удельные затраты энергии на
ускорение твердения бетона можно
существенно снизить, использу я солнечную энергию.
Не менее важный вопрос – экономия материальных ресурсов. Т ак, экономия цемента в производстве бетона и
железобетона достигается у странением
его производственных потерь, совершенствованием проектных решений,
технологических процессов, форм и
методов организации производства,
широкого применения отходов и вторичных продуктов промышленности.
Как отмечают специалисты, примерно 15—20% потерь цемента происходит
из-за нерационального использования
продукта разных видов и марок, применения их не по назначению, смешивания разных марок цемента, отгрузки
горячих цементов с активностью ниже
марочной. При смешивании цементов
разных видов и марок перерасход
составляет 12—14%. Около 30-40%
потерь цемента связано с использованием некачественных заполнителей
бетонной смеси. Каждый процент
загрязненности щебня, например, равнозначен дополнительному расходу
примерно 1% цемента.
До 40-50% потерь цемента обу словлено несовершенством технологии
производства сборного железобетона и
бетона, применением не отвечающего
требованиям оборудования для транспортирования, разгрузки и дозирования цемента, потерями при его хранении, приготовлении и перевозке
бетонной смеси, повышением подвижности и прочности бетона по сравнению с проектными показателями,
износом оснастки, выпу ском бракованной продукции и пр. У становлено,
что потери цемента в среднем в 10 раз
меньше при транспортировании его в
цементовозах, чем в простых вагонах,
и в 40 раз меньше, чем в открытом подвижном составе.
Мощным средством снижения расхода цемента являются химические
добавки. Так, использование суперпластификаторов позволяет уменьшать
расход цемента на 15—20% без ухудшения свойств бетона.
Значительная экономия цемента
может быть достигнута при оптимизации составов бетонных смесей, учете
роста прочности бетона после тепловой
обработки, расширении объема изготовления конструкций с мину совыми
допусками по размерам и за счет других
технологических мероприятий.
…Рассматривая перспективы развития производства и применения сборного
железобетона в целом, специалисты
выделяют ряд основных направлений:
разработку и применение эффективных,
крупноразмерных конструкций и изделий
из сборного железобетона; применение
высокопрочных и предварительно напряженных бетонов; бо лее широкое испо льзование легких бетонов и тонкостенных
пространственных конструкций.
В ближайшем бу дущем, по прогнозам
экспертов, в сегменте каркасных зданий
и капитальных, и быстромонтиру емых
большой площади ожидается заметное
вытеснение металлических конструкций
железобетонными. Именно испо льзование железобетонных конструкций при
возведении зданий и сооружений площадью более 10 тыс. кв. м позво ляет сэкономить до 10% инвестиций. А для многих
заказчиков строительства, истощенных
кризисом, это дово льно существенная
экономия…
Татьяна Дивинская
Фото предоставлены ПАО “ЗЖБК
им. Светланы Ковальской”
БЕТОН №1, 2012