СОВРЕМЕННыЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЖБИ

1
инновации в дорожном строительстве
бетон и железобетон ‘09
Современные технологии
производства ЖБИ
Впервые производство стеновых блоков заводского (промышленного) исполнения было налажено в Евро‑
пе в середине 19‑го века. Первое промышленное применение технологии вибропрессования бетонных сме‑
сей для изготовления бетонных изделий датируется 1914 годом (США). Впоследствии эта технология рас‑
пространилась по всему миру: Германия — 1929 г., Швеция — 1945 г., Россия — 1960 г. В 1954 г. в СССР бы‑
ло принято решение о строительстве заводов по производству железобетонных изделий. За 40 лет бы‑
ло создано около 6000 таких производств. На «пике» развития в 1988 году ими выпускалось 153 млн мЗ
сборных железобетонных изделий и конструкций. Начиная с 1993 года приходится констатировать упа‑
док производства, приведший к банкротству и развалу значительного числа этих предприятий.
А. Р. Мут,
заместитель генерального директора
ООО «Рекон-Ижора», Санкт-Петербург
Технологическая линия. Завод «Монолитресурс»,
Красноярск
В
последние 10 – 12 лет приоритетной
в отечественном строительстве стала
технология монолитного домостро‑
ения. Резко нарастив объемы, большин‑
ство строительных организаций, занима‑
ющихся монолитным строительством, так
и не сумели сформировать надежную си‑
стему контроля качества, поэтому качество
строительства монолитных зданий и соо‑
ружений продолжает оставаться на низ‑
ком уровне.
Одной из причин (скорее субъективной,
нежели объективной) отрицательного от‑
ношения к панельным домам стала невы‑
разительная и некачественная типовая за‑
стройка на их основе в период 80‑х — нача‑
ла 90‑х. Но за последние 10 – 15 лет техноло‑
гии изготовления железобетонных изделий
сделали заметный шаг вперед, их качество
и дизайн заметно улучшились. Во многом
это произошло благодаря внедрению, а за‑
тем и очень широкому распространению
стендового формования безопалубочным
(экструзионным) методом пустотных насти‑
лов, когда одна формовочная линия может
обеспечить производство широкого диапа‑
зона изделий: перекрытий, покрытий, сте‑
новых панелей и т. п.
Конкуренция с традиционными
технологиями
В настоящее время востребованы раз‑
личные технологии изготовления железо‑
бетонных изделий:
•• агрегатно-поточная (изготовление ж / б
изделий путем формования в отдельных
металлических формах и перемещаемых
поточным методом с помощью агрегатов
с последующим прогревом в ямных или ще‑
левых камерах);
•• метод использования индивидуальных
«столов-подъемников» (основан на фор‑
мовании изделий на неподвижных столах,
прогреве с помощью механизма подъемавертикального съема изделий).
«Стол-подъемник» представляет со‑
бой двухслойную (с внутренней пустотой
для прогрева) металлическую плиту разме‑
ром 12x4 метра, служащую для формования
плоскостных и вертикальных ж / б элемен‑
тов. При помощи модульных гидроцилин‑
дров плита поднимается в вертикальное
положение, и изделие снимается верти‑
кально. С одной стороны, функции опалуб‑
2 0
бетон и железобетон ‘09
Бетоноукладчик для ригеля
ки на этой плите выполняет металлический
борт, а с другой — монтируется к нему бор‑
тоснастка из ламинированной фанеры;
•• «карусельная технология», с использо‑
ванием форм (столов), передвигающих‑
ся по роликоопорам и с помощью лифтаподъемника устанавливаемых в прогревоч‑
ные камеры (фирмы Ebawe, NUSPL).
Подвижной опалубкой является плита
(паллета), размером 12,5x3,7 м, передвигаю‑
щаяся от поста к посту при помощи подвиж‑
ных роликоопор. Благодаря использованию
сменных магнитных бортов выстраивается
опалубка, позволяющая формовать в таких
формооснастках стеновую панель. Возможно
изготовление как однослойных панелей, так
и трехслойных с утеплителем. Прогрев осу‑
ществляется в специальных камерах. Пода‑
ча паллет — через лифт-подъемник.
•• вертикальное формование в кассетах.
Кассеты вертикального формования из‑
делий состоят из металлических листов с те‑
пловыми рубашками, подвешенными на ра‑
му через ролики. Они подвижны и при помо‑
щи гидроцилиндров сдвигаются в сторону.
На одной кассете может формоваться до де‑
сяти изделий: внутренние стеновые пане‑
ли, плиты перекрытия монолитные, стены
шахт лифтов, и т. д.
Все четыре перечисленных метода изго‑
товления ж / б изделий в настоящее время
остаются конкурентоспособными. Многие
фирмы изготавливают и поставляют обору‑
дование для них. У производителей всех
этих видов опалубок нет больших отличий
в наборе оборудования.
Безапелляционно утверждать, что метод
безопалубочного формования — «метод буду‑
щего» в изготовлении ЖБИ, неправильно.
Производство ЖБИ сегодня — это изго‑
товление насчитывающей более 1000 наи‑
менований номенклатуры изделий, разби‑
тых на группы, под выпуск каждой из ко‑
торых изготавливается то или иное обо‑
рудование.
Например:
•• для колонн, ригелей, свай и балок — это
стенды (преднапряженные);
•• для пустотного настила — линии безо‑
палубочного формования с применением
экструдеров или слипформеров;
•• стеновые панели — «карусельная тех‑
нология» (а также агрегатно-поточная
или подъемные индивидуальные столы);
•• внутренние стеновые панели — кас‑
сетное производство (вертикальное ис‑
полнение).
На сегодняшний день с полной уверен‑
ностью говорить о безоговорочном преи‑
муществе метода безопалубочного насти‑
ла можно только при изготовлении пустот‑
ного формования.
За счет чего можно снизить издержки,
применяя технологию безопалубочного
формования?
ООО «Рекон-Ижора» поставило технологическое оборудование для созданного на территории (г. Бокситогорск, Ленинградская область) на площадях ООО «Ленстройдеталь» завода по производству ЖБИ мощностью
до 60 тыс. кв.м сборно-монолитного каркаса в год
инновации в дорожном строительстве
Бетоноукладчик на универсальном стенде
За счет снижения расхода цемента (бла‑
годаря увеличению несущей способности
предварительно преднапряженных плит,
для их изготовления можно использовать
более низкие, чем в других технологи‑
ях, марки бетона, что означает экономию
до 10 % цемента).
Снижение расхода арматурной стали мо‑
жет составлять до 30 %. Уменьшение трудоем‑
кости за счет снижения численности обслу‑
живающего персонала достигает 50 %. Линию
обслуживает 8 человек (одинаково с опалу‑
бочной технологией), но производитель‑
ность за смену достигает 700 – 800 м2, тогда
как при применении опалубки — 200 – 300 м2.
Суммарное снижение энергозатрат состав‑
ляет 20 – 30 % (за счет уменьшения издержек
на прогрев при термообработке, посколь‑
ку вместо пара прогрев стенда происходит
за счет «закольцованной» подачи горячей
воды, отсутствуют энергозатраты на опе‑
рации по перемещению форм).
1
Безопалубочное формование
и реконструкция предприятий
Необходимым условием для успешной
реконструкции заводов ЖБИ и КПД (круп‑
нопанельного домостроения) является
наличие производственных зданий (це‑
хов) и сооружений определенных разме‑
ров, а именно:
•• длиной — 100 – 150 метров;
•• шириной пролетов — 18 – 24 метра;
•• высотой до нижней консоли кран-балки —
не менее 5 м.
Также необходимы обеспечение электри‑
ческой энергией — 0,5 – 1,5 МВт / час и нали‑
чие подъемных механизмов грузоподъем‑
ностью не менее 10 тонн.
Как показывает опыт работы Группы ком‑
паний «ВИКОН», разработавшей и успешно
осуществившей модернизацию большого
числа предприятий строительной инду‑
стрии, комплексная реконструкция долж‑
на включать следующие этапы:
2 1
1
инновации в дорожном строительстве
Цех по производству элементов сборномонолитного каркаса, Воронеж
Цех по выпуску сборного железобетона для
каркасно-монолитной технологии, Ставрополь
1. Обследование имеющихся производ‑
ственных мощностей.
2. Помощь в разработке технических за‑
даний на изготовление ж / б изделий на но‑
вом производстве.
3. Предложение в выборе оборудования
для изготовления ж / б изделий согласно
техническому заданию заказчика.
4. Проектирование реконструкции пред‑
приятия.
5. Приобретение, поставку и монтаж обо‑
рудования.
6. Пусконаладку оборудования с обяза‑
тельной опытной формовкой изделий и об‑
учением специалистов.
7. Обеспечение гарантийных ремонтов и га‑
рантийного обслуживания оборудования.
Объем затрат на оборудование безопа‑
лубочного формования (линии по произ‑
водству пустотного настила) в среднем со‑
ставляет около 1 млн евро (именно столь‑
ко составляет стоимость основного ком‑
плекта компании РLАN, Италия). Он может
быть меньше — стоимость шести дорожек
длиной 120 метров плюс экструдер компа‑
нии Spiroll (Англия) составляет примерно
900 тыс. евро.
Шесть дорожек длиной 120 метров и экс‑
трудер от ведущих немецких компаний
обойдутся примерно в 1300 тыс. евро.
На сегодняшний день рентабельность
производства этих линий составляет от 30
до 50 %. При изготовлении в день (при ра‑
боте в одну смену) 600 м2 пустотного насти‑
ла, рыночной стоимостью 1000 руб. за 1 м2,
с рентабельностью 30 % в день получается
примерно 200 тыс. руб. прибыли. Окупае‑
мость в этом случае составит 1,5 – 2 года.
Гидродомкрат снятия напряжения
2 2
бетон и железобетон ‘09
Цех по выпуску сборного железобетона для
каркасно-монолитной технологии, Ульяновск
Конфигурации
Наиболее распространена следующая
конфигурация технологической линии про‑
изводства пустотного настила:
•• пять дорожек пустотного настила шири‑
ной 1,2 метра и длиной 120 метров;
•• экструдер (с набором бортовой оснастки
по высоте плит); слипформер (с комплектом
формооснастки по высоте плит);
•• распиловочная машина;
•• активная и пассивная станции;
•• станция натяжения каната;
•• грузоподъемные механизмы;
•• оборудование ТВО.
Этот оптимальный состав основного тех‑
нологического оборудования линий по про‑
изводству пустотного настила позволяет
максимально эффективно работать бри‑
гаде из 8 человек.
Предпочтение проволоки или каната
для армирования преднапряженных изде‑
лий определяется на основе конструктив‑
ных расчетов проектировщиков и не отри‑
цает их совместного применения.
Тиражируемые некоторыми специали‑
стами тезисы о низком качестве инертных
материалов и цемента в России являются
надуманными и некорректными, полностью
не соответствуя действительности.
Инновации, реализованные в технологии
распиловки, дают высокое качество, повы‑
шают производительность труда, сокраща‑
ют количество отходов производства.
Для увеличения коэффициента исполь‑
зования оборудования (а, соответствен‑
но, его производительности) применя‑
Якорная станция
Цех по выпуску сборного железобетона для
каркасно-монолитной технологии, Тула
ется тепловлажностная обработка ЖБИ.
Она реализуется разными теплоносите‑
лями с различными технологическими
подводками (пар, горячая вода, газовоз‑
душная смесь). Исходя из местных усло‑
вий, в каждом конкретном случае выби‑
рается оптимальная технология тепло‑
влажностной обработки, включая авто‑
матизированную.
Важнейшим элементом технологической
линии безопалубочного формования явля‑
ются экструдер или слипформер.
Установка изотермического чехла
Движение экструдера происходит за счет
уплотнения бетонной массы. При работе
с экструдерами используется жесткая бе‑
тонная смесь с нулевой осадкой конуса,
для которой подбирается оптимальное
водоцементное отношение, что позволя‑
ет уменьшить время ее твердения до 6 ча‑
сов (а, соответственно, повысить прибыль).
Этим способом производятся плиты от 10 см
(толщина) и 4 м (длина) до 40 см и 16 м, со‑
ответственно, (Spiroll, РLАN).
бетон и железобетон ‘09
Форма колонн
Вр-5). Переход от одного вида продукции
к другому осуществляется в течение 1 – 2 ча‑
сов путем замены формооснастки. Скорость
перемещения по линии — 1 – 3 м / мин.
Технологическая конкуренция между слип‑
формерами и экструдерами, безусловно, суще‑
ствует. Преимущества слипформера — более
широкий ассортимент в выборе продукции
(колонны, ригели, балки, пустотный настил,
промышленные стеновые панели), быстрота
переоснастки и переход к выпуску других из‑
делий. Недостатки — шум и вибрация.
Достоинствами экструдирования явля‑
ются уменьшение расхода цемента; низ‑
кий уровень шума (менее 85 дБ); более вы‑
сокое качество изделий, уменьшение вре‑
мени их дозревания. Недостаток: при пе‑
реоснастке для перехода на выпуск другой
продукции требуется замена блока, что за‑
нимает 8 – 10 часов.
Бетоносмесительное оборудование
Главное требование к бетоносмеси‑
тельному оборудованию — обеспечение
качественного приготовления бетонной
смеси. Чем быстрее, но при этом каче‑
ственно, перемешана бетонная смесь,
тем выше ценится такое оборудование.
Совокупность скорости подачи инерт‑
ных материалов, точности их дозиров‑
ки и определения водоцементной со‑
ставляющей для нужной марки бетона
определяют выбор бетоносмесительно‑
го оборудования.
Современные линии по производству
бетонной смеси, как правило, полностью
автоматизированы и имеют адресную по‑
дачу. К числу лидеров из представленных
на нашем рынке производителей относят‑
ся фирмы-производители из Германии
(Schlosser-Pfeiffer, Wiggert), Италии (Simem),
среди отечественных и стран СНГ — «Бе‑
тонмаш» (Украина).
Эти компании производят высокоско‑
ростные смесители, двухвальные горизон‑
тального исполнения и планетарные смеси‑
тели — с выгрузкой на две стороны, с объ‑
емом готовой смеси на выходе до 3 – 5 м3
и производительностью до 60 – 100 мЗ / час.
Суточная производительность линий за‑
вода ЖБИ (КПД) (в среднем она варьирует‑
ся от 250 до 500 мЗ в день) рассчитывается
в зависимости от технического задания
заказчика. Далее подбирается оборудова‑
ние, способное решить эту задачу. При этом
учитывается коэффициент загрузки обору‑
дования (сменность работы); возможность
тепловлажностной обработки (ускорение
сроков созревания бетона); количество ра‑
ботающих специалистов.
Инструментами для повышения произво‑
дительности, как правило, являются авто‑
матизация и роботизирование технологи‑
ческих процессов, увеличение коэффици‑
ента загрузки оборудования за счет смен‑
ности работы.
Универсальный стенд на ООО «Миасский завод строительных конструкций» (Челябинская область)
Улучшение условий труда
и охрана окружающей среды
Снижения шума и вибрации можно до‑
биться за счет применения высокочастот‑
ных вибраторов современного исполнения,
а также технологии экструзии бетонной сме‑
си. За счет замкнутого цикла тепловлажност‑
ной обработки и использования для прогре‑
ва горячей воды удается минимизировать ис‑
парения. Для минимизации вредных выбро‑
сов в окружающую среду применяется метод
рециклинга — т. е. сбор всех отходов бетона,
а также воды от мойки в отведенные резерву‑
ары с последующим отделением воды для ее
вторичного использования при приготовле‑
нии бетонной смеси, а остатков песка и щеб‑
ня — для переработки в бетон.
На цементных силосах применяются со‑
временные фильтры, препятствующие вы‑
бросам цементной пыли.
инновации в дорожном строительстве
У слипформеров (движущихся вибросто‑
лов) бетонная смесь подается из накопителя
в бункер формовочной машины и подверга‑
ется объемной виброобработке. Движение
слипформера осуществляется при помощи
лебедки, смонтированной на установке.
Армирование пустотного настила при этом
у разных фирм-производителей может быть
разным — канатом или проволокой Вр-2.
(Например, у ЕСНО, Бельгия — это канат,
а у Ргеnsоlаnd, Испания — проволока Вр-2 —
Российская специфика
Россия в настоящее время это, пожалуй,
самая строящаяся страна в мире с больши‑
ми территориями и огромной потребностью
в в жилье. Поэтому на отечественном стро‑
ительном рынке востребованы все совре‑
менные технологии строительства и изго‑
товления сборного железобетона.
На сегодняшний день (в период кризиса)
в первую очередь востребовано жилье, доступ‑
ное для среднего потребителя, а чтобы постро‑
ить его, необходимо развивать изготовление го‑
товых конструкций в заводских условиях. 70 %
действующих заводов КПД и ЖБИ — это пред‑
приятия с оборудованием 80‑х годов, устарев‑
шим и изношенным. При этом заводы КПД име‑
ют узкую направленность на выпуск старых се‑
рий домов. Для оздоровления ситуации в стро‑
ительной отрасли необходимо реализовать
целый комплекс мер, среди которых:
•• реструктуризация существующих стро‑
ительных предприятий;
•• строительство новых современных ком‑
бинатов и заводов в регионах, где плани‑
руются массовые застройки;
•• освоение машиностроительными ком‑
паниями производства современных тех‑
нологических линий (в т. ч. через создание
совместных предприятий);
•• разработка проектными институтами
новых, более технологичных серий зданий
и сооружений КПД.
1
Реализация этого комплекса мер невозмож‑
на без поддержки государства, поэтому самый
главный фактор успешного решения вопро‑
са строительства социально-доступного жи‑
лья — это государственное кредитование —
так называемые «длинные кредиты», т. е. выде‑
ляемые на начальной стадии строительства
(реконструкции) предприятия, с получением
дивидендов готовым жильем.
Важными факторами снижения стоимости
строительства являются выделение участ‑
ков под застройку и обеспечение их инже‑
нерными коммуникациями.
2 3