Сверхпрочный бетон строительный материал новых

Сверхпрочный бетон - строительный материал новых возможностей
http://www.cpi-web.ru/Archive/main.htm
Кристиан Дросслер, управляющий Benno Drцssler GmbH & Co. Bauunternehmung KG, Зиген, Германия
Традиционно компания Benno Drossler GmbH & Co.
Bauunternehmung KG, Зиген, Германия ориентирована на
внедрение инновационных методов в производство сборного
бетона и железобетона. С 1962 года проводятся работы по
производству строительных элементов больших форматов из
бетона и железобетона. С каждым годом, в соответствии с
требованием заказчика, усложнялась конфигурация производимых
изделий и возрастали требования к качеству. С 2001 года компания
использует Drцssler easyflow (SCC) *, первую рецептуру
компании.
самоуплотняющегося бетона, основанную на золе уноса. Данная
рецептура прошла необходимые тестовые освидетельствования и получила одобрение для использования при производстве как
серийных, так и индивидуальных сборных компонентов.
Дипломированный инженер Кристиан Дросслер. Родился в
1969 году. Изучал строительную инженерию в AWTH,
Аахен, Германия и Королевском технологическом
колледже, Лондон, Великобритания. В 1995 году –
дипломированный инженер-строитель. С 1995-1997 гг.
работает в офисе Ричарда Лаумера. С сентября 1997 года –
в компании Benno Drцssler GmbH & Co. Bauunternehmung
KG, Зиген, Германия. С 1999 года – управляющий
Поскольку предприятие по производству сборных конструкций находилось в Зигене, для любого, кто
знаком с технологией производства бетонных смесей, станет понятно, сколь высоки были требования
к процессам производства и транспортировки бетона. За прошедшие два года выяснилось, что
исчерпаны далеко не все возможности оптимизации данного процесса.
Рисунок 1. Элементы складских
ферм, изготовленные с помощью
Drцssler easyflow (SCC) *
На вопрос о возможности производства сборных конструкций в
заводских условиях существовали две точки зрения: «Это возможно
для единичных компонентов» и «Никто не будет заниматься таким
производством». И первая и вторая точки зрения сходились во
мнении о возрастании стоимости производства сборных элементов,
монтажа на объекте и отделочных работ. Стоимость косметических
работ оценивалась как равная стоимости производства элементов.
Приведенные утверждения отражают естественный установленный
порядок работ на предприятиях сборного бетона и железобетона.
Тем не менее, в 2000 году было принято решение начать
экспериментальный проект по изготовлению сборных элементов из
Рисунок 2-3. Круглые десятиметровые колонны без усадочных трещин и
самоуплотняющегося бетона в заводских условиях, а не
повреждений
использовать его непосредственно на строительной площадке, как
это принято. Основным условием было изготовление элементов таким образом, чтобы не возрастала стоимость работ на строительном
объекте. В сотрудничестве с RWTH, Аахен, в 2001 году была найдена рецептура высокотехнологичного и эффективного по стоимости
самоуплотняющегося бетона, рецептура была запатентована под названием Drцssler easyflow (SCC).
С тех пор пропорции элементов, сделанных из самоуплотняющегося бетона, имеют тенденцию к
устойчивому увеличению: 6% валового выпуска в 2001 году, 11% - в 2002, 15% в первой половине
2003 года. SCC, поскольку нет соответствующих стандартов и инструкций, не используется в
производстве предварительно напряженных конструкций с высокой несущей способностью, не
используется при изготовлении резервуаров, а также некоторых фасадных элементов.
Решение относительно того, для каких элементов разумно
использовать SCC, а для каких – традиционной рецептуры,
основывалось на строгих вычислениях. Примеры таких вычислений Рисунок 5. Водозаборное хранилище
на электростанции в Майнце
для производства компонентов ферм (Рис. 1) и колонн (Рис. 2, 3)
(диаметр
18.9 м) покрыто плитами,
последовательно представлены в Таблицах 1-3. В качестве
изготовленными с помощью Drцssler
функциональных параметров для таких вычислений были приняты:
Рисунок 4. Деревянная опалубка
easyflow (SCC)*
выдержала 250 оборотов формовки ценовая доля автоматизации в процессе проектирования смеси,
стоимость производства и монтажа, а также структурная ценность сборного элемента. Вычисления
проводились в собственном офисе планирования. Важно учесть, что нельзя экономить на автоматизации рабочего места. Это
значительно увеличивает диапазон применения самоуплотняющегося бетона, оптимизирует производственные ресурсы. Автоматизацию
довольно трудно оценивать в финансовых терминах, поскольку производство, в общей массе, предназначалось для производства
стандартных бетонных смесей.
Сравнение материальных затрат
C 45/55
%
Drossler easyflow SCC
%
Цемент
49,2
31
5,3
49,8
Зола уноса
0
16,8
Стабилизатор
0
20,4
Вода
0,3
0,7
Песок
16
19,3
Пластификатор
Одни из примеров экономической целесообразности использования
самоуплотняющегося бетона представлены на рисунках 4, 5. При формовке плит
перекрытий для резервуара использовалась деревянная опалубка, которая
выдержала 250 циклов формовки. Разумеется, эти показатели недостижимы для
бетона стандартной рецептуры, кроме того были сэкономлены средства за счет
более дешевой деревянной оснастки.
Крошка из
Каковы же экономические критерии, которые помогут нам решить, какую рецептуру
выгоднее использовать – стандартную или SCC? В любом случае материальные
Таблица 1.
затраты на производство SCC на 60% выше, чем у стандартной. Ценовой тренд, как
правило, находится в плоскости колебания цен на цемент. Кстати, это одна из
причин частного использования самоуплотняющегося бетона для производства колонн квадратного сечения, горизонтальных балок или
опорных ферм. В этом смысле использование SCC может быть рассмотрено с точки зрения логического расширения поля применения.
Например, как это было сделано в процессе производства 45-тонного несущего прогона, который весьма проблематично уплотнить
стандартным способом. В соответствии с нашим опытом, мы поставили цель расширить диапазон использования SCC для стандартных
сборных элементов, как вариантной рецептуры легко-уплотняющегося бетона (ЕСС).
твердых заполнителей
29,2
20,6
Всего
100
158,6
Главный критерий использования SCC – ожидаемая стоимость производства элемента и его окончательной обработки. Этот показатель
может быть получен исходя из качества и сложности сборного компонента.
Одним из эффективных примеров использования SCC является производство элементов сложной геометрии, например, складских
ферм. Материальные затраты представлены в Таблице 1.
Таблица 2 показывает, что, несмотря на более высокие материальные
затраты, производство ферм из SCC более рентабельно за счет
снижения общих трудозатрат, поскольку исключаются процессы
уплотнения и доводки поверхности.
C 45/55
Мат. затраты
Drцssler easyflow SCC
%
%
Бетон
10.5
18.2
Добавки
6.3
6.3
Сталь
12.7
12.7
Производство круглых колонн (Табл.2, 3) из SCC для вертикальных
Трудозатраты
Изготовление оснастки
9.5
7.6
опор также более выгодно. Формование десятиметровых колонн с
Постановка арматуры
24.2
24.2
помощью Drцssler easyflow (SCC) не составляет особого труда, смесь
Укладка бетона
30.8
26.9
Отделка
6.0
1.0
гомогенна, ровно распределена и не расслаивается. Исключительно
Всего
100.0
96.9
гладкая поверхность колонн не требует дополнительной затирки и
Таблица 2. Сравнительные затраты на производство складских ферм
полировки. Исключены усадочные трещины, стыковые закладные не
деформируются.
Round column
C 35/45
%
Drosler easyflow SCC
%
Мат. затраты
Трудозатраты
Отделка
Всего
Бетон
7,1
13.5
Добавки
2.6
2.6
Сталь
6.2
6.2
Изготовление оснастки
17.1
17.1
Постановка арматуры
21.4
21.4
Укладка бетона
41.8
33.6
3.0
1.0
100.0
95.4
Таблица 3. Сравнительные затраты на производство колонн
Есть и другие, так называемые «смягчающие» факторы эффективности
использования Drцssler easyflow (SCC) в производстве сборных конструкций.
Это, прежде всего, снижение раздражающего шума из-за отсутствия
работающих вибраторов. В конечном счете это приводит к возможности
сокращения штата, а также создания на предприятии более здоровой
атмосферы. Разумеется, этот человеческий ресурс не может быть полностью
оценен в стоимостных величинах, как, впрочем, и использоваться на 100%,
так как виброуплотненный бетон все же используется на производстве.
* Drossler easyflow - зарегистрированная торговая марка