Jet grouting. Укрепляя грунты и фундамент
Технология струйной цементации становится все более востребованной в работах по эффективному укреплению грунтов и усилению фундаментов.
Современные строительство и реставрацию зданий невозможно отделить от вопросов по качественному и быстрому укреплению слабых грунтовых пород, ограждению котлованов, усилению фундаментов. Решить их помогает технология струйной цементации грунта (jet grouting). Принцип данного метода основан на закреплении грунтов путем их размыва и перемешивания высоконапорной струей цементного раствора.
Альтернатива классике
Генеральный директор ООО «УМ Геоизол» (входит в ГК «ГЕОИЗОЛ») Станислав Тарасенко отмечает, что существуют три различные системы струйной цементации грунтов jet grouting. Однокомпонентная (Jet-1 – разрушение грунта и формирование грунтоцементных свай с помощью подаваемого под давление цементного раствора); двухкомпонентная (Jet-2 – грунтоцементная свая формируется с помощью цементного раствора и воздушной струи); трехкомпонентная (Jet-3 – грунтоцементная свая формируется с помощью цементного раствора, воздушной струи и водной струи). «При этом подбор конкретной системы Jet grouting осуществляется на основе тщательного анализа геологических особенностей территории, параметров объекта, необходимых размеров и прочности получаемого грунтоцементного массива, экономической эффективности. Исходя из нашего опыта, могу отметить, что наиболее востребованы в строительной отрасли системы Jet-1 и Jet-2. Группа компаний «ГЕОИЗОЛ» одной из первых в Санкт-Петербурге стала активно применять технологию струйной цементации грунтов Jet grouting для решения сложных геотехнических задач», - подчеркнул он.
Начальник отдела инженерной подготовки производства «Буровые машины» Роман Малышев рассказывает о технологической последовательности работ. В первую очередь производят бурение скважины. Затем в скважину погружают инъектор со специальным калиброванным отверстием – соплом. Потом подают под большим давлением цементный раствор. Далее осуществляют подъем инъектора с одновременным его вращением и формируют сваю нужного диаметра или стенку из свай. «Важным фактором укрепления массива грунта или усиления фундаментов с использованием струйной технологии является возможность поддержания больших давлений до 40-60 МПа. Это предъявляет определенные требования к оборудованию, подводящим трубопроводам и т.д. Так, например, гидравлические буровые установки EGT чаще других применяются в наших проектах именно благодаря их высокой производительности, маневренности и компактным размерам. Это дает нам возможность проводить работы в стесненных условиях и решать широкий круг задач», - отмечает специалист.
«Считаю целесообразным применение, - продолжает тему генеральный директор ООО «НПСФ «Спецстройсервис», к. т. н. Владимир Мишаков, - именно на открытых территориях, с целью улучшения физико-механических свойств грунтов под новое строительство путём нарушения естественной структуры грунта с целью создания элементов грунта с заданными свойствами. Также рекомендовал бы данную технологию для создания противофильтрационных завес вокруг экологически опасных предприятий для исключения проникновения стоков предприятия в естественные водоемы. Возможно применение jet grouting для создания горизонтальных противофильтрационных экранов, однако для реализации данных проектов требуется оборудование и большой технологический опыт»,- предупреждает он.
Кроме того, эксперт не рекомендует данный метод для усиления грунтов под существующими аварийными зданиями, так как подача воды или цементного раствора под высоким давлением может привести к разжижению грунтов, потери их несущей способности и разрушению здания. Для этих целей (усиление грунтов под аварийными зданиями) существует метод компенсационного нагнетания. На строительных объектах Петербурга при усилении грунтов под аварийными историческими зданиями ведущие организации города используют именно данную методику, которая позволила вернуть в строй не одну сотню аварийных зданий.
Отложенный спрос
Для проведения струйной цементации необходимо специальное оборудование: буровые установки, насосы и т.д. Всё оно производится в зарубежных странах. Как отмечают эксперты, оборудование для jet grouting является дорогостоящим, требует внимательного содержания и технического обслуживания, иначе оно быстро выйдет из строя. Обязательна промывка механизмов после использования цементного раствора, смазка узлов соединения.
Как отмечает специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру» Игорь Мурашов, чаще всего комплексы машин для jet grouting можно увидеть в Москве и Санкт-Петербурге. Это обусловлено наличием подходящей для применения jet grouting геологии. Данная технология позволяет кардинально изменить характеристики грунта, а следовательно и возможность строительства практически на любом основании.
«На период изоляции в 2020 году многие страны были закрыты, что заставило некоторых покупателей ненадолго отложить запланированные приобретения, но после отмены ограничительных мер и открытия строительных объектов большинство ранее обсуждаемых контрактов было заключено. В 2021 году линейка машин XCMG для Jet Grouting пополнилась новой компактной моделью XMZ90 для работы в тоннелях и условиях плотной городской застройки», - сообщил специалист.
Вперед, к минимизации
Стоит отметить, что во многих зарубежных странах технология jet grouting считается одной из основных при работах с подземным пространством. По словам Владимира Мишакова, уровень распространения ее в России пока низкий из-за отсутствия оборудования, отработанных технологий и полной нормативной технологической документации.
Тем не менее, по мнению других экспертов, jet grouting постепенно завоевывает отечественный рынок. Основатель ООО «Оптимум Прайс» Данил Кругов связывает растущую востребованность технологии и с ее с популяризацией и с увеличением количества исполнителей, имеющих весьма дорогостоящие комплексы для реализации подобных проектов. «Иногда доходит до курьёзов. Способы цементации путают, - рассказывает он,- и вполне можно встретить в серьёзной документации упоминание технологии «джет» для реставрации внутри архитектурного комплекса. Однако внутри зданий jet grouting применить невозможно. Машины-монстры и высокое давление способны подмыть не только ослабленный веками памятник архитектуры, но и ближайшую современную застройку».
По словам эксперта, сейчас используются только крупные комплексы, работающие в котлованах, на открытых площадках. Из-за своей дороговизны в России часто покупаются машины, бывшие в употреблении в Европе, стоимость, как правило, начинается от 600 тыс. евро. Минимальный комплект можно было собрать в 2018 году за 25 млн.рублей, но с тех пор ценник вырос. Для работы на объекте многоэтажной застройки требуется 2-4 комплекса, работающих параллельно. Оборудование слишком сложное для того, чтобы сдавать или брать его в аренду. При этом идея развития «карманного» джет-граутинга, способного создавать грунтоцементые сваи диаметром 600-1200 мм под основаниями существующих зданий является нерешённой перспективной задачей. Струйная цементация вытесняет сваи, анкера и прочие способы усиления оснований. «Если вышеупомянутый вариант мини-джета будет изобретён, то сфера применения технологии, несомненно, расширится и можно будет усиливать даже памятники архитектуры», - подчеркнул Данил Кругов.
Мнение
Игорь Мурашов специалист по буровым установкам XCMG ООО «СюйГун Ру»:
Jet grouting относится с к специализированным видам работ, а следовательно, это дорогостоящее оборудование требует наличия в штате высококвалифицированного персонала. В случае если необходимо разовое выполнение работ в рамках проекта, то лучше привлечь компании с опытом работы. Что касается предложений по лизингу, то наша компания ООО «СюйГун Ру» совместно со СберЛизингом разработали эксклюзивную программу скидок на технику XCMG при оформлении в лизинг. Программа действует на всей территории РФ при покупке у любого официального дилера ООО «СюйГун Ру».
Рынок увлажнителей воздуха: состояние и перспективы
Какие виды промышленного оборудования для увлажнения воздуха наиболее популярны сегодня на российском рынке? Какие бренды занимают лидирующие позиции по объемам продаж? Какова структура спроса на данное оборудование сейчас и в каких направлениях спрос будет расти? Ключевые участники рынка делятся своим экспертным мнением.
Изотермические или адиабатические?
«Несмотря на явное превосходство адиабатических увлажнителей в части энергоэффективности, изотермические (или паровые) остаются весьма популярными в сегменте оборудования малой производительности, когда потребителю в условиях малой вентиляции необходимо постоянно поддерживать заданный уровень влажности», — утверждает Андрей Здрок, главный конструктор Группы компаний «Вирстон».
По мнению Андрея Брука, генерального директора ООО «Карел Рус», доля паровых увлажнителей составляет не менее 80% от всего объема продаж.
«Изотермические электродные и ТЭНовые увлажнители пока более популярны не только потому, что их лучше знают проектировщики и монтажники, но и потому, что заказчиками не всегда принимается в расчет экономия электроэнергии», — разъясняет причины сложившейся ситуации Ирина Бернштейн, директор по развитию бизнеса в России Condair Global Sales AG.
Виктор Гагуа, генеральный директор ООО «Аква Технолоджис», официального дистрибьютора систем увлажнения компании Munters Europa A.B, отмечает, что изотермические увлажнители обходятся дешевле только на стадии капитальных вложений, в эксплуатации же они труднее и затратнее. «Колоссальный расход электроэнергии в перспективе 3–5 лет делает паровые увлажнители значительно дороже адиабатических сотовых, что приводит к массовой замене первых на вторые службами эксплуатации зданий и их собственниками», — подчеркивает Виктор Гагуа. Он также обращает внимание на тот факт, что адиабатические увлажнители более прихотливы к качеству воды.
«За последние 5 лет мы значительно увеличили долю продаж адиабатического оборудования, но в этих случаях решение, как правило, принимал тот, кто будет эксплуатировать объект в дальнейшем, а не тот, кто заинтересован только в снижении капитальных затрат любой ценой — в том числе и ценой резкого роста стоимости обслуживания», — делится опытом Ирина Бернштейн.
Подобную тенденцию отмечает и Андрей Васильев, ведущий специалист по развитию бизнеса Buhler-AHS Russia. «Так как в последнее время в России все чаще поднимается вопрос об энергоэффективности как в жилом, так и в коммерческом секторе, на рынке наблюдается тенденция роста спроса именно на адиабатические системы увлажнения», — утверждает он.
При этом эксперты отмечают, что для решения определенных задач необходимо применять именно паровые увлажнители. «Неоспоримым преимуществом изотермических увлажнителей является то, что только они позволяют получить стерильный пар», — отмечает Андрей Брук. По его мнению, это делает данный вид оборудования по-прежнему востребованным в медицинских учреждениях, а также в жилых помещениях в случае наличия у жильцов астмы, аллергии и других проблем с органами дыхания.
Ирина Бернштейн убеждена, что в недалеком будущем мы обязательно придем к тому, что паровые увлажнители с электрическим нагревом будут использоваться только там, где это действительно необходимо — в медицине, фармацевтике, лабораториях и т. д.
Если адиабатический — то какой?
«В развитии систем увлажнения до сих пор основным фактором была стоимость, что привело к развитию дисковых и сотовых увлажнителей», — считает Андрей Здрок. При этом он отмечает возросшую популярность более эффективных систем, объясняя это ростом значимости таких критериев, как точность, возможность автоматизации, энергоэффективность и общая стоимость владения.
«Дисковые увлажнители из-за высокого уровня шума имеют узкую нишу применения (холодильные камеры и овощехранилища), а сотовые из-за низких гигиенических показателей постепенно теряют популярность, несмотря на их дешевизну», — замечает Андрей Брук.
«Сотовые адиабатические увлажнители воздуха являются наиболее популярными в связи со своей неприхотливостью к качеству воды и простоте монтажа», — утверждает Виктор Гагуа.
Андрей Васильев объясняет высокий уровень востребованности сотовых и ультразвуковых систем увлажнения прежде всего их ценовой привлекательностью. «В свою очередь на рынке элитного жилья все большую популярность набирает форсуночное увлажнение, являясь наиболее гигиеничным и инновационным решением в данной области», — отмечает он.
По мнению Андрея Брука, для жилых и небольших производственных помещений наиболее востребованы ультразвуковые увлажнители, для промышленных предприятий, складов и других больших объемов — форсуночные.
Ирина Бернштейн также считает определяющим назначение объекта, на котором устанавливается оборудование. «Для помещений, где постоянно находятся люди и уровень гигиеничности играет наиболее значимую роль, мы рекомендуем использовать гибридные установки с форсунками низкого давления и дополнительным блоком поверхностного испарения», — рассказывает она. По утверждению Ирины Бернштейн, форсуночные увлажнители высокого давления, не говоря уже о сотовых или бытовых ультразвуковых установках, не могут обеспечить требуемых гигиенических показателей, а отсутствие надлежащей водоподготовки и опасность застаивания воды в элементах агрегата может создать угрозу здоровью людей.
Насколько востребована автоматизация?
По мнению Андрея Васильева, доля объектов с подключением к системе диспетчеризации на сегодняшний день составляет 10–15% от общего количества на рынке. «Сформулировано однозначное требование на возможность автономной работы системы увлажнения, чтобы корректное функционирование продолжалось даже в случае сбоев в системе диспетчеризации», — утверждает он, замечая при этом, что диспетчеризация рассматривается как средство контроля на сложных объектах и она не должна влиять на базовые функции системы увлажнения. «В последнее время опция диспетчеризации стала действительно востребована рынком, мы наблюдаем рост количества запросов и объемов продаж систем автоматизации управления увлажнителями», — делится наблюдениями Виктор Гагуа.
Андрей Брук отмечает рост количества запросов на возможность встраивания увлажнителей в системы диспетчеризации при реализации проектов в области элитного жилищного строительства и промышленности. «Мы рекомендуем обязательно предусмотреть возможность подключения к системам диспетчеризации на любом объекте — технологии и потребности в этих технологиях развиваются быстро, а установка дополнительного оборудования на неприспособленный к этому агрегат в любом случае будет дороже и сложнее», — рассказывает Ирина Бернштейн.
«Сегодня потребителю недостаточно просто добавить в воздух воды, сегодня требуется в условиях значительного воздухообмена постоянно поддерживать заданную влажность без конденсации и каплепадения», — считает Андрей Здрок. По его мнению, это обуславливает рост популярности более дорогих систем с повышенной степенью автоматизации и контроля, рост количества многоуровневых систем, в которых предусмотрено дублирование элементов для повышения надежности, и стоимость самого принципа достижения заданной влажности уже не имеет решающего влияния на общую стоимость с учетом элементов контроля, автоматизации, удаленного доступа, архивирования, визуализации и анализа данных.
В поиске лидера
По мнению Андрея Здрока, развитие рынка увлажнителей во многом определялось деловой активностью самих производителей и поставщиков (импортеров) оборудования. «В настоящее время на рынке присутствуют различные принципы увлажнения, которые мирно сосуществуют, доминируя в определенных сегментах», — считает он.
Говоря о распределении долей рынка среди представленных в России производителей, Виктор Гагуа в первую очередь отметил необходимость его сегментирования. «На данный момент на рынке существуют два ценовых сегмента поставщиков увлажнителей — это низкий и средний и премиальный», — отмечает он. Долю низкого и среднего ценового сегмента эксперт оценивает в 55–70% и причисляет к нему российских производителей, а также часть китайских и европейских. Доля премиального, к которому относится оборудование Munters, по мнению Виктора Гагуа, составляет 30% от всего объема реализуемых проектов с использованием увлажнителей в РФ.
Андрей Брук определяет распределение долей следующим образом:
Сarel — 40%;
Nordmann — 15%;
Корея ОЕМ-бренды (Корея + Китай) — 15%;
Condair — 10%;
Hygromatik — 5%;
Vapac — 4%;
Devatec — 2%;
Прочие — 9%.
Ирина Бернштейн считает задачу оценки долей рынка промышленных увлажнителей затруднительной. «Такие системы зачастую поставляются в составе импортируемых вентиляционных установок или в комплекте с технологическим оборудованием, а таможенная статистика по этой продукции до последнего времени точностью не отличалась», — отмечает она.
Точки роста
«Так как во многих регионах России относительная влажность воздуха в помещениях зимой составляет 10–15% при комфортных значениях в 35–45%, все чаще возникает потребность в увлажнении как в жилом, так и в коммерческом секторах», — отмечает Андрей Васильев.
«Наиболее востребованы увлажнители воздуха на производственных предприятиях с технологическими требованиями к параметрам воздушной среды, в офисных зданиях и в жилых помещениях», — утверждает Ирина Бернштейн, называя также в числе традиционных постоянных заказчиков систем увлажнения медицинские учреждения и лаборатории, а в числе активизировавшихся в последнее время — серверные и ЦОДы.
«В России системы комфортного увлажнения по-прежнему популярны в элитном жилье и медицине, но устойчиво растет спрос на увлажнения и в производственной сфере: машиностроение, нефтехимия, деревообработка, холодильные камеры и овощехранилища в аграрном секторе», — отмечает Андрей Брук. Он обращает внимание и на такую новую тенденцию, как оснащение паровыми увлажнителями квартир в строящихся жилых комплексах премиум-класса в качестве одного из важных элементов инфраструктуры жилища.
«Наиболее широкую популярность в последнее время набирает идея увлажнения воздуха и в квартирах, и в частных домах», — считает Андрей Васильев. По его мнению, это обусловлено несколькими факторами. Во-первых, люди все чаще задумываются о своем здоровье, а увлажнение положительно влияет на качество вдыхаемого нами воздуха, в случае его применения снижается риск распространения респираторно-вирусных инфекций, происходит естественное пылеподавление и т. д. Во-вторых, вся мебель, паркетная доска и прочие элементы интерьера из дерева требуют минимум 35% влажности в помещении, в сухом же воздухе фурнитура, двери, напольные покрытия из дерева начинают трескаться и рассыхаться, что приводит к их порче.
«Все больше и больше наши соотечественники осознают важность поддержания здорового климата не только дома, но и на рабочих местах, поэтому требуют от арендодателей поддержания правильного микроклимата в офисных помещениях, в связи с чем мы наблюдаем рост спроса на увлажнение в бизнес-центрах», — рассказывает Виктор Гагуа.
«Мы видим значительные перспективы в росте рынка увлажнителей в связи со стремлением потребителей повысить комфортность условий труда сотрудников», — рассказывает Андрей Здрок. По его наблюдениям, если ранее потребитель систем увлажнения стремился обеспечить требования технологического процесса для недопущения брака (типографии, производство ткани, бумажные и деревообрабатывающие производства), то теперь многие заказчики желают бороться с запыленностью и запахами, снижать температуру, повышать влажность до требований СанПиН, что говорит о стремлении к улучшению условий труда персонала. «Таким образом, системы увлажнения отходят от узкой специализации предприятий и становятся широко востребованы для организаций любого профиля», — считает Андрей Здрок.
«Зеленое» - в тренде. Экологичность строительной химии растет
Одним из базовых трендов в производстве строительной химии стало повышение экологичности и безопасности продукции.
Значительная часть материалов сегмента строительной химии относится к категории повышенной опасности для здоровья человека и окружающей среды. Этот фактор в большинстве случаев действует при невыполнении правил использования продукции.
По словам экспертов, наиболее вредными потенциально продуктами строительной химии являются материалы, содержащие органические растворители, в первую очередь ароматические, например, толуол, или хлорорганические. Работа с ними без соблюдения техники безопасности и использования специальных защитных средств может неблагоприятно сказаться на здоровье людей. В частности, вдыхание паров органических растворителей может приводить к острым респираторным заболеваниям, нарушению работы печени и почек.
При работе с полиуретановыми системами следует опасаться диизоцианатов, являющихся канцерогенными и тератогенными веществами. Очень важно избегать их контакта с органами дыхания и незащищенными участками кожи. Нужно понимать, добавляют специалисты, что строительная химия, как, впрочем, и бытовая, имеет свои особенности применения и связанные с этим ограничения. Если не соблюдать мер предосторожности, то пользоваться и средством для мытья посуды будет опасно.
Как отмечает руководитель направления R&D «Добавки в бетон» корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ Андрей Малинин, по сравнению со многими другими продуктами строительной химии добавки в бетон все же стоят особняком. «Во-первых, они представляют собой, как правило, водные растворы. Использование в качестве растворителя обычной воды уже делает их практически безопасными. Добавки в бетон не содержат сильных кислот или щелочей, способных вызывать раздражение кожных покровов и слизистой или приводить к химическим ожогам. И наконец, многие компоненты, использующиеся в добавках, сами по себе являются веществами природного происхождения, так как это продукты переработки древесины. Некоторые из них настолько экологичны, что используются в борьбе с эрозией почв. Водный раствор полимера распыляется над проблемной зоной, стабилизирует почву, позволяя вырасти траве, а затем полностью безопасно биодеградирует под воздействием природных микроорганизмов», – рассказал он.
Стоит отметить, что в последние годы большинство производителей строительной химии старается минимизировать негативное воздействие своей продукции на человека и окружающую среду. Для достижения этих целей компании внедряют новые технологии в производство, начинают выпускать улучшенные по своим характеристикам материалы. «Дочки» иностранных концернов, крупные отечественные отраслевые компании работают по корпоративным стандартам повышенной экологичности своей продукции. В частности, такие холдинги, как Henkel, Kiilto, Sika, Basf, уже заменили в своих продуктах определенные вредные компоненты более безопасными.
В настоящее время и на уровне государства предъявляются более жесткие требования к качеству строительных материалов и их экологичности. Также становятся более популярными добровольная «зеленая» сертификация и декларирование продукции. Партнер и руководитель отдела экологической сертификации EcoStandard group Ксения Лукьященко отмечает, что важно учитывать влияние строительных материалов на окружающую среду на всем протяжении жизненного цикла (от добычи сырья, производства и выпуска продукции с завода, эксплуатации – до ее утилизации). «Сведения об этом могут содержаться в экологических декларациях продукции (EPD). Раскрытие информации таким способом говорит о производителе как об ответственном поставщике, который отвечает за качество своей продукции, а также за негативное воздействие, оказываемое ею на окружающую среду и человека. Распространение таких деклараций на рынке будет способствовать развитию и улучшению имиджа компаний, которые уделяют внимание этой важной проблеме», – уверена эксперт.
Кстати
По данным Росстата, по итогам 2019 года производство лакокрасочных материалов на основе полимеров выросло на 15,6% в сравнении с 2018 годом. Общий объем выпущенной продукции составил 1,1 млн т.