Характеристика и сферы применения сортового металлопроката
Под металлопрокатом в металлургии понимается продукция, которая получается после пропуска металла через прокатные станы. На предварительном этапе сырье подогревается до определенных температур, приобретая необходимую податливость. В результате формируется прокат разной толщины, который подвергается дальнейшей холодной обработке для получения нужных профилей.
Сортовой прокат
К сортовому прокату относятся изделия с простой формой сечения. Выпускаемая продукция бывает следующих видов:
- Арматура. Круглый цельный прокат, имеющий гладкую или ребристую поверхность. В качестве исходного материала используются низкоуглеродистые или закаленные стали. Толщина выпускаемых прутков может колебаться от 4 до 80 мм. Основное предназначение материала состоит в усилении железобетонных конструкций. С этой целью из арматуры изготавливается металлический каркас, который заливается бетоном. В результате плиты или фундамент приобретают повышенную прочность за счет того, что прутки воспринимают на себя возникающие изгибающие напряжения.
- Катанка. Это проволока круглого сечения, изготавливаемая из марок сталей Ст1, Ст2, Ст3 или цветного металла. Стальная продукция имеет диаметр от 5 до 9 мм и поставляется в мотках. Цветная катанка выпускается диаметрами от 1 до 16 мм. Изготавливают изделия методом последовательного пропуска кубических заготовок через ряд валов до формирования нужного диаметра.
- Уголок. Изделия в сечении имеют г-образную форму. На основании существующего ГОСТа высота полок может быть одинаковой или отличаться по размеру. Длина выпускаемых изделий составляет пределы от 4 до 12 м. В последнем случае максимальная величина кривизны достигает 0,4%. Продукция нашла широкое применение в строительстве при укреплении стен и перекрытий.
Все виды изделий могут изготавливаться горячим и холодным методом прокатки.
Листовой прокат
Получение листового проката ведется горячекатаным и холоднокатаным способами. При этом формируют следующие виды изделий:
- Листы и рулоны горячекатаные. После нагревания металла до высоких температур, достигающих порядка 1100⁰, он приобретает повышенную пластичность, что позволяет изготавливать листы толщиной от 0,5 до 160 мм. Чтобы избавиться от сформировавшейся окалины, металл подвергается травлению. Это обеспечивает ему повышенную чистоту. В результате изделия находят применение в промышленности, где к данному показателю предъявляются повышенные требования. Примером может служить необходимость нанесения покрытия в виде оцинковки. Также важным преимуществом проката является его пониженная стоимость.
- Листы и рулоны холоднокатаные. В качестве основного вида сырья для получения такого вида продукции служит горячекатаный металл. На специальных станах он прокатывается в холодном виде до требуемой толщины с высокой степенью точности. Изготавливаемая продукция бывает листовой и рулонной. Основное применение находит для изготовления деталей методом холодной штамповки. Работа проводится на прессах больших усилий, в которых установлена специализированная оснастка. Такие изделия требуются во множестве сфер промышленности, включая автомобилестроение и судостроение.
- Листы с полимерным покрытием. В качестве базы используется оцинкованная холоднокатаная сталь. В состав покрытия входит полимерный порошок и ряд наполнителей. В окончательном виде они могут представлять жидкий материал, органзоли и пластизоли. Полученный состав наносится на профнастил, черепицу и различные виды строительных металлоконструкций. Нанесенное покрытие придает поверхности высокую декоративность, при этом оно обладает прочностью и пластичностью. В результате срок службы изделия значительно возрастает.
- Листы и рулоны рифленые. Это листовой прокат, с одной стороны которого нанесено рифление, а вторая поверхность остается гладкой. Присутствующий рисунок имеет строгие параметры на основании разработанной стандартизации. Основная его потребность заключается в обеспечении надежного сцепления полотна с обувью человека или покрышками автомобиля. Часто такой материал прокладывается на дорогах в районах пешеходных переходов, где требуется обеспечить высокие противоскользящие характеристики. Иногда на поверхность наносится дополнительный декор для повышения эстетичности внешнего вида.
- Листы и рулоны оцинкованные. Для повышения стойкости материала, изготовленного холоднокатаным способом, на его поверхность наносятся оксид цинка, что придает изделиям защиту от влияния внешних факторов. При этом оцинкованный слой в зависимости от условий применения изделий может отличаться глубиной проникновения. Используется такой материал в автомобилестроении, металлургической области и строительстве. Оцинкованная холоднокатаная продукция идет на изготовление автомобильных кузовов и кровельных элементов.
- Профнастил. Это материал, который изготавливается из оцинкованного металла. Его характерной особенностью является наличие на поверхности ребер жесткости, выполненных в виде волн. В результате при относительно невысокой толщине металла, которая может составлять от 0,5 до 1 мм, изделиям обеспечивается высокая прочность. В отдельных случаях используемый металл может достигать толщины 2 мм. Профнастил характеризуется универсальностью, поскольку может применяться в различных сферах деятельности. При небольшой толщине металла и высоте волн он идет на строительство заборов или обустройство фасадных частей зданий. При увеличенных параметрах изделия применяются для кровли крыш.
Выпускаемый листовой прокат имеет наиболее массовое применение.
Электросварные трубы и профили
Отличительной особенностью электросварных труб является наличие сварного шва, проходящего вдоль всей длины изделия. Продукция изготавливается следующих видов:
- Круглые трубы. Это цилиндрические изделия, производимые из углеродистой и низколегированной стали. Благодаря круглой форме трубы отличаются универсальностью и могут применяться во множестве отраслей промышленности. В первую очередь они используются при монтаже трубопроводов, по которым может протекать жидкая или газообразная среда. Кроме того, изготавливаются элементы строительных конструкций, такие как перила лестниц или ограждения для зданий.
- Квадратные трубы. Изготавливаются изделия гибкой листовой стали с последующим выполнением продольного сварного шва. В качестве исходного материала применяются стали Ст2сп,Ст4сп. Все параметры квадратных труб нормируются ГОСТом. Продукция используется в строительстве и машиностроении.
- Прямоугольные трубы. Отличительной особенностью является наличие в сечении не квадрата, а прямоугольника. Выпускаемая продукция обладает высокой сопротивляемостью на изгиб. Как и квадратная труба, данный профиль металлопроката не применяется для транспортировки различных сред.
Весь производимый промышленностью металлопрокат выпускается в большом ассортименте, и каждый вид пользуется спросом. Связано это с высокими функциональными и качественными характеристиками сортового проката.
Игорь Коваль: «Действующие ГОСТы для добавок в бетон серьезно устарели»
Существующая нормативная база по разработке и применению добавок в бетон требует коррекции. Такие выводы делает руководитель научно-технического центра ООО «Полипласт Северо-Запад» Игорь Коваль. По его мнению, устаревшие ГОСТы не только не позволяют оценивать фактическую эффективность современных добавок, но и тормозят развитие рынка.
– Игорь Валерьевич, действительно ли действующая нормативная документация, а именно ГОСТы на химические и минеральные добавки в бетон, не отвечает запросам производителей?
– К сожалению, это так. Поэтому коррекция нормативов, касающихся применения добавок в бетоне, необходима. Один из важных отраслевых ГОСТ 30459-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Определение и оценка эффективности» не пересматривается уже 12 лет. Ряд методик уже не соответствует реальности, они устарели по номенклатуре типов добавок, технологиям производства конструкций, применения бетонов в холодный период года.
В частности, ГОСТ 30459-2008 при оценке эффективности добавок для ЖБИ использует режим прогрева +80 °С. При этом сравнение ведут на контрольном бездобавочном бетоне с величиной осадки конуса ОК = 1–4 см (марка смеси П1) и бетонах с суперпластификатором с ОК = 21 см (марка смеси П5). Техническая проблема в том, что в бетонах с абсолютно разными марками смеси П1 и П5 и неизменной величиной водоцементного отношения в 95% случаев результаты не покажут идентичную прочность – в частности, за счет действия расслоения смеси и погрешности испытаний.
Кроме того, температура +80 °С практически не используется в ЖБИ, КПД, ДСК и отрицательно влияет на физико-механические характеристики бетона по прочности и особенно на параметр качества – долговечность. Производственные режимы на современных продуктах и технологических линиях ограничены +50–60 °С. В связи с этим методика с оценкой при +80 °С и марках смеси П1 против П5 (ОК = 21 см и более), которая в реальности также не используется на заводах ЖБИ (за исключением СУБ или «кассет»), не позволяет оценивать эффективность добавок, т. е. нарушены смысл и цели, декларируемые в данном ГОСТ.
– Какие еще есть несоответствия?
– Серьезные проблемы с методикой оценки эффективности противоморозных добавок по «теплому» и «холодному» методам. Если первый метод используется на практике, то по второму, «холодному», оценить противоморозный эффект добавок почти невозможно. Даже обычные добавки-пластификаторы и просто бездобавочный бетон часто оказываются противоморозными. «Секрет Полишинеля» заключается во времени выдерживания бетона при оттаивании в нормальной температуре (+20 °С). Причем разрешенное время оттаивания до испытаний – от 24 до 48 часов – принимается согласно ТУ производителя добавок. На практике при температуре в теле бетона –12-15 °С не существует химических компонентов, обеспечивающих гидратацию цемента при условии использования добавок в разрешенном нормативами количестве не более 5% от массы цемента. Из этого следует, что бетоны, выдерживаемые по «холодному» методу, не твердеют на проверяемой минусовой температуре и прочность набирают из пластичного состояния смеси сразу после оттаивания за 24 или 48 часов. Ряд технических возможностей и адекватная оценка поликарбоксилатных добавок, несмотря на их активное применение, остались «за бортом» нормативов.
– Помогает ли сертификация добавок в бетон качественному развитию рынка стройматериалов?
– Сертификация – это важно и нужно! Вопрос заключается в квалификации и опыте оценивающих продукцию (бетон). Это скорее вопрос доверия к проверяющим и контролирующим органам, чем к самой процедуре, которая введена правильно.
В формате замещения. Рынок пенополистирола
В настоящее время, по данным экспертов, продолжается сокращение производства и потребления вспененного пенополистирола. Освободившуюся нишу все активнее заменяет экструдированный вид этого теплоизоляционного материала.
Пенополистирол широко применяется в строительстве новых зданий и сооружений, а также при отделке помещений. В объеме потребления теплоизоляционных материалов его доля достигает 30%. По оценке экспертов, в ближайшей перспективе она будет постепенно увеличиваться и через 5-7 лет достигнет показателя в 40%.
Генеральный директор АПРИ «Флай Плэнинг» Владимир Савченков отмечает, что главными плюсами пенополистирола являются: широкая сфера применения (от утепления подвальных помещений до использования на балконах, лоджиях и фасадах), а также долговечность, высокие теплоизоляционные свойства, легкость в применении, экологичность и доступная цена. «В качестве недостатков можно указать следующее: это легковоспламеняющийся материал, он разрушается под долгим воздействием солнечных лучей, также он отличается хрупкостью. Поэтому при транспортировке и использовании нужно соблюдать меры предосторожности. Но стоит отметить, что указанные недостатки с лихвой покрываются достоинствами. Это современный технологичный материал с универсальными свойствами и широким перечнем возможностей», – считает он.
Путем продавливания
Отметим, что пенополистирол, как теплоизоляционный материал, подразделяется на два вида: вспененный (EPS) и экструдированный (XPS). Производители данных продуктов между собой достаточно жестко конкурируют.
Согласно исследованию аналитического агентства DISCOVERY Research Group, по итогам трех кварталов 2019 года, объем рынка (производство и потребление) EPS в нашей стране составил 5,49 млн куб. м, XPS – 6,21 млн куб. м. В том числе российскими компаниями за данный период времени было экспортировано 6 тыс. куб. м вспененного пенополистирола и 120 тыс. куб. м экструдированного.
Экструдированный пенополистирол, как рассказывает руководитель направления «Полимерная изоляция» корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ Алексей Касимов, создается из полистирола общего назначения (ПСОН) методом экструзии (путем продавливания вязкого расплава материала). В результате получается равномерная мелкопористая структура, что придает материалу прочность, практически нулевое водопоглощение и низкий показатель теплопроводности.
«Экструдированный пенополистирол может применяться в заглубленных конструкциях: фундаменты, подвалы, подземные паркинги, где эффективно защищает фундамент от теплопотерь и разрушительных сил морозного пучения. Также особенностью экструзионного пенополистирола является то, что он может использоваться при температуре от –70°С до +75°С. Благодаря этому материал активно используют в холодильных установках, катках и пр. В целом мы отмечаем ежегодное сокращение рынка EPS, при этом освободившуюся нишу замещает XPS», – добавляет Алексей Касимов.
Отвечая новым требованиям
Эксперты считают, что рост потребления экструдированного пенополистирола связан с трендом повышения энергоэффективности зданий. В частности, стандартный слой плит из этого материала в 50 мм сохраняет тепло в помещении так же, как метровая кирпичная или бетонная стена толщиной 2,5 м. Также XPS все активнее применяется в дорожном строительстве для предотвращения морозного пучения полотна. Материал препятствует промерзанию грунта и значительно увеличивает срок эксплуатации дорожного покрытия. Кроме того, экструдированный пенополистирол более прост в переработке – и его производители могут заниматься выпуском вторичных продуктов.
В целом, как отмечают игроки рынка, применение XPS позволяет существенно усовершенствовать и ускорить технологию строительства, значительно снизить затраты при создании новых конструкций, отвечающих новым требованиям строительных норм.
При этом они подчеркивают, что EPS как теплоизоляционный материал не уйдет с рынка совсем. Он останется востребован в бюджетном строительстве и утеплении малоэтажных индивидуальных домов. Кроме того, за счет совершенствования технологий производства этого материала будут повышаться его качественные характеристики и расширяться область применения.
Кстати
С 1 января 2020 года, в соответствии с приказом Росстандарта, в общероссийском классификаторе ОКПД 2 выделены отдельные коды для теплоизоляционных плит из пенополистирола, сэндвич-панелей с пенополистиролом и сэндвич-панелей с минеральной ватой. Предполагается, что это новшество поможет лучше идентифицировать теплоизоляционные продукты в области их применения, а также повысит качество сбора статистической информации, необходимой в том числе для оказания мер господдержки. Изменения в классификаторы подготовлены на основании предложений технической рабочей группы «Ассоциация производителей и поставщиков пенополистирола» в рамках научно-технического совета по развитию промышленности строительных материалов, изделий и конструкций при Минпромторге РФ.