Современные методы производства высокопрочного железобетона
Железобетон стал незаменимым материалом в современном строительстве благодаря прочности, долговечности и экономичности. Высокопрочный бетон отличается повышенными характеристиками сопротивления нагрузкам и деформациям, что делает его идеальным выбором для реализации масштабных инфраструктурных объектов, промышленных предприятий и высотных зданий.
Однако производство высокопрочных смесей сопряжено с рядом технологических нюансов, влияющих на конечное качество продукции. Ниже приведены ключевые направления и инновационные подходы, используемые современными производителями.
Составляющие высокого качества железобетона
Высокопрочные составы отличаются от традиционных видов наличием специальных добавок и компонентов, повышающих прочность и долговечность материала. Основными составляющими являются:
- Цемент высоких марок (например, M500 или выше);
- Специальные заполнители (граниты, кварциты и др.) с минимальной пористостью;
- Суперпластификаторы, улучшающие пластичность и снижающие водоцементное отношение;
- Армирующие волокна, увеличивающие стойкость к трещинам и разрушениям.
Использование новейших рецептур позволяет добиться значительной экономии цемента при сохранении и повышении прочностных характеристик.
Инновационные технологии производства
Современные предприятия применяют передовые технологии, направленные на улучшение свойств бетона и упрощение производственного процесса:
- Автоматизированные системы дозирования компонентов. Они обеспечивают точное измерение ингредиентов, исключают человеческий фактор и снижают вероятность ошибок.
- Использование вибрационных установок и центрифуг. Благодаря этому повышается плотность укладки смеси, снижается количество воздушных пустот, что положительно сказывается на итоговом качестве изделия.
- Применение тепловых камер и парообработки. Процесс твердения ускоряется, улучшаются механические свойства бетона, сокращается цикл производства.
Кроме того, широкое распространение получили добавки, позволяющие увеличить срок службы готового продукта и защитить его от неблагоприятных воздействий окружающей среды.
Контроль качества
Контроль качества — важнейший этап производства высокопрочного железобетона. Производители проводят испытания образцов на сжатие, растяжение, морозостойкость и водопроницаемость. Только при полном соблюдении нормативных показателей продукция поступает потребителю.
Наиболее распространенные методы проверки включают:
- Испытание образцов методом раздавливания (определение предела прочности на сжатие);
- Определение коэффициентов морозостойкости путем циклических замораживаний-оттаиваний;
- Проведение ультразвукового исследования структуры бетона для выявления дефектов.
Подобные процедуры позволяют своевременно выявлять дефекты и оперативно устранять причины брака.
Перспективы развития отрасли
Сегодня специалисты активно работают над созданием принципиально новых составов, позволяющих снизить затраты ресурсов и уменьшить негативное воздействие на окружающую среду. Среди наиболее перспективных направлений выделяются:
- Использование вторичных отходов промышленности в составе бетонных смесей;
- Производство экологически чистого цемента с минимальным содержанием вредных примесей;
- Оптимизация процессов доставки и хранения сырья для снижения энергозатрат.
Такие инициативы способствуют сохранению природных ресурсов планеты и соответствуют современным экологическим стандартам.
Заключение
Высокая прочность и надежность железобетона сделали его ключевым строительным материалом современности. Постоянное развитие технологий и внедрение новаторских подходов позволяет производителям добиваться оптимальных результатов при минимальном расходовании ресурсов. Сегодня строятся здания и сооружения, превосходящие прежние показатели надежности и долговечности.
Производственный сектор постоянно внедряет новые решения, обеспечивая высокое качество выпускаемого продукта. Будущее принадлежит материалам нового поколения, обладающим уникальными свойствами и широкими возможностями применения. Компания продолжает следить за тенденциями рынка и развивать собственное производство, предлагая клиентам только проверенную продукцию высочайшего уровня.
«Северсталь» представила новую высокопрочную марку стали для мостостроения
"Северсталь" на международной конференции "Дорожное строительство в России: мосты и искусственные сооружения" представила новую марку высокопрочной стали 12Г2НДФБ с классом прочности 460 МПа. Внедрение этого материала в российское мостостроение позволит снизить металлоёмкость конструкций до 10% по сравнению с традиционно используемыми сталями.
На протяжении последних десятилетий в России при строительстве мостов в основном применяются стали класса прочности до 390 МПа, такие как 10ХСНД и 15ХСНД, что сдерживает возможности ресурсосберегающего проектирования и повышает затраты на строительство. Между тем мировая практика показывает, что стали классов 460 МПа и выше применяются в мостовом строительстве стран Европы и Азии, где они обеспечивают снижение веса конструкций и повышение срока их службы.
Ответом на эти вызовы стала новая высокопрочная марка стали 12Г2НДФБ класса прочности 460 МПа, созданная экспертами "Северстали" по разработке новых продуктов и перспективному инжинирингу в тесном взаимодействии с профильными институтами и промышленными заказчиками. Совместно с ООО "Мастерская мостов", ЗАО "Курганстальмост", МАДИ и ВНИИЖТ был реализован комплекс всесторонних испытаний, включавший исследование химического состава и механических свойств проката, подбор сварочных материалов и режимов сварки, оценку антикоррозионной стойкости, а также проверку выносливости сварных балок при циклических нагрузках.
По результатам этой работы было получено положительное заключение экспертов о возможности применения новой марки стали в мостостроении. Использование стали с классом прочности 460 МПа позволит заказчикам значительно сократить массу пролетных строений, снизить транспортные расходы и стоимость опорных частей и фундаментов, уменьшить затраты на обслуживание моста в течение всего жизненного цикла.
В ближайшее время планируется реализовать "пилотный" объект строительства с использованием высокопрочной стали 12Г2НДФБ, а также разработать стандарт организации (СТО), пройти его профильную экспертизу в техническом комитете ТК 465 "Строительство" и зарегистрировать СТО в Федеральном информационном фонде стандартов в установленном порядке. Стратегическая задача - включить стали с классом прочности 460 МПа для мостовых металлических конструкций в Федеральный информационный фонд стандартов.
"Развитие мостовой отрасли требует внедрения современных материалов, способных повысить качество и надежность объектов инфраструктуры. Высокопрочная сталь с классом прочности 460 МПа - это технологическое решение, обеспечивающее снижение металлоёмкости и эксплуатационных расходов, а также возможность реализации более эффективных инженерных решений. Включение данных сталей в нормативную базу даст отрасли дополнительные инструменты для повышения конкурентоспособности и выполнения масштабных инфраструктурных задач", - отметил Сергей Юдин, начальник управления развития продуктов и решений в инфраструктурном и промышленном строительстве "Северстали".
Код доступа к рынку
Правительство расширяет сферу применения системы цифровой маркировки «Честный знак» на стройматериалы в потребительской упаковке. С октября под регулирование попадут цемент и сухие строительные смеси, с декабря требования распространятся ещё на ряд товаров, среди которых монтажная пена, шпатлёвки, герметики, мастики.
По данным Росстандарта, доля фальсифицированной продукции в сегменте цемента превышает 20% (около 13,7 млн тонн). В категории сухих смесей и строительных растворов доля достигает 40% (6,5 млн тонн). Эксперты связывают масштабы проблемы с фактически упразднённым в 2021 году государственным контролем за оборотом стройматериалов. Переход на обязательную маркировку, по замыслу регуляторов, должен защитить рынок от контрафакта и недобросовестной конкуренции.
Что надо знать о технологии нанесения кода
С 1 сентября все участники оборота строительных материалов в потребительской упаковке обязаны зарегистрироваться в системе «Честный знак», оператором которой является Центр развития перспективных технологий (ЦРПТ). Через эту систему с помощью кодов DataMatrix будет отслеживаться путь товара: от изготовителя до конечного потребителя. Отсутствие или подделка кода влечёт за собой ответственность, включая уголовную — вплоть до 6 лет лишения свободы.
Таким образом, перед производителями стройматериалов встал вопрос решения задачи по обязательной маркировке. Выбор технологии нанесения цифровых кодов зависит от упаковочного материала и специфики производственного процесса. Это может быть:
- этикетирование;
- лазерное нанесение;
- печать термотрансферным или пьезоструйным принтером.
Вариантов реализации два: либо осваивать нанесение маркировки на собственной площадке, либо воспользоваться типографским способом (код наносит изготовитель упаковки, а производитель закупает у него уже промаркированную продукцию).
Отраслевые аналитики полагают, что второй вариант найдет широкое применение в секторе цемента и сухих строительных смесей. Среди основных причин называются необходимость обеспечения условий обеспыливания мешков и положительных температур в области работы оборудования при нанесении маркировки, которые зачастую сложно обеспечить в цехах фасовки цемента, а также возможность для производителей избежать перестройки действующих технологических линий.
Первым предприятием, запустившим промышленное преднанесение кодов DataMatrix на полипропиленовые мешки для цемента, стала компания КОНТИ (г. Барнаул). По словам Василия Фролова, руководителя направления коробчатых мешков и крупнотоннажной тары компании, фактор сокращения издержек станет главным аргументом в пользу передачи обязанностей по маркировке изготовителям упаковки: «Если небольшие товаропроизводители смогут найти дешёвое решение для нанесения, то крупным холдингам необходимо будет вложиться в модернизацию каждой линии, понять технологию, изучить все нюансы. Кроме того, если у нас, в силу наличия смежных производств, есть сотрудники, способные решать вопросы, связанные с маркировкой мешков».
О полипропиленовой упаковке
На фоне быстрой адаптации производителей полипропиленовой упаковки к нововведению эксперты ожидают повышение спроса на данную продукцию в России (рост мирового сегмента в этом году прогнозируется на уровне 14%). Интерес к мешкотаре, сравнительно недавно появившейся на отечественном рынке, объясняется высокими показателями прочности и влагостойкости, а также потенциалом для оптимизации расходов на логистику и хранение товаров. Её использование позволяет экономить до 50% пространства при транспортировке и на треть сокращать требуемые складские площади.
В контексте борьбы с контрафактом важным преимуществом полипропиленовой тары, по словам Фролова, становится и невозможность её кустарного производства из-за технологически сложного процесса и высокой стоимости оборудования. В сочетании с цифровой маркировкой это позволит обеспечить двухуровневую систему защиты.
Влияние на себестоимость
Коды DataMatrix на полипропиленовую мешкотару наносятся пьезопринтерами. Особенность оборудования заключается в том, что, несмотря на необходимость начальных инвестиций, оно сводит эксплуатационные расходы к минимуму. В свою очередь, этикетирование — бюджетное решение на этапе внедрения, но требует дополнительных затрат на закупку расходных материалов.
Собственно, выбор технологии нанесения цифровых кодов, как и подход производителя к кадровому обеспечению стоящей задачи, — это то, что может отразиться на себестоимости конечной продукции. Если повышать требования к квалификации сотрудников, необходимость в увеличении их численности (а, соответственно, и увеличении фонда заработной платы) отпадёт.
В целом, подорожания строительных материалов из-за изменений, вступающих в силу осенью, экономисты не ожидают. Рост цен скорее будет обусловлен общей инфляцией, чем маркировкой.