Строительная доска объявлений - BENT.RU
Cтроительный портал BENT. Проектирование, гражданское и промышленное строительcтво. Проектирование зданий.

Добавить объявление
Строительные объявления Строительная документация Статьи по строительству Строительный портал

Производство строительных материалов в России

  [Раздел: Строительные материалы]

Н. В. Трескова

НАДЕЖДА ВЛАДИМИРОВНА ТРЕСКОВА — кандидат технических наук, профессор Московского государственного строительного университета (МГСУ). Область научных интересов: свойства и технологии теплоизоляционных материалов.

129337 Москва, Ярославское шоссе, д. 26а, МГСУ, тел. (095)235-53-53, факс (095)235-58-10.

В промышленность строительных материалов входит 25 видов производств, объединяющих около 9,5 тыс. предприятий. Это производства цемента, бетона и сборного железобетона, стекла, кирпича, керамической плитки, теплоизоляционных, полимерных, гидроизоляционных, кровельных и других строительных материалов. Свыше 60% производственных мощностей предприятий промышленности сосредоточено в европейской части России. Объем строительных материалов в 2002 г. составил около 3% от общего объема промышленной продукции России. Продукция отрасли в основном потребляется внутренним рынком; экспортируется, главным образом асбест в количестве 4—6% от объема отечественного производства.

Промышленность строительных материалов является одной из наиболее топливо- и энергоемких, а также грузоемких отраслей народного хозяйства, и вследствие высоких удельных затрат при производстве продукции, особенно на топливно-энергетические ресурсы, цены на отечественную продукцию постоянно растут, приближаясь к мировым. Причем соотношение между ценами производства и потребления в среднем по России достигает двукратного значения, что обусловлено транспортными, налоговыми и прочими начислениями.

В последнее время ежегодный прирост производства основных видов строительных материалов в натуральном выражении составляет от 7 до 30%. Возрастает доля отечественной продукции, соответствующей мировым стандартам. Эго отечественный цемент, полированное стекло, отдельные виды керамических изделий, асбест и некоторые другие материалы и изделия. В то же время многие отечественные кровельные и гидроизоляционные материалы уступают зарубежным по внешнему виду и долговечности, теплоизоляционные — по плотности, долговечности и токсичности, большинство отделочных — по декоративности и т.д. Это обусловлено главным образом низким техническим уровнем предприятий, износом технологического оборудования, отсутствием качественного сырья.

Научно-технический прогресс в отрасли во многом основывается на зарубежных научно-технических разработках и закупках импортного технологического оборудования.

Производство цемента является базовой отраслью строительного комплекса, от которого зависит состояние и развитие экономики страны в целом. Всего в мире производится ежегодно примерно 1 млрд т цемента. По уровню его производства Россия (38 млн т в год) находится в первой десятке стран после Китая, США, Японии, Индии, Италии, хотя недавно ситуация была значительно лучше.

Цемент производится во всех экономических районах страны, причем более 60% его производства приходится на Уральский, Центральный, Поволжский и Северо-Кавказский регионы. Доля транспортных затрат в цене цемента составляет в среднем 15%.

В последнее время наблюдается устойчивая тенденция повышения спроса на цемент, и предприятия стараются поддерживать выпуск продукции на уровне текущего спроса.

Средняя мощность цементного завода составляет порядка 1,5 млн т, что значительно выше, чем в большинстве зарубежных стран. Наиболее крупными предприятиями являются «Новоросцемент», «Спасск-цемент», «Цемент» (г. Вольск), «Ачинский глиноземный комбинат». К сожалению, приходится констатировать, что в отрасли работают и 18 убыточных предприятий, а рентабельность производства в среднем составляет 10%.

Несмотря на сокращение объемов производства, ассортимент производимых в России цементов по видам и маркам остается довольно широким, хотя больше всего выпускается портландцемент М400 и М500 (около 90% от общего объема цемента) и доля его постоянно увеличивается. Производство высокомарочных цементов незначительно, и в дальнейшем такие цементы предполагается изготавливать только по заказу.

Традиционно производятся многокомпонентные цементы, при получении которых экономится от 10 до 25% топлива. Однако заметно значительное (почти в 3 раза) уменьшение выпуска шлакопортландцемента из-за резкого снижения спроса. Выпускается цемент для тампонирования нефтяных и газовых скважин, глиноземистый, расширяющийся, белитоалюминатный и декоративный (общий объем их выпуска составляет около 50 тыс. т).

Качество отечественного цемента, как правило, довольно высокое. Значительная часть выпускаемой продукции соответствует европейскому ENV 197-1 и американскому ASTM С 150 тип 1 стандартам и английским стандартам BS12:1978 и BS12:1989.

Технический уровень отечественного цементного производства значительно отстает от мирового. Большую часть отечественного цемента (86%) получают по технологически простому, но высокоэнергоемкому «мокрому» способу. По более современному «сухому» способу работают 12 предприятий. Практически все технологические линии цементного производства морально устарели, многие предприятия работают периодически. Это предопределяет высокие удельные затраты материальных и топливно-энергетических ресурсов на выпуск продукции. Затраты на топливо и электроэнергию в себестоимости цемента составляют в среднем 40%, а на отдельных предприятиях до 60%. Современному уровню производства соответствует только технологическая линия с печью размером 4,0x80 м с циклонными теплообменниками и реактором-декарбонизатором АО «Невьянский цементник».

Такое положение в цементном производстве может привести к полному вытеснению отечественного цемента в приграничных районах нашей страны продукцией соседних стран (Китай, Индия, Иран и др.). Их цементная промышленность быстро развивается с использованием самых современных на данный момент технологий и оборудования.

Для мировой цементной промышленности характерно расширение производства высококачественных многокомпонентных цементов на основе портландцементного клинкера и различных природных и техногенных добавок. Это позволяет не только существенно снизить энергозатраты на производство, но и получать цементы с принципиально новыми свойствами. Выпуск многокомпонентных цементов возрос в странах Евросоюза, Японии, Индии и др. и сейчас он достигает порядка 80% общего объема мирового производства.

Увеличивается выпуск тонкомолотых вяжущих и вяжущих низкой водопотребности, характеризующихся более высокими удельной поверхностью и маркой.

За рубежом преобладает «сухой» способ производства. В ряде промышленно развитых стран (Япония, Германия, Испания, Италия и др.) по «сухому» способу производится до 100% цемента, однако в США (до 40%), Англии, Дании и др., в связи с особенностями сырья, сохраняется и «мокрый» способ. Современные линии «сухого» способа с декарбонизаторами последних моделей и четырех- и пятиступенчатыми циклонными теплообменниками позволяют снизить удельный расход топлива на обжиг клинкера, обеспечивают высокую степень газоочистки и создают возможность сжигания в декарбонизаторах практически любых видов топлива, включая крупнокусковой бурый уголь и горючие отходы без их предварительной подготовки. В зарубежной практике широко используются различные топливосодержащие отходы, в частности изношенные шины без предварительного измельчения. Удельный расход топлива при производстве цемента по «сухому» способу составляет 100—115 кг у.т./т клинкера, в то время как на предприятиях России, работающих по «мокрому» способу он равен порядка 220 кг у.т./т клинкера.

Для помола сырья и клинкера за рубежом используют мощные трубные мельницы с сепараторами, работающими в «замкнутом» цикле помола. Производительность отечественных трубных мельниц уступает зарубежной; в подавляющем большинстве используется «открытый» цикл помола без сепараторов.

В последние годы широкое распространение получили высокопроизводительные и надежные валковые мельницы, позволяющие совместить помол и сушку высоковлажного сырья, считающегося непригодным для использования при «сухом» способе производства. Энергозатраты на помол в них меньше. В цементной промышленности России валковые мельницы пока не применяются.

Мощность современных зарубежных печных агрегатов достигает 7—8 тыс. т/сут и более, в России не более 3 тыс. т/сут и большинство печных агрегатов не соответствуют современному уровню и эксплуатируется гораздо дольше амортизационных сроков.

Основными направлениями развития цементной промышленности в России, согласно проекту развития промышленности строительных материалов на ближайшую и долгосрочную перспективы, должны являться: техническое перевооружение и реконструкция цементных заводов; увеличение доли «сухого» способа производства цемента до 80—85%; расширение ассортимента и повышение качества цемента; широкое использование отходов других отраслей промышленности, а также уменьшение вредных выбросов в атмосферу, улучшение условий труда и т.п.

Сборный и монолитный железобетоны продолжают оставаться одним из основных строительных материалов гражданского, примышленного и транспортного назначения при новом строительстве, реконструкции и капитальном ремонте. В строительном комплексе России сборные железобетонные изделия и конструкции на протяжении нескольких десятилетий являлись основным видом бетонного производства, составляя более 60% общего объема продукции. Но в последние годы наблюдается тенденция к снижению объема выпуска сборного железобетона (в 2002 г. произведено всего ~14 млн м3) и заметный рост доли монолитного железобетона, особенно в строительстве престижного жилья и административных зданий.

Производство сборного железобетона размещается по всей территории России и находится в прямой зависимости от деятельности строительного комплекса в данном районе; больше всего сборный железобетон производят в Центральном, Поволжском, Уральском и Западно-Сибирском районах.

Средняя марочная прочность сборного конструкционного бетона равна 28 МПа, монолитного —19 МПа.

За рубежом в основном используют монолитный железобетон; его доля в общем объеме применения железобетона составляет: США — около 85, Англия — 70, Япония — более 80%. Широкому применению монолитного железобетона способствует применение унифицированной крупнощитовой опалубки, литых бетонных смесей с суперпластификаторами, высокопроизводительных установок для приготовления, транспортировки и укладки бетонной смеси.

Номенклатура сборного железобетона очень широкая: для промышленного строительства — это изделия с преднапряженным армированием (колонны, фермы, сваи, подкрановые балки), панели ограждения и покрытий, опоры ЛЭП и связи, шпалы, трубы, кольца для колодцев, тюбинги для тоннелей, и др.; для жилищного — стеновые панели, плиты перекрытий и покрытий, лестничные марши и др.

Большую часть сборного железобетона изготавливают с использованием паропрогрева в ямных и туннельных пропарочных камерах. При централизованном пароснабжении в них расходуется 700— 1400 кВт • ч/м3 тепловой энергии, что в 2—3 раза превышает технологические нормы и более чем в 10 раз аналогичные показатели европейских предприятий. В промышленно развитых странах для экономии энергии используют минеральные (золу-унос, микрокремнезем и расширяющую добавку на основе алюминатов) и комплексные химические (ускорители твердения и снижающие водопотребность) добавки. Эффективность действия добавок зависит, как правило, от природы цемента.

Особое место занимает модифицирование свойств бетонов путем применения добавок. Главную роль среди них играют пластифицирующие добавки — суперпластификаторы. С использованием суперпластификаторов в США выпускают до 80% бетонных изделий. В нашей стране по большей части используют суперпластификаторы С-3 и 10-03.

В качестве упрочняющей добавки за рубежом применяют микрокремнезем (тонкодисперсный аморфный кремнезем), являющийся отходом производства ферросплавов. Особенно эффективно его использование в сочетании с суперпластификаторами. Но низкая насыпная плотность микрокремнезема (200— 240 кг/м2) затрудняет его транспортировку, хранение и введение в бетонные смеси. В нашей стране микрокремнезем имеется в значительных количествах, но объем его применения пока невелик.

Сборный железобетон в основном представлен изделиями из тяжелых бетонов. Легкие бетоны на пористых заполнителях, чаще всего керамзите, используют преимущественно для изготовления панелей наружных стен. С введением повышенных требований по теплозащите ограждающих конструкций назрела необходимость увеличения производства легкобетонных изделий с одновременным расширением их ассортимента и улучшения их теплозащитных свойств.

Расширяется производство мелкозернистых (песчаных) бетонов, обладающих более высокими физикомеханическими характеристиками и долговечностью по сравнению с бетонами на крупном заполнителе. Это позволяет снизить материалоемкость конструкций и повысить их эксплуатационную надежность.

В последнее время заметное внимание уделяется фибробетонам, т.е. бетонам, армированным стальными, базальтовыми, стеклянными, полимерными или углеродными волокнами, однако объем их производства пока незначителен. Использование армирующих волокон в конструкциях наружных стен позволяет не только упрочнить материал наружной стены и снизить его среднюю плотность, но и уменьшить толщину стены, тем самым существенно снижая массу конструкции стены.

Мировой и отечественный опыт использования сухих строительных смесей показал их высокую эффективность и преимущества по сравнению с традиционными материалами, а именно: стабильность составов, следовательно, повышение качества строительных работ; снижение материалоемкости в 3—10 раз и повышение производительности труда в 1,5—5 раз в зависимости от вида работ и применяемых средств механизации; возможность транспортировки и хранения при отрицательной температуре, что особенно важно в климатических условиях России.

Европейский рынок сухих строительных смесей сформировался довольно давно. Их производство в Германии составляет порядка 8,5; в Италии — 3,5; Испании и Франции — по 1,9 млн т. В России широкое использование сухих смесей в строительстве началось лишь в последнее десятилетие XX века и объем их производства пока меньше — менее 2 кг/чел. (против 30 кг/чел. в Германии), но в последние годы производство их значительно увеличилось. Изготовление сухих смесей в настоящее время в России осуществляется на большом числе небольших развивающихся предприятий, у которых общий объем выпуска продукции составляет 100—150 т/мес.

Номенклатура выпускаемых сухих смесей весьма разнообразна; их применяют для выравнивания поверхностей стен и потолков, устройства полов, плиточных, малярных, гидро- и теплоизоляционных работ и т.п.

Сухие строительные смеси в общем случае представляют собой композиции вяжущих, заполнителей (наполнителей) и различных химических добавок, поставляемые на стройплощадку в сухом виде и затворяемые водой непосредственно перед их использованием. Исходные материалы для приготовления сухих смесей, как правило, отечественного производства, но некоторые виды добавок (например, диспергируемые полимерные порошки, высоковязкая метилцеллюлоза, сухие антивспенивающие добавки и др.) — импортные. Использование добавок, чаще всего комплексных, позволяет регулировать технологические параметры изготовления и конечные свойства смесей, обеспечивая требуемые пластичность и удобоукладываемость, ускоряя или замедляя сроки схватывания и твердения. Обязательным условием получения качественной смеси является тщательная подготовка (сушка и помол) наполнителя.

Российский Химический Журнал. Том XLVII (2003) №4
Химия современных строительных материалов

  [1] 2 »




Статьи |  Фотогалерея |  Обратная связь

© 2006-2024 Bent.ru
Бесплатная строительная доска объявлений. Найти, дать строительное объявление.
Москва: строительство и стройматериалы.