УДК 691.3

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ АРХИТЕКТУРНО-ДЕКОРАТИВНЫХ ПОРОШКОВО-АКТИВИРОВАННЫХ ПЕСЧАНЫХ БЕТОНОВ

Калашников Владимир Иванович1, Суздальцев Олег Владимирович2
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, доктор технических наук, профессор, зав. кафедрой "Технология строительных материалов и деревообработка"
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, инженер

Аннотация
В статье рассмотрена технико-экономическая эффективность внедрения архитектурно-декоративных порошково-активированных песчаных бетонов нового поколения.

Ключевые слова: архитектурно-декоративные бетоны, порошково-активированные песчаные бетоны, технико-экономическая эффективность


TECHNICAL AND ECONOMIC EFFICIENCY OF IMPLEMENTATION OF ARCHITECTURAL AND DECORATIVE POWDER-ACTIVATED SAND CONCRETES

Kalashnikov Vladimir Ivanovich1, Suzdalsev Oleg Vladimirovich2
1Penza State University of Architecture and Construction, Doctor of Technical Sciences, Professor, head of the Department "Technology of building materials and woodworking"
2Penza State University of Architecture and Construction, engineer

Abstract
The article considers the technical and economic effectiveness of the implementation of architectural and decorative powder-activated sand concretes of a new generation.

Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Калашников В.И., Суздальцев О.В. Технико-экономическая эффективность внедрения архитектурно-декоративных порошково-активированных песчаных бетонов // Современные научные исследования и инновации. 2016. № 11 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2016/11/72902 (дата обращения: 21.11.2016).

В отечественной практике производства бетона и изделий из него в подавляющем большинстве выпускаются бетоны марок М150-М500, при этом доля выпуска высокопрочных самоуплотняющихся бетонов ничтожно мала. Считается, что на практике для производства бетонов марок М800-М1000 и выше необходимо вводить в их состав реакционно-активный микрокремнезем или другие аморфные нанокремнеземы (белая сажа, silica fumes, аэросил и др.), при этом расходы цемента с использованием СП и ГП, как правило, должны быть не ниже 500-700 кг/м3.

Подтверждена возможность создания самоуплотняющихся бетонных смесей с добавлением большого количества дробленого песка фр. 0,63-2,5 (5,0) мм без использования дорогостоящих микрокремнеземов и наномодификаторов, с расходом цемента 400 кг/м3 вместо 700 кг/м3. Прочность на сжатие таких бетонов достигает более 100 МПа при расходе цемента 400 кг/м3. Задача создания архитектурно-декоративных окрашенных бетонов решается путем введения пигментов или красителей необходимого оттенка цвета и формированием декоративной поверхности, что придает неповторимый облик изделиям из бетона. При этом удельный расход цемента на единицу прочности составляет всего 3,47 кг/МПа. Это позволяет классифицировать разработанные бетоны как высокоэффективные экономичные бетоны нового поколения [1, 2].

Чтобы оценить экономический эффект от снижения стоимости компонентов при различных расходах на 1 м3, мы представляем сравнительную оценку их стоимости в порошково-активированных песчаных бетонах с расходами цемента 700 кг/м3 и 400 кг/м3 (табл. 1). В данном случае мы рассматривали бетоны на фракционированных наполнителях и заполнителях на основе отсевов дробления известняка. Выбор в пользу этой горной породы был сделан, исходя из наличия месторождений известняка во многих регионах России, в частности на территории Приволжского федерального округа. Стоимость каменной муки и песков фр.0,16-0,63 мм в приведенной таблице весьма условна и взята, исходя из приблизительных расчетов себестоимости производства этих наполнителей с учетом доставки железнодорожным транспортом на расстояние более 500 км. Понятно, что экономическая эффективность бетонов нового поколения в регионах с наличием карьеров нерудных ископаемых будет существенно выше, чем в регионах с отсутствием таких месторождений.

Таблица 1. Сравнительная стоимость компонентов бетонных смесей порошково-активированных песчаных бетонов с ГП Melflux с различным содержанием их в 1 мбетона

Компоненты бетонных смесей

Стоимость единицы,

руб./т

Составы бетонных смесей на 1 м3 для ПАПБ с расходами цемента 700 кг/м3 и 400 кг/м3 и их стоимость, руб./м3

Бетон ПАПБ-5

 (700 кг/м3)

Бетон ПАПБ-24

(400 кг/м3)

Расходы компонентов, кг/м3

Стоимость компонентов, руб

Расходы компонентов, кг/м3

Стоимость компонентов, руб

Цемент белый Египетский 52,5 СЕМ

9000

700

6300

400

3500

Известняк молотый (Пм), плотный, дробимостью Д1000

1200

300

360

350

420

Песок тонкозернистый известняковый, фр.0,16-0,63 мм

500

700

350

620

310

Песок-заполнитель известняковый, 

фр. 0,63-2,5 (5,0) мм

500

470

235

1040

520

Гиперпластификатор Melflux 5581, 1% от Цемента на сухое вещество

500000

7

3500

4

2000

Вода

30

200

6

163

5

Масса компонентов бетонной смеси на 1 м3

2377

2577

Стоимость компонентов бетонной смеси на 1 м3

10751

6855

Экономический эффект от снижения стоимости компонентов бетонных смесей, руб./м3

3896

В данном случае мы не ставили задачу точной калькуляции себестоимости производства 1 м3 порошково-активированного песчаного бетона в конкретном регионе. Значительно важнее на этом этапе исследований было показать экономический эффект от снижения расхода цемента и изменения известняковых наполнителей и заполнителей в 1 м3 при сохранении или незначительном понижении эксплуатационных и физико-технических характеристик порошково-активированного песчаного бетона.

Как видно из анализа табличных данных, экономический эффект от снижения стоимости компонентов порошково-активированных песчаных бетонов с расходами цемента 700 кг/м3 и 400 кг/м3 составляет 64%. При этом стоимость компонентов 1 м3 бетонной смеси достаточно низкая по сравнению с аналогичной стоимостью бетонов с близкими физико-техническими и эксплуатационными характеристиками. И это с учетом того, что стоимость компонентов оценивалась на составах архитектурно-декоративных бетонов, в которых от 80% до 90% стоимости формируют зарубежные дорогостоящие компоненты: белый цемент и ГП Melflux 5581. При отсутствии необходимости создания светлого цвета бетонных изделий и конструкций или изделий, имеющих яркий насыщенный цвет, можно значительно снизить стоимость компонентов 1 м3 бетонной смеси за счет замены белого цемента на серый портландцемент. Так, при замене белого цемента на серый и замене пластификатора Melflux на отечественный Хидетал 9γ стоимость компонентов 1 м3 самоуплотняющихся бетонов с расходом цемента 700 кг/м3 снизится в 2,66 раза, а для бетона с расходом цемента 400 кг/м3 – в 2,26 раза. Для архитектурно-декоративных бетонов высокая стоимость одного кубического метра не является показательной, учитывая малую толщину декоративно-отделочных панелей. Так, если декоративно-отделочные панели имеют толщину 20 мм, а себестоимость изготовления 1 м3 бетона готовых изделий будет в 2-2,5 раза больше, чем стоимость сырьевых материалов, то 1 м2 отделочной панели будет стоить 430-615 рублей. Японские производители оценивают стоимость одного квадратного метра декоративной панели из высокопрочного бетона в 1300-2600 рублей.

Таким образом, в результате исследований были получены экономичные высокофункциональные долговечные архитектурно-декоративные порошково-активированные бетоны с использованием отходов камнедробления горных пород. Учитывая то, что эти бетоны являются самоуплотняющимися (СУБ), можно говорить об экологичности и снижении энергопотребления при переходе на технологию производства таких бетонов.

Таким образом, массовое применение высокоэффективных порошково-активированных песчаных бетонов нового поколения с низким удельным расходом цемента на единицу прочности формирует предпосылки внедрения в полный производственный комплекс ресурсосберегающих, энергосберегающих и более экологически чистых технологий. Это обеспечивается сокращением выбросов вредных газов в атмосферу; уменьшением расходов энергии и топлива для транспортировки материалов, на их добычу, дробление и помол; уменьшением объемов добычи нерудных полезных ископаемых и сырья для производства цемента; сокращением наращивания чрезвычайно материало- и энергоемкого производства портландцемента; снижением объемов транспортировки компонентов и, как следствие, сокращение затрат логистических систем перевозок сырья; сокращением энергоемкости производства и заменой дорогостоящих привозных заполнителей более дешевыми местными песками или отходами камнедробления, в том числе из местных известняков, доломитов, гравийно-песчаных смесей.


Библиографический список
  1. Калашников В.И. ЧЕРЕЗ РАЦИОНАЛЬНУЮ РЕОЛОГИЮ В БУДУЩЕЕ БЕТОНОВ. Ч. 3. ОТ ВЫСОКОПРОЧНЫХ И ОСОБОВЫСОКОПРОЧНЫХ БЕТОНОВ БУДУЩЕГО К СУПЕРПЛАСТИФИЦИРОВАННЫМ БЕТОНАМ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО  // Технологии бетонов. 2008. № 1. С. 22.
  2. Калашников В.И. ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕАКЦИОННО ПОРОШКОВЫХ СУХИХ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ // Строительные материалы. 2009. № 7. С. 59-61.


Все статьи автора «Мороз Марина Николаевна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться:
  • Регистрация