CC BY
149
УДК 721.02
ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ СТРОИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ «КУБ 3V» ДЛЯ ОСВОЕНИЯ ВЫПУСКА 30 000 КВ. М ЖИЛОЙ ПЛОЩАДИ В ГОД
В.А. Попов, В.А. Казаков, А.Ф. Андрюшенков, Н.С. Воловник ФГБОУ ВО «СибАДИ», Россия, г. Омск.
Аннотация. В статье представлены результаты патентного поиска по технологии изготовления сборных конструкций для безригельных каркасов жилых зданий. Рассмотрены преимущества технологии монтажа зданий по прогрессивной строительной системе «КУБ ЗУ». Предложены для использования в Сибирском регионе различные варианты организации работ по изготовлению конструкций данной системы. Рассмотрено строительство нового завода по производству изделий, предложена модернизация существующих заводов. В основу технологии изготовления взята запатентованная поточная линия СЛ-7. Выполнено экономическое обоснования предложенных вариантов и обозначены пути реализации предлагаемых решений.
Ключевые слова: изготовление сборных конструкций для строительной системы «КУБ 3V», поточная линия СЛ-7, стоимость предлагаемых к реализации решений.
Введение
Данная статья содержит материалы для технологических разработок способов производства железобетонных изделий (ЖБИ) строительной системы «КУБ ЗУ» и последующего монтажа конструкций с оценкой стоимости вариантов проектов. Материалы подготовлены по заказу ООО «ПЦ» Сибпроект». Технологию строительства жилых и общественных зданий по строительной системе «КУБ ЗУ» можно назвать прогрессивной, так как она обладает целым рядом преимуществ, что сделало ее популярной не только в России, но и за рубежом. Эта система сейчас широко используется в Европе, а именно во Франции и Испании.
В России используют систему и «КУБ-2.5» и «КУБ ЗУ» в различных регионах. Наибольшие объемы работ с использованием данной технологии в Нижнем Новгороде, Красноярске, Барнауле, Москве и Санкт-Петербурге. Главным плюсом данной прогрессивной технологии является то, что она повышает значительно надежность возводимых зданий.
Организация производства сборных железобетонных конструкций строительной системы «КУБ 3V»
Возведение жилых зданий по данной строительной системе позволяет
минимизировать затраты на возведение каркаса в целом, позволяет использовать мощности местных заводов ЖБИ, а также мощности производителей местных
конструкционных материалов. Технология возведения зданий по строительной системе «КУБ ЗУ», дает высокое качество производства работ, обеспечивает безопасность работ при монтаже надколонных плит, увеличивает прочность стыка смежных плит, сокращает время возведения каркаса здания без увеличения себестоимости строительства при надлежащей надежности конструкции каркаса в целом. Но вопросы внедрения прогрессивной технологии сложны, так как необходимо строительство либо новых заводов по производству конструкций системы, либо модернизация заводов существующих. В настоящее время правообладателем и патентообладателем системы «КУБ ЗУ» является ООО «СИСТЕМА СТРОЙ», которая реализует свои исключительные права путем заключения лицензионных договоров на проектирование, строительство и изготовление конструкций строительной системы «КУБ ЗУ» [1,2,3,4]. Система «КУБ ЗУ» объединяет в себе все лучшее от ранее существующих вариантов и разработана для строительства зданий до 25 этажей и выше в 1-1У климатических районах в обычных условиях и условиях повышенной сейсмики до 8 баллов. Строительная система «КУБ ЗУ» - система, где впервые для монтажа плит перекрытия сборного безригельного каркаса применяют кондуктор и сборный опорный столик. Кондуктор и опорный столик являются изобретениями [1]. Остановимся подробнее на вопросах
изготовления сборных конструкций данной строительной системы.
Разработчик системы «КУБ-3У», при организации нового производства, предлагает разработанную технологическую стендовую линию «СЛ-7». Это новая разновидность технологии производства крупногабаритных железобетонных изделий. Её основные преимущества: а) возможность распалубки изделий с помощью грузоподъемных механизмов, исключая ручной труд, путем использования нового запатентованного трехшарнирного
механизма, который расположен на зеркале поддона и крепится к бортам металлоформы; б) возможность использования для термической обработки заформованных изделий различных тепловых носителей. Тепловыми носителями для термической обработки изделий может быть горячее масло или горячая вода, циркулирующая по регистрам, которые расположены под формовочным листом вдоль всего стенда. Можно так же использовать для этих целей легкие металлические конструкции, покрытые теплозащитной тканью, которые
устанавливаются поверх заформованных изделий вдоль всего стенда и под которые направляют тепловой носитель,
вырабатываемый либо парогенератором, либо газогенератором, либо тепловыми пушками. Г.М. Вилекжанин - автор стендовой линии для формования ЖБИ. (патент № 108733 от 27.09.2011 г.) [5]. На рисунке 1 показана схема формовочного пролета со стендовой линией «СЛ-7» для строительства железобетонного каркаса жилых домов общей жилой площадью 30 000 кв. метров в год. Размер первой части формовочного цеха для размещения стендовых форм (изготовление плит перекрытия, колонн и железобетонных связей) составляет 80х18 метров. Отметка уровня головки рельса подкрановой балки не менее 7,0 м. Во второй части цеха размерами 64х18 метров предполагается разместить поточно-агрегатную технологию производства доборных элементов (лестничные марши, площадки, плиты лоджий и балконов, электропанели, элементы стен и перегородок). Таким образом, общий размер формовочного цеха составит 144х18 метра.
Рис. 1. Схема формовочного пролета стендовой линии «СЛ-7» с годовым выпуском ж/б изделий, позволяющим обеспечить строительство жилых домов общей площадью 30 000 м2. 1) стендовая линия СЛ-7; 2) бортоснастка панелей перекрытия; 3) бортоснастка колонн; 4) бортоснастка связи; 5) Бетоноукладчик; 6) рельсы.
Линия «СЛ-7» (патент № 108733) [5] состоит из формовочного листа (рис. 2, 3) под ним расположен слой тяжелого бетона и арматурная сетка, поверх которой расположены трубы (регистры), под ними уложен пенобетон или керамзитобетон по краям которых вдоль всей дины стендовой линии уложен армированный металлическим каркасом тяжелый бетон, поверх которого установлены рельсы для универсального вибробетоноукладчика. На формовочном листе установлены металлические формообразующие борта, прижимные
устройства (патент № 120123)[6] и устройства открывания бортов, при этом для открывания поперечных бортов применяют устройство в виде спаренного или одиночного шарнирно-подъемного устройства, а для открывания продольных бортов применяют шарнирно-откидное или шарнирно-подъемное устройство. Для термообработки
отформованных изделий применяют горячую воду, либо нагретое масло, которые пропускают через регистры расположенные под настилом [7,8].
Рис. 2. Механизированное открывание бортов формы стендовой линии «СЛ-3У» для формовки плит
перекрытия строительной системы «КУБ-3У». Поз.1. Борта отведены от отформованного изделия. Поз. 2. Начало открывания формы. Примечание: продольные борта условно не показаны. 1. Основание стендовой линии. 2. Формовочный лист. 3. Плита перекрытия. 4. Спаренное шарнирно-подъёмное устройство. 5. Поперечный борт. 6. Петлевые выпуска. 7. Траверса. 8. Шарнирно-подъёмное устройство.
Рис. 3. Узлы и детали стендовой линии «СЛ-7» для формовки плит перекрытия строительной системы «КУБ-3У». 1. Шарнирно-откидное устройство. 2. Продольный борт. 3. Рельсы. 4. Пенобетон (керамзитобетон). 5. Арматурная сетка. 6. Трубы. 7. Лист формовочный. 8. Бетон тяжёлый. 9. Каркас.
Технологический процесс формовки состоит из следующих отдельных участков, позволяющих организовать производство ЖБИ системы « КУБ-3V» из расчета 30 000 м2 жилья в год (таблица 1). Варианты
стоимости
проекта
по
производства ЖБИ системы
организации КУБ^ из
расчета 30 000 таблице 2.
м жилья в год приведены в
Таблица 1 - Комплект технологических участков, необходимых для организации производства ж/б изделий системы «КУБ-3У» из расчета 30 000 м2 жилья в год
№ п/п Наименование цеха, его характеристика Размеры цеха или участка (1хЬхИ), м Ед. изм Производительность в Примечание
год месяц сутки
1 2 3 4 5 6 7 8
1. Формовочный цех 144х18х10 м2 30000 2500 113
1.1. Участок ж/б плит, колонн и связей 80х18х10 м3 6000 500 23 Нормативный съем с 1м2 цеха равен 10 м3 ЖБИ в год
1.2. Участок ж/б доборных маршей, площадок, лифтовых шахт, стеновых блоков, вентблоков 64х18х10 м3 6000 500 23
Всего по п.1.1. и п.1.2. м3 12000 1000 46
2. Арматурный участок_(правка, чистка, мерная резка арматуры, гнутье, сварка сеток и каркасов, изготовление закладных деталей...) 42х18х10 т 600 50 2,3 Минимальная площадь арматурного участка принята из технологически х соображений
3. Бетоносмесительный цех с адресной подачей смеси и отделением химических добавок. Производительность по цеховому бетону 60 м3/см, товарному бетону до 40 м3/см 18х17,5х16 м3 26400 2200 До 100 Инвентарная бетонораствор осмесительная установка цикличного действия производитель ность 20 м3/час
4. Силосный склад цемента емкостью 80 т 2 силоса по 40 т. диаметром 3,0 м, высотой 12 м т 660010560 550880 25-40 Склад рассчитан на 23 суток работы цеха
5. Склад инертных (песок, щебень) отдельностоящий или встроенный в теплый цех 3 отсека (2 щебень, 1 песок). Запас 600т (375 м3) т 52800 4400 200 Склад с обогревом заполнителей на 3 суток работы цеха (600тонн)
6. Склад готовой продукции и арматуры (СГП) с козловым краном 460х1,2х1,4 = 770 м3 Размер 40х18 м м3 46х10с ут= 460 м3 Склад рассчитан на 710 суток работы цеха
7. Паросиловое хозяйство т пар а 2191 182,3 8,3 Потребность пара на технологию -0,18 т/м3 ЖБИ
8. Водоснабжение. - т 2429 202,4 9,2 0,2 т/м3 ЖБИ
9. АБК - чел - - 24 В одну смену
Таблица 2 - Варианты стоимости проекта организации производства ЖБИ системы КУБ-3У из расчета 30 000 м2 жилья в год
№ п/п Наименование затрат Стоимость, млн.руб Примечание
1 2 3 4
1. Стоимость лицензий на право пользования системой «Куб-3У»
1.1. 1.2. 1.3. Лицензионный договор на проектирование зданий и сооружений в системе «КУБ-3У» Лицензионный договор с производителями ЖБИ на изготовление ж/б конструкций в системе «КУБ-3У» Лицензионный договор на строительство зданий и сооружений в системе «КУБ-3У» 0,5 млн. руб. 0,3 млн. руб. 0,4 млн. руб.
2. Приобретение металлоформ для каркаса (плиты, колонны, связи)
2.1. Вариант изготовления только металлоформ каркаса для агрегатно-поточной технологии и размещения их на действующем заводе ЖБИ под 30 000 м2 общей жилой площади в год Более 6,0 млн. руб. Техническое перевооружение. При наличии действующего завода ЖБИ с полной инфраструктурой
3. Затраты на комплектацию нового завода
3.1. Формовочный цех
3.1.1. Строительство корпуса (18х144 м) 26,0 млн. руб. Без технологического оборудования (10 тыс. руб./м2)
3.1.2. Устройство стенда (теплый пол, разводка труб, утепление, рельсовые пути...) 4,5 млн. руб. 2 линии длиной по 60 м
3.1.3. Изготовление и монтаж: - бортоснастки стендовой линии «СЛ-3У»; - металлоформ доборных элементов (лестничные марши, лестничные площадки, перегородки, санкабины, балконы, лоджии.) 2,5 млн. руб. 0,6 млн. руб. Для плит колонн и связей 30,6 тонны 6-8 тонн
3.1.4. Приобретение формовочного оборудования (бетоноукладчик, заглаживающее устройство, кюбеля, вывозные тележки, траверсы.) 0,8 млн. руб.
3.2. Арматурный участок
3.2.1. Строительство корпуса 7,6 млн. руб. Размер в плане 18х42м
3.2.2. Приобретение и монтаж арматурного оборудования (правка, чистка, мерная резка арматуры, гнутье, сварка сеток и каркасов, сборка объемных каркасов, изготовление закладных деталей) 1,5 млн. руб.
3.3. Бетоносмесительная установка (БСУ) (производительность 20 м3/час) с шеф-монтажем 4,7 млн. руб. ОАО «Ярстройтехника»
3.3.1. Доставка и монтаж БСУ 1,6 млн. руб. -
3.3.2. Приобретение и монтаж адресной подачи бетонной смеси 0,8 млн. руб. -
3.4. Силосный склад цемента емкостью 80 т 1,3 млн. руб. 2 силоса со шнековыми питателями
3.5. Склад инертных строительство (10х30м) 1,2 млн. руб. С подогревом заполнителей
3.6. Склад готовой продукции (СГП) с козловым краном колея 16 м 2,3 млн. руб. Открытая бетонная площадка
ИТОГО по п.3 (строительство нового завода) 55,4 млн. руб. -
Примечание: 1. В данном обзоре (п. 3) не учтены стоимости объектов энергетического обеспечения проекта (ТП, паросиловое, компрессорное хозяйство и ремонтная база);
2. В обзоре затраты на организацию строительно-монтажного подразделения не указано.
Заключение
1. Строительная система «КУБ-3V» запатентована. Для приобретения лицензий на право производства ЖБИ и на строительство необходимо приобрести у авторов лицензии на сумму 1,2 млн. руб.
2. Технология производства ЖБИ на линии «СЛ-37» в специальных стендовых формах повышает качество ЖБИ, снижает
количество крановых операций, исключает ручные операции при распалубке изделий.
3. В рассматриваемых предложениях авторов «КУБа» предлагается оборудование только для производства ЖБИ каркаса (плиты и колонны). Для производства остальных ЖБИ (лестницы, балконы, лоджии стены...) потребуются дополнительные
производственные мощности. Для освоения заводского производства ЖБИ имеется 4 пути. Первый путь: на существующем заводе ЖБИ с полной технологической инфраструктурой (формовочный, арматурный цех, БСО и т.д.) произвести техническое перевооружение, с заменой парка металлоформ. Потребуется не менее 6 млн. руб. на формы для изготовления ЖБК каркаса и 0,6 млн. руб. на формы «добора» (всего 6,6 млн. руб.). Но в этом случае Заказчик приобретает старую «советскую» поточно-агрегатную технологию. Второй путь: тоже, но без производства «добора». Конструкции лестничных маршей, площадок, лоджий, балконов приобретать у сторонних производителей. Третий путь: строительство нового завода для производства ЖБИ из расчета строительства 30 000 м2 жилой площади в год по системе «КУБ-3V». Единовременные вложения в этом случае составят более 55 млн. руб. Четвертый путь: на существующих площадях действующего ЗжБи произвести
реконструкцию отдельных технологических участков указанных в п. 3 таблицы 2. В этих случаях вложения могут составлять от 8,6 млн. руб. (п. 3.1.2+п. 3.1.3+п. 3.1.3) до 55 млн. рублей.
Библиографический список
1. Великжанин, Г.М. «КУБ-2,5» - успех конструктивной системы. [Электронный ресурс] / Великжанин Г.М. // Специализир. журнал Строительная Орбита. - 2011. - № 7. - С 5-6.-
Режим доступа: http:_//www.
stroyorbita.ru/arhiv/1107/11 -20.h (дата обращения: 17.03.2015).
2. Полез. модель 100782: Бескапительный, безригельный каркас здания и узел соединения плит перекрытий / В.Г. Великжанин, Ю.Г. Великжанин; ООО «СИСТЕМА СТРОЙ»:№ 2010126997/03, заявл. 01.07.2010; опубл. 27.12.2010, Бюл. № 36.
3. Полез. модель 102020: Узел соединения колонны и плиты перекрытия / Г.М. Великжанин; ООО «СИСТЕМА СТРОЙ»:№ 2010135239/03, заявл. 23.08.2010; опубл. 10.02.2011, Бюл. № 4.
4. Полез. модель 105221: Форма для изготовления железобетонных изделий с устройством для механического открывания бортов / Г.М. Великжанин; ООО «СИСТЕМА СТРОЙ»:№ 2010140305/03, заявл. 01.10.2010; опубл. 10.06.2011, Бюл. № 16.
5. Полез. модель 108733: Стендовая линия для формования железобетонных изделий / Г.М. Великжанин; ООО «СИСТЕМА СТРОЙ»:№ 2011125519/03, заявл. 21.06.2011; опубл. 27.09.2011, Бюл. № 27.
6. Полез. модель 120123: Прижимное устройство / Г.М. Великжанин; ООО «СИСТЕМА СТРОЙ»:№ 2012116636/03, заявл. 26.04.2012; опубл. 10.09.2012, Бюл. № 25.
7. СП 63.13330 - 2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. - Введ. 2013-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 2013. - II, 67 с.: ил.
8. ГОСТ 10922 - 2012. Арматурные и закладные изделия, их сварные, вязаные и механические соединения для железобетонных конструкций. Межгосударственный стандарт. Введ. 2013-07-01.- М.: Изд-во стандартов, 2013. -I, 58 с: ил.
THE ORGANIZATION OF MANUFACTURE OF PRECAST CONCRETE BUILDING SYSTEM "CUB 3V
V.A. Popov, V.A. Kazakov, A.F. Andruchenkov, N.S. Volovnik
Abstract. The article presents the results of a patent search for the manufacture of prefabricated technology bezrigelnyh carcasses of residential buildings. The advantages of the technology of installation buildings "KUB 3V» progressive construction system. Proposed for use in the Siberian region of the various options Works on manufacturing of construction of the system. We consider the construction of a new plant for the production of products, proposed modernization of existing plants. The basis of the patented manufacturing technology is taken beltline SL-7. Achieved eco-nomic justification of the proposed options and ways to implement the proposed marked-acceptable solutions.
Keywords: production of prefabricated elements for the construction of the system "CUBE 3V», the line of SL-7, the cost to implement the proposed solutions.
References
1. Velikzhanin G.M. KUB-2,5 - uspeh konstruktivnoj sistemy [KUB-2.5 - the success of the structural system]. Stroitel'naja Orbita, 2011, no 7. Available at: http: // www.stroyorbita.ru/arhiv/1107/11-20.h- treatment (accessed 03.17.2015).
2. Velikzhanin V.G., Velikzhanin Y.G. Beskapitel'nyj, bezrigel'nyj karkas zdanija i uzel soedinenija plit perekrytij [Beskapitelny, bezrigelny building frame and node connections slabs]. Patent RF, no 2010126997, 2010.
3. Velikzhanin G.M. Uzel soedinenija kolonny i plity perekrytija [Node column joints and slabs]. Patent RF, no 2010135239, 2010.
4. Velikzhanin G.M. Forma dlja izgotovlenija zhelezobetonnyh izdelij s ustrojstvom dlja mehanicheskogo otkryvanija bortov [The form for the manufacture of concrete products with a device for
mechanical opening of boards]. Patent RF, no 2010140305, 2010.
5. Velikzhanin G.M. Stendovaja linija dlja formovanija zhelezobetonnyh izdelij [Poster line for molding concrete products]. Patent RF, no 2011125519, 2011.
6. Velikzhanin G.M. Prizhimnoe ustrojstvo [Pressing device] Patent RF, no 2012116636, 2012.
7. Betonnye i zhelezobetonnye konstrukcii. Osnovnye polozhenija [Concrete and reinforced concrete structures. The main provisions]. SP 63.13330 - 2012. - Enter. 01/01/2013. Moscow, Izd-vo Standartov, 2013. 67 p.
8. GOST 10922 - 2012. Armaturnye i zakladnye izdelija, ih svarnye, vjazanye i mehanicheskie soedinenija dlja zhelezobetonnyh konstrukcij. Mezhgosudarstvennyj standart [State standard 109222012. Reinforcement and embedded products, their welded, woven and mechanical connections for concrete structures. Interstate standards]. Moscow, Izd-vo Standartov, 2013. 58.
Попов Василий Анатольевич (Россия, г. Омск) - старший преподаватель кафедры «Организация и технология строительства» ФГБОУ ВО «СибАДИ» (644080, г. Омск, пр. Мира, 5, е-mail: technolog-omsk@rumbler.ru).
Казаков Виталий Анатольевич (Россия, г. Омск) - кандидат экономических наук, доцент, и.о.зав. кафедрой «Организация и технология строительства» ФГБОУ ВО «СибАДИ» (644080, г. Омск, пр. Мира, 5, е-mail: k9139742550@gmail.com).
Андрюшенков Александр Федорович (Россия, г. Омск) - кандидат экономических наук, доцент кафедры «Организация и технология строительства» ФГБОУ ВО «СибАДИ» (644080, г. Омск, пр. Мира, 5, е-mail: k9139742550@ramblerl.ru).
Воловник Наталья Сергеевна (Россия, г. Омск) - кандидат технических наук, доцент кафедры «Организация и технология строительства» ФГБОУ ВО «СибАДИ» (644080, г. Омск, пр. Мира, 5, e-mail: volovnik. natalya@mail. ru).
Popov Vasily Anatolyevich (Russian Federation, Omsk) - senior teacher of "Organization and Technology of Construction" department The Siberian State Automobile and Highway Academy (644080, Omsk, Mira Ave., 5, e-mail: technolog-omsk@rumbler.ru).
Kazakov Vitaly Anatolyevich (Russian Federation, Omsk) - candidate of economic sciences, the associate professor, The Siberian State Automobile and Highway Academy (644080, Omsk, Mira Ave., 5, e-mail: k9139742550@gmail. com).
Andryushenkov Alexander Fedorovich (Russian Federation, Omsk) - candidate of economic sciences, The Siberian State Automobile and Highway Academy (644080, Omsk, Mira Ave., 5, е-k9139742550@ramblerl.ru).
Volovnik Natalya Sergeyevna (Russian Federation, Omsk) - the associate professor The Siberian State Automobile and Highway Academy (644080, Omsk, Mira Ave., 5, e-mail: volovnik.natalya@mail.ru).
УДК 691
ВЛИЯНИЕ МЕЛКОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ИЗ ПЕСКА НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕЙСТВИЯ ДОБАВОК-РАЗЖИЖИТЕЛЕЙ
Ш.М. Рахимбаев, Н.М. Толыпина, Е.Н. Хахалева Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова»,
Белгород, Россия
Аннотация. Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено, что на эффективность действия пластифицирующих добавок в мелкозернистых смесях оказывает влияние не только вид и расход вяжущего, но и мелкий заполнитель. Исследовано влияние комлексных добавок на реологические свойства бетонной смеси и физико-химические процессы взаимодействия с цементной матрицей бетона. Установлено, что управляя процессами адсорбции положительно заряженных пленок на поверхности частиц кварцевого песка, можно повысить эффективность супер- и гиперпластификаторов.
Ключевые слова: кварцевый песок, вяжущее, мелкозернистые смеси, суперпластификатор, гиперпластификатор, разжижающая способность.
Введение
В настоящее время актуальна разработка новых инновационных добавок и методик, используемых в производстве бетона.
Известно, что на эффективность супер- и гиперпластификаторов большое влияние оказывает вид вяжущего, его минеральный состав и другие характеристики [1-3]. Влияние
