CC BY
437
Фадеева Т.А.
старший преподаватель кафедры ПСК Кумертауского филиала ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный университет», Россия, г. Кумертау
УДК 338.45
снижение стоимости дорожных плит c использованием современных технологий
Сегодня дорожная плита способна выдержать практически любые нагрузки - и 11, и 15, и 20 т на ось, потому что она сделана из высокопрочного долговечного бетона. По расчетам, себестоимость таких дорог по новой технологии в среднем в два раза ниже, чем асфальтобетонных, так как радикально сокращаются затраты на подготовку оснований автомобильных дорог, не выкапываются, не грузятся, не перевозятся, не разравниваются, не уплотняются огромные объемы грунта, песка и щебня.
В статье описывается технология производства дорожных плит по безопалубочной технологии согласно патенту РФ 2400359, МПК B28B 5/00 C04B 28/04 E01C 5/10, которая может обеспечить высокие физико-механические свойства железобетонных плит (прочность на сжатие - 655-711 кг/см2; прочность на изгиб -55,2-61,5 кг/см2; морозостойкость - 300 циклов; водопоглощение - 1,47-1,23 %, что соответствует марке бетона не менее М-600), что снижает производственные затраты на 34 % по сравнению с традиционной технологией - совокупного производства и повышает конкурентоспособность выпускаемой продукции на рынке строительных материалов и изделий из железобетона.
Ключевые слова: дорожная плита, безопалубочная технология, бухгалтерский учет, волокно.
reducing the cost of road plates using modern technology
Today the road plate is capable to sustain practically any loadings - both 11, and 15, and 20 t on an axis because it is made of high-strength durable concrete. By calculations, prime cost of such roads on new technology is on average twice lower, than asphalt concrete since costs of preparation of foundations of highways are considerably reduced, aren't dug out, not loaded, not transported, not leveled, huge volumes of soil, sand and crushed stone aren't condensed.
The article describes the technology bezopalubochnogo molding road slabs, according to the patent - 2 400 359 of the Russian Federation, IPC B28B 5/00 C04B 28/04 E01C 5/10, which can provide a high physico-mechanical properties of concrete road slabs (compressive strength - 655-711 kg/cm2; bending strength 55,2-61,5 kg/cm2; the frost - 300 cycles; water absorption - 1,47-1,23 %, which corresponds to stamp concrete not less than M-600), which reduces the manufacturing cost by 34 % in comparison with the traditional technology flow - aggregate manufacturing, so will improve the competitiveness of manufactured products in the market of building materials and products from reinforced concrete.
Key words: road plate, bezopalubochny technology, accounting, fiber.
Как известно, одна из двух наиболее трудноразрешимых российских проблем - дороги. Проблемы есть и с качеством дорог, и с их количеством. При этом надо учитывать, что территория России - самая большая на планете - 17,1 млн. км2. То есть почти в два раза больше, чем у США (9,36 млн. км2), и в 17 раз больше, чем у Китая (0,96 млн. км2). Поэтому вопрос приоритетного развития дорожной сети для России имеет особое значение.
Согласно подпрограмме «Автомобильные дороги» Федеральной целевой программы «Модернизация транспортной системы России» планируется протяженность сети автомобильных дорог федерального и регионального значения увеличить до 605,1 тыс. км.
Но даже сейчас вполне очевидно, что таким незначительным приростом положение не исправить.
Для растущей экономики этого явно недостаточно. Выход из создавшегося положения только один: необходимо пересмотреть саму систему и технологию строительства дорог.
По оценкам экспертов, Россия должна строить ежегодно не менее 30 тыс. км высококлассных дорог по утвержденной региональной стоимости с гарантированными долговечностью и надежностью, исключающими ремонт дорог на 30-35 лет.
В 1970-е годы в СССР в связи с бросовыми, низкими ценами на нефть и соответственно битум кажущаяся выгода строительства автодорог из асфальтобетона сделала его основой технической политики в строительстве дорог и практически похоронила цементобетон как основной материал для строительства оснований дорог.
Кажущаяся выгода строительства асфальтобетонных дорог обусловила радикальное увеличение финансовых затрат на бесконечный ремонт асфальтобетонных дорожных одежд, не выдерживающих в жестких климатических условиях СССР, а теперь России, больше двух-трех лет.
Из критического положения, безусловно, есть выход. В 1970-е годы мы построили большой объем дорог из цементобетона, многие из них работают и сегодня. Во всем мире инженеры достаточно давно поняли, из чего надо строить автомобильные дороги и как их надо строить. На самом деле такое строительство гораздо дешевле и эффективнее.
Цементобетонные дороги - реальный выход из дорожного тупика. Потому что срок их службы 35-40 лет. И все это время их можно не ремонтировать. Еще в 1921 году в США разработали технологию строительства «вечных» автодорог и покрытий из сборного преднапряженного железобетона.
Сегодня она используется и в нашей стране, но на специальных объектах и начинает распространяться в строительстве: фирмы DYWIDAG, Пром-стройконтракт, СТС, Стройинжиниринг эффективно использовали Post-Tensioning при строительстве в Москве развязки на площади Гагарина, возведении комплекса IKEA, строительстве «Сити» и ряда других зданий.
Переход на технологию цементобетонных жестких покрытий дорог не только решает проблему радикального повышения грузоподъемности и долговечности автотрасс, но и может позволить значительно уменьшить объемы затрат не только песка и щебня, но и слишком дорогого теперь битума, применяемого в России для строительства автодорог.
Калькуляция себестоимости дорожной i
Сегодня дорожная плита способна выдержать практически любые нагрузки - и 11, и 15, и 20 т на ось, потому что она сделана из высокопрочного долговечного бетона. По расчетам, себестоимость таких дорог по новой технологии в среднем в два раза ниже, чем асфальтобетонных, так как радикально сокращаются затраты на подготовку оснований автомобильных дорог, не выкапываются, не грузятся, не перевозятся, не разравниваются, не уплотняются огромные объемы грунта, песка и щебня. Для реализации этой технологии в России практически все есть. Россия еще во времена советской власти создала колоссальное богатство: построены и пока функционируют сотни заводов по производству плит и панелей из сборного железобетона, существуют карьеры песка и щебня практически во всех регионах. Эти заводы загружены на треть мощности, так как сборный железобетон для жилищного строительства, главной технологии в СССР, сегодня устарел по всем показателям. Но на них можно за месяцы организовать производство километров плит и во многие разы увеличить темпы строительства дорог [1].
Основная часть ЖБИ, ЖБК, ДСК, КСК в стране продолжает работать по устаревшей затратной технологии изготовления изделий и конструкций из сборного железобетона литьем бетонных смесей в оборачиваемые стальные формы с последующей пропаркой и высокой стоимостью продукции за счет значительных удельных расходов цемента, металла и энергии при весьма ограниченном (из-за необходимости для каждого вида изделий дорогостоящих оборотных стальных форм) ассортименте продукции. Представим в табл. 1 калькуляцию статей затрат на дорожную плиту, изготовленную по поточно-агрегатной технологии [4].
Таблица 1
[иты по поточно-агрегатной технологии
Наименование калькуляционных статей расходов Величина затрат, тыс. руб.
Сырье и материалы за вычетом возвратных отходов 3,33
Вспомогательные материалы 0,33
Топливо и энергия на технологические нужды 0,89
Основная и дополнительная заработная плата основных производственных рабочих 0,49
Отчисления на социальные нужды 0,14
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 0,98
Цеховые расходы 0,24
Цеховая себестоимость 6,40
Общезаводские расходы 0,41
Потери от брака 0,06
Общезаводская себестоимость 6,87
Внепроизводственные расходы 0,18
Расходы на страхование имущества 0,06
Итого: 7,11
В этой связи предприятия по производству сборного железобетона в стране начали переход на безопалубочную технологию непрерывного формования преднапряженных железобетонных конструкций и изделий на длинномерных стендах, позволяющую снизить себестоимость продукции - уйти от применения оборотных стальных форм, уменьшить удельные расходы цемента и металла, исключить пропарку изделий.
Для производства дорожных плит по безопалубочной технологии согласно патенту РФ 2400359 потребуются следующие материалы: щебень фракции 5-20, песок с Мкр - 2,9, цемент ПЦ 400 ДО, арматурная проволока &5 класса Вр-И, волокна фибры марки ВСМ-1№0, 02-20/12 или ВСМ-1№0, 02-20/18, а также комплексная полифункциональная органо-минеральная добавка Д-11 к цементам, бетонам и строительным смесям на основе портландцемента по ТУ 5743-007-44628610-2008 в количественном соотношении, мас. %: щебень - 30-40; песок - 30-40; цемент - 20-35; добавка Д-11 - 0,2-1,0; волокна фибры - 0,02-0,09, вода - остальное, а количественное содержание арматурной проволоки задают из расчета 6-12 кг на один погонный метр готовой плиты [3]. Армирования бетона волокном строительным микроармирующим позволяет уменьшить образования микротрещин и внутренних напряжений при пластической усадке до 50 %; увеличение водонепроницаемости до 50 %; увеличение морозостойкости до 35 %; повышение прочности при сжатии 35 %; повышение прочности при растяжении и изгибе 25 %; повышение ударной и усталостной прочности 500 %; улучшение способности восприятия знакопеременных нагрузок 30 %; препятствие расслаиванию бетонной смеси 25 %; сокращение времени первичного и окончательного твердения, ускорение оборота форм 45 %. Комплексная полифункциональная органо-минеральная добавка Д-11, предназначенная для пластификации бетонной смеси, позволяет: снизить водопотребность бетонной смеси на 15-25 %; получить 100 %-ную прочность на 3-5-е сутки твердения бетона; повысить прочность бетона в возрасте 28 суток на 30-50 %; повысить водонепроницаемость бетона с W 10 до W 20, повысить сульфатостойкость бетона в 2-3 раза.
Для формования плит используют бетонное поле с металлическим листовым покрытием, разделенное на восемь формовочных дорожек, ограниченных рельсами для перемещения формовочной машины, оснащенной экструдером для фасонной подачи бетона на формовочную дорожку. Каждая из формовочных дорожек служит поддоном для непрерывного формования плит. Рабочая длина дорожек 90 м, под металлическим листом размещены нагревательные элементы для подогрева поддона и передачи тепла
к свежеотформованной заготовке, что ускоряет процесс набора прочности бетона.
По обоим торцам дорожек расположены упоры (анкера) для крепления концов высокопрочной проволоки, применяемой для армирования плит. За упорами, расположенными вначале дорожек, установлены кассеты для бухт проволоки и гидравлические устройства для натяжения проволоки. Подачу бетонной смеси осуществляют с бетоносмесительного узла на тележках.
Процесс изготовления плит начинают с чистки и смазки одной из формовочных дорожек. Затем посредством специальной машины раскладывают арматурную проволоку и натягивают с помощью гидравлического натяжителя пистолетного типа. Концы проволоки фиксируют в упорах цанговыми зажимами. После окончания процесса натяжения начинают процесс формования заготовок плит. С помощью мостового крана на начало дорожки устанавливают формующую машину. С барабана находящейся на машине тяговой лебедки сматывают трос, конец которого закрепляют за анкерный якорь, расположенный на другом конце дорожки. В бункер формовочной машины загружают бетонную смесь подвижностью 2,6-2,8 см, включают тяговую лебедку и вибратор, и в непрерывном режиме по всей длине дорожки через имеющийся в формовочной машине экстру-дер для фасонной подачи бетона на формовочную дорожку укладывают бетонную смесь и уплотняют заготовку дорожной плиты вибратором со скоростью 2,5-2,7 м/мин. Дорожку со свежеотформованными заготовками прокатывают рифленным валиком для нанесения рисунка. В конце дорожки формующую машину поднимают мостовым краном и промывают, после чего переставляют на следующую дорожку. Ее нужно очищать от остатков бетонной смеси в первые пять минут после остановки.
Отформованную дорожку накрывают теплоизолирующим материалом и включают подогрев дорожки. Спустя 10-16 часов, после того, как изделие набирает отпускную прочность, производят снятие напряжения с арматуры с помощью ручной гидравлической группы, занимающее с учетом времени установки ее в рабочее положение не более 10 мин. Затем изделие разрезают на отрезки нужной длины резательной машиной с алмазными дисками. Продолжительность резки составляет около двух мин. При расчетной длине плиты 6 м, получаем 14 резов, время на резку плит на одной дорожке - около 30 мин.; вместе с операцией установки машины принимаем - 70 мин.
Готовые изделия вывозят из цеха самоходными тележками, оборудованными специальными приспособлениями для вывоза изделий. Освободившуюся дорожку очищают вручную, смазывают и готовят к новому циклу.
Технический результат заключается в достижении высоких физико-механических свойств дорожных железобетонных плит, получаемых непрерывным безопалубочным формованием. Полученные дорожные плиты имеют: прочность на сжатие -655-711 кг/см2; прочность на изгиб 55,2-61,5 кг/см2;
Калькуляция себестоимости дорожно
морозостойкость - 300 циклов; водопоглощение -1,47-1,23 %, что соответствует марке бетона не менее М-600 [2].
Представим в табл. 2 калькуляцию себестоимости для дорожных плит по технологии безопалубочного формования [4].
Таблица 2
плиты по безопалубочной технологии
Наименование калькуляционных статей расходов Величина затрат, тыс. руб.
Сырье и материалы за вычетом возвратных отходов 2,87
Вспомогательные материалы 0,40
Топливо и энергия на технологические нужды 0,72
Основная и дополнительная заработная плата основных производственных рабочих 0,06
Отчисления на социальные нужды 0,02
Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования 0,18
Цеховые расходы 0,08
Цеховая себестоимость 4,33
Общезаводские расходы 0,10
Потери от брака 0,05
Общезаводская себестоимость 4,48
Внепроизводственные расходы 0,17
Расходы на страхование имущества 0,06
Итого: 4,71
Анализируя данные себестоимости можно сделать вывод о том, что данная технология позволяет снизить себестомость продукции на 34 %, что весьма существенно в конкурентной борьбе на рынке страны.
Список литературы:
1. Электронный ресурс. - Режим доступа: М1р://песок. ucoz.ru/news/2009-07-31-5.
2. Электронный ресурс. - Режим доступа: http://www. tehnobeton.ru/pdf/2013-11/29-33.pdf.
3. Патент - 2 400 359 РФ, МПК В28В 5/00 С04В 28/04 Е01С 5/10. Способ изготовления дорожных плит / М.В. Новоселов, В.А. Клевакин, О.А. Иванова; Открытое акционерное общество «Ревдинский кирпичный завод». - Заяв. 2009113233/03, 08.04.2009; Опубл. 27.09.2010 Бюл. № 27.
4. Солдатенко Л.В. Расчет технико-экономических показателей проектируемых предприятий. Методи-
ческие указания к курсовому и дипломному проектированию. - Оренбург: ОГУ, 2013. - 81 с.
List of literature:
1. Electronic resource. - URL: http://necok.ucoz.ru/ news/2009-07-31-5.
2. Electronic resource. - URL: http://www.tehnobeton. ru/pdf/2013-11/29-33.pdf.
3. The patent - 2 400 359 Russian Federation, MPK B28B 5/00 C04B 28/04 E01C 5/10. Way of production of road plates / M.V. Novoselov, V.A. Klevakin, O.A. Ivanova; Revdinsky Brick-works Open joint stock company. - Заяв. 2009113233/03, 08.04.2009; Opubl. 27.09.2010 Bulletin № 27.
4. Soldatenko L.V. Calculation of technical and economic indicators of the designed enterprises. Methodical instructions to course and degree design. - Orenburg: Regional public institution, 2013. - 81 р.
