Бетон, залізобетон: можливості та перспективи

Цементобетон був і надалі залишається основним та найпоширенішим будівельним матеріалом у світі, й проблемні питання бетонознавства, мабуть, ніколи не втратять своєї актуальності. Бетонам усіх видів та типів щорічно присвячується низка наукових і практичних конференцій. Редакція журналу Prof Build також не стоїть осторонь цього процесу.

У рамках виставки InterBuildExpo-2018 за ініціативи Prof Build, сприяння Київського міжнародного контрактового ярмарку та підтримки Всеукраїнської асоціації виробників будівельних матеріалів редакція журналу Prof Build організувала Другу міжнародну конференцію «Бетон, залізобетон: можливості та перспективи». Подія зібрала провідних спеціалістів будівельної галузі для обговорення найважливіших питань щодо виробництва та застосування бетону. Провідна тема заходу – цементно-бетонні дороги в Україні.

Під час конференції було заслухано низку цікавих і змістовних доповідей, присвячених проблемам сучасного бетонознавства, перспективам ринку бетону, технології виконання бетонних робіт, ремонту та відновленню бетонних конструкцій тощо. Проте найбільш жваве обговорення викликало питання будівництва цементобетонних доріг.

Цементобетонні дороги в Україні: переваги

Як відомо, інфраструктура, зокрема і дорожня, є найбільш важливим довгостроковим об’єктом інвестування будь-якої країни. Інвестиції в інфраструктуру – це ідеальний шлях перерозподілу ресурсів і робочої сили зі стагнуючих секторів економіки в галузі, здатні забезпечити довгострокове економічне зростання. Поліпшення транспортної інфраструктури сприятиме розширенню торгівлі та конкурентоспроможності України, її економічних регіонів. Про це йшлося у виступах доповідачів, які відкрили конференцію. Так, голова Ради директорів КБУ Олександр Ротов наголосив, що будівництво бетонних доріг – це крок уперед у розвитку і суспільства, і рівня життя. Він, зокрема, зазначив, що під час улаштування цементобетонних доріг застосовуються матеріали українського походження: цемент, щебінь пісок, арматура та ін., на які можна прогнозувати ціну. Тому вартість бетонних доріг може бути нижчою, порівняно з асфальтними, а служитимуть вони значно довше.

Однак тут існує проблема транспортної розв’язки, оскільки кар’єри нерудних матеріалів розташовані на значній відстані від об’єктів – доріг, що будуються. Водночас Укрзалізниця суттєво завищує ціни на перевезення. За оцінками КБУ, на шляху, наприклад, щебеню від кар’єру до будівництва дороги виникає до шести посередників, унаслідок чого його ціна зростає у 2–3 рази від реальної вартості. Необхідно терміново усунути це посередництво та вплинути на Укрзалізницю, переконаний Олександр Ротов.

За даними асоціації «Укрцемент», вагома частка ринку з перевезення цементу припадає на Укрзалізницю, при цьому критично не вистачає тягової частини, особливо у пікові сезони. Це призводить до того, що оборотність вагонів збільшується з оптимальних 7 діб до 10–14, що, у свою чергу, знижує прибутковість цементної промисловості на 2,5 %.

Будівництво доріг із цементобетону — це насамперед підтримка вітчизняного виробника, вважає радник заступника міністра інфраструктури України, експерт з децентралізації інфраструктури Проектного офісу секторальної децентралізації EDGE Вадим Олійник. Відповідно, це підтримка національної економіки, що дасть змогу створити нові робочі місця та дозволить збільшити частку ВВП від виробників цементу і будівельної галузі.

«В Україні за 27 років незалежності дороги вийшли з ладу на 80 %. Аби подолати цю проблему, з 1 січня 2018 року запрацював Дорожній фонд. Це насамперед потужний фінансовий і правовий інструмент для будівництва доріг, у тому числі з бетону. Цей будівельний матеріал є практичнішим, ніж асфальт, витримує більші навантаження і має втричі довший строк служби», – зауважив Вадим Олійник.

Він додав, що Дорожній фонд у 2018 році становитиме 35 млрд грн, на дороги державного значення буде виділено близько 20 млрд грн – це понад 57 тис. км доріг, і 11,5 млрд грн, з яких у середньому 500–600 млн грн передбачено на кожну область для будівництва 123 тис. км доріг, які вже передано на баланс обласних державних адміністрацій.

На часі – відновлення прикордонної інфраструктури, основних транспортних артерій та доріг до морських портів. Вадим Олійник переконаний, що за умови розвитку доріг, як місцевих, так і державних, буде відбуватися піднесення транзитного потенціалу та туристичної привабливості України. Зростання спостерігатиметься і в суміжних сферах, зокрема обслуговування, яка сконцентрована вздовж доріг.

Цементобетонні дороги: основні міфи

Підтримує будівництво цементобетонних доріг і директор програми «Інфраструктура майбутнього» аналітичного центру «Український інститут майбутнього» Володимир Шульмейстер. Він, зокрема, розвіяв основні міфи щодо цементобетонних доріг: «Найголовніший із них — погане зчеплення цементобетонного покриття з гумою, довший гальмівний шлях. Ми це перевірили. Насправді виявилося, що за умови дотримання технології дорожнього покриття у цементобетонних доріг зчеплення з гумою є навіть кращим, ніж в асфальтобетону, тому і гальмівний шлях коротший. Така ж історія з шумністю. Нині є технології, які дають можливість зробити рівень шуму нижчим, ніж в асфальтобетону».

За словами експерта, у разі, якщо наша країна перейде на цементобетонні дороги, то для макроекономіки України на найближчі 20 років це плюс 30 млрд дол. до ВВП. При цьому враховувалися суміжні виробництва. Сюди можна додати зайнятість населення та завантаженість заводів. Якщо порівнювати з асфальтобетонними дорогами, то це лише 6 млрд дол. до ВВП.

Ще один чинник не на користь асфальтних доріг – фальсифікатний бітум, що призводить до скорочення терміну служби асфальтового покриття. Володимир Шульмейстер зауважив, що найкращі ліки від фальсифікованого бітуму – цементобетонні дороги.

Цементна галузь: захист ринку від фальсифікату

На ринку цементу намітилася тенденція до підвищення його якості. Про це заявила менеджер маркетингових проектів Асоціації «Укрцемент» Олена Герасимова. За даними досліджень GFK Ukraine, 2017 року баланс ринку цементу зрушив у бік оригінального заводського продукту та становив 72,8 % ринку, що на 20 % менше за всю восьмирічну історію спостережень. Це стало можливим завдяки підписанню 25 травня 2017-го Меморандуму про гарантію якості цементу в торговельних мережах України між асоціацією «Укрцемент», ВГО «Союз споживачів України» та великими мережами з продажу будівельних матеріалів. Як повідомила доповідач, дотримання законодавчих нормативів має бути безумовним. Тож асоціація «Укрцемент» закликає торговельні мережі приєднуватись до меморандуму з метою створення прозорого та чесного споживчого ринку, в якому вітчизняний покупець цементу буде гарантовано забезпечений якісною продукцією.

Стан цементної галузі

Цементна промисловість має запас балансових потужностей 30 % і може повністю забезпечити потреби будівництва, заявив керівник департаменту технологій, екології та логістики асоціації «Укрцемент», кандидат технічних наук Василь Пушкар. Він повідомив, що у 2017 році виробництво цементу становило 9 млн 185 тис. т, що на 2,6 % більше, ніж 2016-го. Клінкеру вироблено 6 млн 333 тис. т, що менше на 2,3 %, ніж у 2016 році. Це пов’язано із запасами клінкеру, які залишились із 2016-го. На душу населення вироблено 216 кг цементу, що на 6 кг більше, ніж у 2016 році.

Загальна кількість експортованого цементу становить 270 тис. т, зростання становить 12,7 % порівняно з 2016-м, що свідчить про підвищення якості вітчизняного цементу.

Загальна кількість імпортованого цементу становить 445 тис. т, що в 10,8 раза більше, ніж позаминулого року. Щодо клінкеру, то його імпорт становить 1 млн 27 тис. т. Таким чином, враховуючи клінкер-фактор, торік загальна кількість імпортованого цементу становила 1 млн 933 тис. т. За такого показника неможливо планувати реалізацію та виробництво вітчизняного цементу, вважає Василь Пушкар.

Еволюція бетону: науковий підхід

Нині завдяки поширеному використанню високодисперсних мінеральних додаткових цементуючих матеріалів та комплексних хімічних добавок нової генерації стала можливою еволюція бетонів від звичайних до високофункціональних та самоущільнювальних, пріоритетними вимогами до яких є покращені технологічні показники бетонної суміші, -рухливість, в’язкість, стійкість до розшаровуваності, нівелювання у густоармованих конструкціях. Складність проектування високофункціонального бетону полягає у забезпеченні як високих технологічних властивостей бетонної суміші, так і необхідних експлуатаційних характеристик затверділого бетону.

Технолог БПК «ЯГУАР», кандидат технічних наук, доцент КНУБА Олесь Ластівка висвітлив результати науково-практичної роботи щодо вивчення ефективності пластифікації цементів різних типів. Визначено ключові чинники, що впливають на пластифікуючий ефект: для портландцементів першого типу без мінеральних добавок ефективність пластифікації залежить від дисперсності цементу, вмісту алюмінатів та іонів натрію і калію; за умови використання портландцементів типів ПЦ ІІ; ШПЦ ІІІ; ПЦЦ ІV – це дисперсність, форма часток, мінералогія клінкеру, хімічний і фазовий склад мінеральної добавки. Адсорбційна здатність добавок нафталін- та меламінформальдегідного типу залежить здебільшого від фазового складу цементних часток (алюмінатної складової ) та кількості етрингіту. Добавки акрилатного та полікарбоксилатного типу менш чутливі до складу і дисперсності цементних часток.

Естетика бетону

«За останнє десятиріччя бетон набув нового статусу в архітектурі. Тепер це не тільки конструктив, а насамперед естетика. Нині він застосовується як універсальний облицювальний матеріал. Необхідно відкрити суспільству красу бетону», ‒ переконана директор проектної компанії AIMM Group, архітектор Анна Іскіердо.

За її словами, за умови застосування сучасних технологій проектування бетон може дати будівельникам та архітекторам унікальні рішення й елементи, які можливо реалізувати або в металі, або в бетоні. У сучасній світовій архітектурі несучий каркас також є частиною архітектурного ансамблю будинків. Конструктивне та архітектурне є одним цілим. Архітектурний задум має своє відображення в бетонній конструкції, коли не існує обмежень, а бетон стає продовженням обтічної форми, коли будь-який елемент із конструктивного переходить в естетичний.

«Бетон може бути успішно застосований як на фасадах, так і в інтер’єрах, предметному дизайні, елементах благоустрою та паркової архітектури тощо. Він дає можливість створювати цікаві, часом унікальні громадські простори. Водночас одними з головних питань залишаються якість матеріалу і рівень виконання робіт», ‒ підсумувала Анна Іскіердо.

Енергоефективні рішення для бетону

Тему естетики бетону продовжив керівник напряму B2B групи компаній Royal House Олександр Космінський на прикладі ЖК «Британський квартал» та «Нова Англія». Він, зокрема, окреслив основні напрями застосування бетону в житловому будівництві: привабливо та енергоефективно. Як розповів доповідач, на власному виробництві компанія виготовляє енергоефективні стінові модулі, які можуть використовуватися як самонесучі конструкції при будівництві швидкомонтованих багатоквартирних будинків та індивідуального житла. Модулі складаються із залізобетонної панелі, зовнішньої системи утеплення з пінополістиролу і системи фасадного оздоблення. У модуль вмонтовано енергоефективні металопластикові вікна та комплект архітектурних елементів для стикування швів, що виконують одночасно декоративну і захисну функції. Уже готовий модуль доставляється на будівельний майданчик і збирається за принципом lego.

Новітні технології для енергоефективних монолітних будинків

«Аби забезпечити необхідну енергоефективність бетонних конструкцій, необхідно застосовувати новітні технології», ‒ зауважив генеральний директор ВБК«Домокомплект™» Дмитро Ковганич.

Він розповів про інноваційні розробки компанії за двома концептуальними напрямами: будівництво дерев’яних малоповерхових споруд, а також теплове огородження висотних монолітних будівель. ВБК «Домокомплект™» виробляє швидкомонтовані дерев’яні конструкції, що дозволяють в максимально стислі строки змонтувати енергоефективні будівлі, які задовольняють вимоги вітчизняних будівельних норм щодо пасивних будинків.

Конструкція панелей складається з двох стружкових плит, між якими вмонтовано інноваційний утеплювач Neopor від компанії Basf. Вони кріпляться на фасад багатоповерхового монолітного будинку до торців бетонних конструкцій. Така система є частиною фасаду, тож не краде зайву площу всередині будинку. До того ж вона повністю закриває містки холоду. За результатами випробувань, SIP-панелі витримують вертикальне навантаження близько 12 тонн/1 пог. м, що перевищує всі нормативні навантаження на конструкційно-теплоізоляційні стінові матеріали. За пожежними, екологічними та будівельно-експлуатаційними показниками система дозволяє створювати енергоефективні огороджувальні оболонки багатоповерхових монолітних будівель.

Висновки

Аби забезпечити розвиток ринку бетону, на думку експертів, необхідно активізувати будівельну галузь. Реальним шляхом може стати державна стратегія, яка передбачає запровадження нових технологій у спорудженні інфраструктурних об’єктів (насамперед бетонних доріг), та через створення програм промислового будівництва соціального житла. Обидві проблеми ‒ дороги і доступне житло ‒ це вже означені державні пріоритети. Необхідно лише налагодити співпрацю між представниками ринку та державою.

На переконання президента Всеукраїнської спілки виробників будматеріалів Івана Салія, обсяги будівництва в столиці та інших містах необхідно збільшити в 3‒5 разів. Але зробити це потрібно в рамках зваженої політики розвитку будівництва житла та інфраструктури.

«В Україні споруджується лише 10 млн кв. м житла на рік, а це 0,22 кв. м на одного українця. Тоді як норма будівництва на одного мешканця становить 1 кв. м, тобто 40 млн. кв. м житла на рік», ‒ наголосив Іван Миколайович.

Підбиваючи підсумки конференції, він додав, що бетон ще не вичерпав своїх можливостей. Цей будівельний матеріал повністю задовольняє потреби держави в будівництві, зокрема дорожньому.

Текст: Prof Build
Фото: Головний будівельний портал України Build Portal