Строительство

Строительные материалы и изделия

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Наличие природных ресурсов и уровень развития сырьевых отраслей — важный фактор, определяющий экономическую мощь народного хозяйства. СССР располагает разнообразными ресурсами минерального сырья и топлива, большими запасами нерудных ископаемых и гидроэнергетических ресурсов, лесного сырья. В СССР имеются фактически неограниченные запасы нерудных ископаемых для производства различных строительных материалов и изделий.

О значении нерудных строительных материалов в широкой индустриализации строительства, осуществляемой в нашей стране, можно судить по следующим данным. В общем весе сооружаемых объектов масса материалов и конструкции, получаемых на основе минерального нерудного сырья, составляет в среднем 70%, достигая для некоторых объектов 90%.

Производство нерудных строительных материалов, насчитывающее около 6 тыс. предприятий, организовано во всех экономических районах страны и в связи с ростом выпуска бетона и сборного железобетона развивается быстрыми темпами. Известно, что лишь за период 1980—1985 гг. суммарный объем производства сборного и монолитного бетона и железобетона возрос до 270 млн. м3, причем опережающими темпами увеличивается производство сборных железобетонных конструкций, а среди последних — спецжелезобетона, для изготовления которого требуются заполнители мелких фракций.

Изменение структуры производства и применения железобетонных конструкций обусловило опережающее развитие производства щебня и гравия мелких фракций, удельный вес которых возрос с 8% в 1955 г. примерно до 20...25% в настоящее время. На развитие производства нерудных строительных материалов требуются большие единовременные затраты.

Кратко рассмотрим технико-экономическое состояние промышленности по переработке природного камня по основным видам — заполнители для бетона, материал для стеи (пильный камень) и облицовочные материалы.

• Затраты на заполнители в общей себестоимости железобетонных изделий составляют в СССР около 20%. Такая высокая стоимость щебня, гравия и песка обусловлена невысоким уровнем механизации производственных процессов и низким коэффициентом извлечения полезного продукта из горной массы. За последние годы достигнуто значительное снижение себестоимости нерудных строительных полезных ископаемых за счет внедрения комплексной механизации, ликвидации мелких карьеров, обусловливающих низкое использование основного оборудования (экскаваторов, самосвалов, автопогрузчиков), внедрения прогрессивных технологических методов добычи, например гидромеханизации. Достигнуто значительное снижение транспортных расходов на перевозку нерудных строительных материалов за счет улучшения размещения заводов сборного железобетона и карьеров нерудных ископаемых, а также в результате использования в качестве транспортных средств более эффективных автсь мобилей грузоподъемностью свыше 5 т.

Помимо транспортных затрат и затрат по добыче важное место в общей себестоимости нерудных строительных материалов занимают работы по дроблению, фракционированию, выработке мелких фракций, организации процессов мойки и обогащений. Низкое качество заполнителей для бетона (песка, гравия, щебня) влечет за собой значительный перерасход цемента, повышенный процент брака, увеличение трудоемкости в производстве железобетонных изделий и конструкций, кладочных, монтажных и штукатурных работ. В связи с этим щебень, гравий и песок на заводы железобетонных изделий должны поступать отсортированными по фракциям, без глинистых и других засоряющих примесей.

На себестоимость продукции в промышленности нерудных строительных материалов оказывает влияние ряд факторов, прежде всего техническая оснащенность предприятий, совершенство технологии, условия добычи ископаемых и др. Значительные резервы снижения себестоимости и удельных капитальных вложений заключены в применении новых, более совершенных технологических методов и, в частности, метода гидромеханизации.

По сравнению с сухим способом добычи нерудных ископаемых гидромеханизация позволяет снизить удельные капитальные вложения примерно на 20...25%; себестоимость — на 30... 35% и сократить сроки строительства примерно на '/з- Значительное снижение себестоимости продукции на гидромеханизированных предприятиях объясняется непрерывностью технологического процесса, сокращением численности обслуживающего персонала, попутной, без затрат, промывкой песка и снижением амортизационных отчислений вследствие меньших удельных капитальных вложений.

Большое влияние на технико-экономические показатели разработки нерудных материалов оказывают горно-геологические условия (величина запасов, мощность пласта полезного ископаемого, глубина залегания, плотность и крепость породы, ее химический и минералогический составы и др.).

При добыче природного пильного камня открытым способом разработки при коэффициенте вскрыши 0,3, коэффициенте извлечения полезного продукта из горной массы 0,4 и механической прочности камня 5 МПа для карьера годовой мощностью 100 тыс. м3 удельные капитальные вложения составляют 35 руб/м3. При увеличении коэффициента вскрыши на 0,1 удельные капитальные вложения возрастают на 30...50%; при уменьшении выхода полезного продукта из горной массы до 0,2 удельные капитальные вложения возрастают на 25%, а при росте выхода полезного продукта снижаются на 20% и т. д., отсюда исключительно важно выбрать наиболее эффективные месторождения с максимально благоприятными горно-геологическими условиями.

В настоящее время более 30% заводов сборного железобетона применяют заполнители, не удовлетворяющие требованиям стандарта по гранулометрическому составу и содержанию пылевидных частиц. Вместе с тем, по расчетам НИИЦемента, на каждый процент запыленности заполнителя (в пределах до 12%) расход цемента возрастает от 1 до 1,5%. Дополнительный перерасход цемента вызывается также недостатками гранулометрического состава заполнителей. Выпуск фракционированных заполнителей позволяет снизить расход цемента в бетоне примерно на 13... 15% и повысить качество бетона. Капитальные вложения на дополнительную обработку щебня и гравия в связи с усложнением технологической схемы производства являются значительными. Они экономически оправданы, поскольку от качества нерудных непосредственно зависят качество и стоимость возведенных зданий и сооружений.

Увеличение степени концентрации производства является одним из решающих факторов снижения удельных капитальных вложений в промышленности нерудных строительных материалов. Рост степени концентрации производства происходит на основе внедрения нового высокопроизводительного оборудования — горно-транспортных агрегатов непрерывного действия, новых типов станков ударно-канатного бурения, мощных экскаваторов и земснарядов, автосамосвалов большой грузоподъемности, эффективных видов безрельсового транспорта, щековых дробилок крупного дробления, одно- и двухроторных дробилок ударного действия и т. п.

Одним из факторов, обеспечивающих улучшение качества продукции и снижение ее стоимости, является дальнейшее со-вершенстование автоматизации производственных процессов дробильно-сортировочных заводов, а также контроль качества выпускаемой продукции. В настоящее время разработана система автоматического регулирования режима работы конусной дробилки.

Система включает устройства для изменения размера разгрузочной щели конусной дробилки, разгрузочной щели с автоматическим управлением и стопорения регулирующего кольца конусной дробилки. Эта система обеспечивает получение заданного массового соотношения фракций продуктов дробления или заданного зернового состава по среднему диаметру куска на выходе дробилки; увеличивает до 20% выход щебня мелких фракций (5... 10 и 10...20 мм) за счет сохранения постоянного размера разгрузочной щели дробилки при износе дробящих поверхностей конусов; обеспечивает автоматическое регулирование размера щели при поступлении в дробилку исходного материала с различными физико-механическими свойствами; позволяет повысить производительность дробилки на 15...20% за счет снижения коэффициента циркуляции.

Снижение себестоимости щебня получено также от внедрения системы автоматического регулирования загрузки щековой дробилки. Эта система обеспечивает автоматическое поддерживание любого заданного уровня загрузки горной массы рабочей камеры дробилки, что создает благоприятные условия для работы всего технологического оборудования.

Разработана и внедрена на дробильно-сортировочном заводе Сокского карьероуправления Куйбышевской области автоматическая станция контроля качества щебня по содержанию отмучиваемых примесей (АСК-8), с помощью которой можно не только оперативно определять в лабораториях качество заполнителя бетонных и дробильно-сортировочных заводов, но она может служить датчиком в системах автоматического контроля и регулирования процессов промывки щебня, гравия и других сыпучих материалов.

В основу работы станции положен принцип отмучивания глинистых и пылевидных частиц под действием выпрямленного электрического тока с последующим измерением плотности образовавшейся суспензии фотоэлектрическим компенсационным методом. Применение автоматической станции контроля качества щебня по содержанию отмучиваемых примесей примерно в 40 раз повышает производительность, позволяет своевременно выявить брак продукции дробильно-сортировочных заводов и снизить перерасход цемента на бетонных заводах.

Наконец, улучшение показателей эффективности капитальных вложений может быть достигнуто в результате более широкого использования передвижных механизированных предприятий нерудных строительных материалов. В настоящее время этими предприятиями обеспечивается лишь 5...6% потребности отдаленных районов, причем передвижные предприятия оснащены таким же оборудованием, которое предназначено для стационарных заводов. В то же время в США более '/з щебня выработано на передвижных заводах, характеризующихся высоким уровнем комплексной механизации при сравнительно небольших удельных капитальных вложениях. По расчетным данным, использование передвижных предприятий позволит снизить себестоимость щебня в ряде районов до 4...5 руб/м3, а также обеспечить снижение удельных капитальных вложений примерно на 2 руб/м3 производственной мощности.

В последние годы по песку и гравию имеет место рост себестоимости производства, что объясняется повышением качества нерудных, увеличением выпуска более дорогого в производстве, но эффективного в применении промытого и классифицированного заполнителя. Вместе с тем такое положение свидетельствует о больших резервах возможного снижения себестоимости нерудных строительных материалов усовершенствованием технологии промывки и обогащения.

Значительными темпами в последние 7...8 лет развивается производство природных легких заполнителей — на базе туфов, вулканических шлаков и пемзы (главным образом в Армянской ССР). Вулканические шлаки и пемза имеют плотность 400...900 кг/м3, что обеспечивает получение теплоизоляционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонов. Возможно использование шлаков и пемзы в качестве компонента для тепло- и звукоизоляционных и жароупорных изделий, а также активной минеральной добавки к вяжущим и наполнителя пластмасс. В 1980 г. было добыто 6,4 млн. м3 шлаковых и пемзовых заполнителей естественного происхождения.

• Важным резервом покрытия дефицита и экономии искусственных стеновых материалов является развитие производства легких камней для стен из природного камня. Общие запасы его по СССР составляют более 1,3 млрд. м3, в том числе в Молдавии — 0,55, на Украине — 0,3, в Азербайджане — 0,2 млрд. м3. Себестоимость 1 м3 природного стенового камня намного ниже, чем керамического кирпича, поэтому в ряде районов целесообразно   применять   природные   каменные  стеновые   материалы   и обеспечивать ими потребности строительства. Однако при радиусе перевозки природных стеновых каменных материалов, большем  350...400 км,  их эффективность  падает  в связи с  ростом транспортных   расходов.   Удельные   капитальные   вложения   на организацию добычи пильного камня в зависимости от местных условий в 1...2 раза меньше, чем по кирпичу. •   В ряде случаев оказывается весьма эффективным применение в общественных и жилых зданиях облицовочных материалов    из    природного    камня — туфов,    известняков,    гранитов, габбро, мрамора и других декоративных пород. Высокая долговечность этих облицовок обеспечивает  незначительный уровень затрат на эксплуатацию — в 5...8 раз меньший, чем на отделку зданий цветными растворами и бетонами, а также силикатными и   известковыми   красками.   В   1985   г.   было   выпущено   более 60 млн. м2 этих облицовок.  Расчеты показывают, что при производстве  туфовых  облицовочных  плит   на   заводе   мощностью 1 млн. м2 плит в год, оснащенном станками с алмазным инструментом, себестоимость  1   м2  готовой  плиты  составит  в  зависимости от типа туфа примерно 1 руб. Благодаря теплообработке гранита   себестоимость   1   м2   бортового   камня   составит   1,3... 1,5 руб., а по менее долговечному и менее декоративному бетонному  бортовому  камню— 1,8...2,4   руб.   Потребность   строительства в облицовочном камне с каждым годом увеличивается. Удовлетворение   ее   возможно   лишь   на   основе   строительства крупных высокомеханизированных предприятий, оснащенных новейшим   оборудованием   с  широким   использованием   алмазных инструментов.