Производство бетона в мире

Обновлено: 26.04.2024

Крупнейшие мировые производители цемента

Цементная промышленность является показателем развития страны, так как потребление цемента напрямую связано с доходами населения. Эта отрасль во многом определяет будущие изменения в развитии региона и зависит от таких факторов, как спрос, запасы сырья и экономическая обстановка.

За последние годы ситуация на мировом рынке цемента существенно изменилась: сегодня доля развивающихся рынков составляет примерно 90 %, а на Западную Европу и Северную Америку приходится меньше 10 %.

Таблица 1 — Крупнейшие производители цемента (по мощности, согласно годовому отчету Global Cement Directory 2013).

Позиция

Компания / группа компаний

Страна

Мощность
(млн тонн/год)

Количество заводов

Таблица 2 — Toп-10 мировых стран-производителей цемента по установленной мощности (по данным USGS Mineral Programme Report 2011).

Позиция

Страна-производитель

Мощность
(млн тонн/год)

США (включая Пуэрто-Рико)

Китайские производители

По наблюдениям Société Générale de Surveillance, в 2010 году на долю Китая приходилось 55 % мирового потребления цемента. Согласно данным официальной статистики, потребление цемента в Китае в 2010 году составило 1500 кг на душу населения. Среднее мировое потребление цемента без учета Китая — всего лишь 300 кг на человека.

Однако этот пик спроса уже привел к перепроизводству цемента в Китае. Так, согласно сведениям корпорации CNBM, в 2011 году было произведено 2,09 млрд тонн, а за первые шесть месяцев 2012 года, по данным China National Materials (Sinoma), объем производства цемента в стране упал до 995 млн тонн. Корпорации CNBM и Anhui Conch сообщили о резком снижении чистой прибыли за девять месяцев 2012 года: доход CNBM сократился на 40 % — до $577 млн, а чистая прибыль Anhui Conch уменьшилась на 57 % — до $632 млн.

Очевидно, что Китай предпринимает шаги, чтобы увеличить инвестиции в инфраструктуру и не допустить падения спроса на рынке недвижимости. Тем не менее, Société Générale de Surveillance ставит под сомнение устойчивость быстрого развития Китая. «Наш анализ показывает, что во всех странах, где потребление цемента в течение нескольких лет превышает 1000 кг на душу населения, рано или поздно происходит строительный кризис», — заявляют в организации.

Однако крупнейшие китайские производители по-прежнему стремятся к расширению своих мощностей. К примеру, Sinoma ожидает увеличения мощности до 100 млн тонн/год к концу 2012 года по сравнению с 87 млн тонн/год в конце 2011 года.

Транснациональные корпорации

В 2011 году мировой рынок цемента начал восстанавливаться. В Китае спрос вырос на 10 %, а в Индии, на долю которой приходится 7–8 % мирового потребления цемента, увеличился на 6 %. В 2011 году Индия достигла суммарной мощности в 330 млн тонн/год.

Стоит отметить, что крупные китайские производители заинтересованы в основном в местном рынке, в то время как ряд компаний, таких как Lafarge, Holcim, HeidelbergCement, Cemex, Italcementi, Votoranitm, Buzzi и Vicat, имеют заводы во многих странах мира. Каждая из этих компаний производит более 30 млн тонн/год, а лидирует Lafarge с мощностью 225 млн тонн/год.

Во Франции, Германии и Великобритании объем производства цемента в 2011 году увеличился за счет благоприятных погодных условий в четвертом квартале. Греция и Испания пережили значительное снижение производства, отражающее макроэкономические тенденции. Lafarge сообщила о падении продаж в Испании на 15 % в связи с сокращением строительных работ. Продажи компании в Греции снизились на 31 %. В Польше и Украине во время подготовки к чемпионату Европы по футболу потребление цемента увеличилось на 21 и 12 % соответственно. В Германии относительно высокие показатели экономического развития привели к увеличению потребления цемента на 13 %. Восточная Европа в 2011 году восстановилась после двух лет депрессии на рынке в связи с экономическим кризисом. Lafarge сообщила об увеличении продаж на 46 %.

Всего за 2011 год Западная Европа потребила порядка 155 млн тонн цемента. Компания HeidelbergCement сообщила об увеличении выручки в странах Африки и Средиземноморья на 9 % — до 1,02 млрд евро в 2011 году по сравнению с 938 млн евро в 2010 году. В 2011 году в странах, где есть заводы компании, потребление цемента выросло более чем на 10 % и, согласно прогнозам, будет расти на 5–9 % ежегодно.

Lafarge сообщила об увеличении объемов продаж в Африке и на Ближнем Востоке на 2 % — до $4,66 млрд в 2011 году по сравнению с $4,59 млрд в 2010 году. В этом регионе у компании 25 цементных заводов с годовой мощностью в 58,4 млн тонн. В 2011 году выручка Lafarge в странах Африки и Ближнего Востока составила 25,5 % от общего объема прибыли компании.

По мнению HeidelbergCement, главными стимулами для дальнейшего роста строительной активности и спроса на цемент в Африке являются устойчивый экономический рост, увеличение численности населения и урбанизация. Компания планирует продолжить расширение производственных мощностей, в то время как Holcim уходит из Южной Африки.

Holcim, вторая крупнейшая цементная компания в мире, сократила свою долю в AfriSam с 85 до 15 %. Ее чистый объем продаж в этом регионе составил $1,03 млрд — 4,5 % от общего оборота группы.

2012 год

Чистый объем продаж 10 крупнейших компаний подтвердил некоторое оживление на мировых рынках в первые три квартала 2012 года. И Lafarge, и Holcim сообщили об увеличении продаж за девять месяцев 2012 года на 5 %. Тем не менее, прибыль Lafarge упала на 44 % — до $431,2 млн, что во многом объясняется программой реструктуризации. У Holcim объем продаж в Западной Европе сократился на 46 %.

Объем продаж в HeidelbergCement за первые девять месяцев 2012 года увеличился на 3 %, с ростом производства на 12 % (до 8,9 млн тонн) в Северной Америке и на 7 % (до 22,1 млн тонн) в Азиатско-Тихоокеанском регионе. Падение продаж на 4 % (до 16,1 млн тонн) было зафиксировано в Западной и Северной Европе. Продажи в Центральной Азии и Африке, Средиземноморском регионе остались на уровне 2011 года.

Прогнозы

Развитие цементной промышленности, как ожидается, продолжится. В Индии, например, согласно «Индийскому прогнозу цементной промышленности» по RNCOS, совокупный среднегодовой темп роста (CAGR) составит около 12 %, и к 2014 году объем производства достигнет 303 млн тонн/год. Наличие сырья и различных льгот, предоставляемых государством, делают этот регион выгодным для инвестиций. Многие международные компании стремятся создать тут производственную базу, несмотря на многочисленных местных производителей, которые в настоящее время господствуют на рынке.

Lafarge ожидает, что мировой спрос на рынке цемента до 2015 года будет возрастать на 4,6 % в год, при росте мирового ВВП на 3,4 % и отсутствии крупных экономических потрясений в мировой экономике. В этот прогноз компания не включает Восточную Европу: здесь, по мнению Lafarge, спрос на цемент до 2015 года будет сокращаться на 0,6 % в год.

HeidelbergCement планирует расширяться в основном в развивающихся странах — 10 млн тонн дополнительных мощностей будут введены в эксплуатацию в 2013 году. Крупнейший проект компании на 2014 год — цементный завод в Индонезии мощностью 4 млн тонн/год.

Согласно прогнозу китайской цементной промышленности, внутреннее производство цемента в Китае будет на уровне 2,48 млрд тонн/год, а в 2015 году мощность составит 2,75 млрд тонн/год. Все ведущие китайские производители планируют расширять свои производственные мощности. Приведет ли это к увеличению экспорта цемента или сбудутся прогнозы Société Générale de Surveillance? Посмотрим.

Цемент и история производства - Основные виды и марки

Первые данные об использовании цемента в строительстве относятся ко II веку до н.э. Смесь извести с вулканическим пеплом, пемзой и туфом со склонов Везувия, использовалась римлянами в качестве связующего элемента при строительстве каменных сооружений.

В 1824 году Джозеф Аспдин разработал современный портландцемент, который в смеси с песком, щебнем и водой можно было применять в качестве строительного материала — бетона. Он хорошо выдерживает сжатие, а растяжения приводят к его разрушению. Железные балки, наоборот, отлично работают на растяжение и плохо на сжатие. Идея соединить эти достоинства почти одновременно пришла в голову нескольким людям.

Джозеф Аспдин. Разработчик портландцемента. Джозеф Аспдин. Разработчик портландцемента.

Жан-Луи Ламбо в начале 1850-х годов построил на юге Франции несколько небольших лодок с использованием бетона, армированного железной сеткой.

Британец Уильям Уилкинсон в 1854 году стал первым, кто использовал армированные железными балками бетонные панели в строительстве двухэтажного дома в Ньюкасле. Примерно в это же время другой строитель, Франсуа Куанье, экспериментировал с железобетоном во Франции — он стал первым, кто связал стальную арматуру перекрытий со стеновыми панелями.

Удивительно, но в массовую практику новый материал ввел человек, не имевший к строительству никакого отношения.

Джозеф Монье в 1846 году был назначен садовником оранжереи в саду Тюильри возле Лувра. Для пересадки апельсиновых деревьев на зиму в теплицу ему понадобились прочные садовые кадки. Монье сделал несколько таких кадок из бетона (цемента с песком, золой, молотым кирпичом), но они все время трескались. Он укрепил их стенки с помощью железных стержней.

В то время считали, что железные элементы при перепадах температур быстро разрушат бетон, но за три года ни одна кадка не вышла из строя. После этого, Монье перешел на емкости для воды и другие элементы ландшафтного дизайна. В 1867 году он продемонстрировал армированный бетон на международной выставке в Париже и получил первый патент на использование материала в искусственных водоемах. За первым патентом последовали другие — на трубы и бассейны (1868), строительные панели (1869), мостовые конструкции (1873), балки и шпалы (1878).

В 1875 году под руководством Монье в замке Шазелье был построен небольшой железобетонный мост. А в 1879 году немецкий инженер-строитель Густав Вайс купил права на все патенты Монье и усовершенствовал его конструкцию, сместив арматуру в сторону наибольшей нагрузки на растяжение (Монье не был инженером и не вникал в такие тонкости). Тем самым Густав Вайс сделал последний шаг в сторону современного железобетона, вскоре захватившего строительные площадки всего мира.

Производство цемента в наше время.

Цикл производства цемента. Цикл производства цемента.

Если особо не вдаваться в подробности и поверхностно посмотреть на процесс, то производство цемента можно представить в виде трёх основных стадий:

Добыча и обработка сырья.

Добывается известняк, глина, гипсовый камень.

Добытый известняк дробят, сушат, измельчают и перемешивают в нужной пропорции с глиной. Примерно 75% известняка и 25% глины. Состав постоянно корректируется, в зависимости от характеристик используемых материалов.

Таким образом получают шлам (мокрый, сухой или комбинированный метод)

Обжиг сырьевого состава и получение клинкера - следующий шаг в производстве цемента

Шлам поступает в специальную печь, где происходит его обжиг при температуре около 1450 градусов.

При этой температуре шлам спекается (почти как зерна керамзита), превращаясь в так называемый клинкер.

Клинкер измельчают в специальных жерновах до порошкообразного состояния

Смешивание компонентов и получение портландцемента.

В измельчённый клинкер добавляют примерно 5% гипса.

В зависимости от марки и вида цемента, вводятся минеральные добавки (цифры д0, д5, д20 в маркировке)

Собственно, на этом производство цемента можно считать завершённым. Получившийся порошок является портландцементом ПЦ. Применение портландцемента настолько обширно, что перечисление цементной продукции может занять целую страницу.

Изготовление цемента. Изготовление цемента.

Основные виды цемента

Белый цемент: Основное использование БЦ - изготовление строительных сухих смесей. По многим параметрам обгоняет обычный портландцемент: ускоренный набор прочности, повышенная стойкость к атмосферным воздействиям. Изначальная декоративность ЖБИ из БЦ позволяет эксплуатировать архитектурный железобетон - без дополнительной окраски и облицовки. ЖБИ из белого цемента - не темнеют, не выгорают, не желтеют от времени. Так же, БЦ используют в штукатурных растворах, для изготовления цветных поверхностей задекорированных под камень и т.д. Для этого, белый цемент смешивают с красящими пигментами.
Быстротвердеющий цемент: Зачастую, цементы, включающие в свой состав активные минеральные добавки, пользуются более низким спросом, нежели их бездобавочные собратья по цементному цеху. Причина тому - более медленный темп схватывания добавочного цемента. А подобная затяжка способна внести свои коррективы в сроки оборачиваемости опалубки, в скорость бетонирования, да и в весь строительный процесс в целом. Для того, чтобы строители не были привязаны к затянутым срокам схватывания цемента с минеральными добавками, многие цементные заводы выпускают цемент быстротвердеющий. Причём, быстротвердеющими бывают как добавочные, так и бездобавочные виды цемента. Например: Предприятие Мордовцемент производит и продаёт бездобавочный быстротвердеющий цемент м500 д0 в мешках и навал.
Расширяющийся цемент: РЦ получают из глиноземистого цемента и гипса. Отличается от остальных видов расширением при твердении. Почти все остальные виды дают усадку ( кроме ВБЦ и НЦ)
Водонепроницаемый безусадочный цемент: В основном, применяется при: гидроизоляции монолитных конструкций, заделке швов между железобетонными элементами, герметизации различных стыков, сооружении водонепроницаемых бетонных емкостей для хранения различных жидкостей.
Гидрофобный цемент: Цемент с введением специальных добавок, повышающих его стойкость к хранению и транспортировке во влажной среде, Так же, ГЦ используют, чтобы получить товарный бетон с повышенной влагонепроницаемостью и морозостойкостью до F1000.
Глиноземистый цемент: Он же - аллюминатный и бокситный. Основное преимущество - бетоны из такого вяжущего быстрее набирают прочность: до 50% за сутки. Процесс твердения сопровождается большим количеством тепла, что может быть актуально при зимнем бетонировании.
Напрягающий цемент: Расширяющийся при наборе прочности цемент, предназначенный для создания самонапряженных железобетонных конструкций, в т.ч. с использованием специальных видов арматуры. Растворы на таком вяжущем применяются при изготовлении трещиностойких (безусадочных), водонепроницаемых стыков, при капитальном ремонте и модернизации старых конструкций, увеличении их водонепроницаемости. Бетоны на основе НЦ - чемпионы по коэффициенту водонепроницаемости: до W20, что актуально при строительстве подвалов на грунтах с высоким УГВ, монолитных кровель, резервуаров, чаш бассейнов и т.д. - без устройства дополнительной гидроизоляции. Бетон, полученный из напрягающего цемента, первые 7-10 дней набора прочности должен находиться в среде с повышенной влажностью. Такие бетоны отличаются повышенной прочностью, влагонепроницаемостью и морозостойкостью.
Портландцемент Портландцемент: Самый распространённый и используемый вид. Наверно 99% цемента, используемого в строительстве это - портландцемент ПЦ.
Пуццолановый цемент: Потрландцемент с введением добавок, содержащих тонкоизмельчённый активный кремнезём. Отличается увеличенным временем схватывания и пониженным тепловыделением. Что может быть актуально при бетонировании объемных конструкций. А именно: Крупные массивы свежеуложенного бетона вырабатывают большое количество тепла. Ведь гидратация цемента - всё же экзотермический процесс. Ну вырабатывают и вырабатывают, в чем проблема. А беда в том, что верхние слои бетона отдают тепло быстрее и больше, нежели те, что внутри. Теплопроводность то у бетона маленькая. Вот и получается неравномерность усадки. Одним словом - трескается.
Сульфатостойкий цемент: СЦ обладает повышенной защитой от разрушающего действия солей (сульфаты натрия, магния). Подробней про цемент сульфатостойкий. Применяется в производстве сульфатостойких бетонных смесей. (гидротехнические сооружения и т.д)
Тампонажный цемент: ТЦ применяют при тампонировании (заглушке) нефтяных и газовых скважин.
Шлаковый цемент: ШЦ, получают из молотого доменного шлака, с введением добавок активизаторов: гипса, извести и т.д.
Цветной цемент: ЦЦ получают введением в состав окрашивающих пигментов из белого цементного клинкера Основное предназначение ЦЦ - получение декоративных ЖБИ, не требующих дальнейшей обработки.

Марочная прочность сродни марке бетона. Цифра марки соответствует устойчивости к осевому сжатию в кгс/кв.см или в МПа.

Марки портландцемента в зависимости от добавок в составе. Марки портландцемента в зависимости от добавок в составе.

Как проверить марку цемента:

Определение марки осуществляют таким образом: замешивают раствор из цемента, с составом: 1:3, на стандартном песке, с водоцементным отношением 0.4. Из этого раствора в специальных формах отливаются балочки 4х4х16 см. Далее эти образцы помещают в специальную камеру либо просто накрывают колпаком ( не забыв поставить рядом сосуд с водой, для повышения влажности под колпаком). Выдерживают 24 часа. Затем балочки вынимают из опалубки-формы, и ставят в пропарочную камеру. Пропаривают и у полученных образцов проверяют прочность на изгиб. Используется специальный пресс. Полученные результаты умножают на соответствующие коэффициенты (для каждой марки цемента - они свои) и получают прочность на сжатие.

Импортный цемент уже давно маркируется в классах прочности на сжатие. Например: Cem 42.5 - минимальная (гарантированная) прочность на сжатие в возрасте 28 суток -42. 5 МПа.

тип – портландцемент, шлакопортландцемент. Указывается в виде аббревиатуры ПЦ и ШПЦ.
марка
наличие или отсутствие мин. добавок : д0, д5, д20 (процентный состав добавок). Например: м400 д20, или цемент м500 д0.
обозначение быстротвердеющего цемента литерой Б
пластификация и гидрофобизации цемента. Аббревиатуры ПЛ и ГФ.
обозначения цемента, изготовленного из клинкера нормированного состава. Литера Н
обозначения стандарта соответствия .

цем I - портландцемент
цем II – портландцемент с мин. добавками

Портландцемент с мин. добавками будет представлен в двух подтипах:

Подтип А - процентный состав мин добавок 6% - 20%,
Подтип В - присутствие в составе от 21 до 35% добавок.

Отличие по видам добавки: гранулированный шлак с литерой Ш, пуццолан – с литерой П. По классам прочности: 22,5; 32,5; 42,5 и 52,5, Цифры - обозначают минимальную (гарантированную) прочность цементного камня на сжатие в МПа в возрасте 28 суточного твердения.

Так же, для классов 32.5-52.5 вводятся дополнительные обозначения по прочности в возрасте 2 или 7 суток: литеры :Н нормальнотвердеющий, Б - быстротвердеющий. В виду того, что добавочные портландцементы отличаются более медленными сроками схватывания, что не совсем подходит для темпов современного строительства, цементные заводы выпускают портландцементы марок м400 д20Б и цем 42,5Б, входящие в категорию - быстротвердеющие. Уменьшение сроков набора прочности происходит за счёт применения цементного клинкера специального минералогического состава, либо за счёт более тонкого помола обычного цементного клинкера. Иногда, для ускорения сроков схватывания и твердения применяются специальные добавки для бетона.

Бетонные рекорды

В 2015-м году самая большая по объему непрерывная заливка бетона была выполнена в России, при заливке «Лахта центра» в Санкт-Петербурге с 27 февраля по 1 марта 2015 года. По данным, зафиксированным в книге рекордов Гиннесса:

продолжительность заливки составила 49 часов,
суммарный объем смеси - 19 624 м 3 ,
бетон доставлялся с 13 узлов.

Однако уже в 2016-м году рекорд был перекрыт Gulf Asia Contracting Co. LLC (RP Group) в Дубае с 9 по 11 сентября 2016 года, причем объем совсем немного превышает петербургский (менее, чем на 1%: 19 793 м 3 ), но продолжительность заливки уменьшилась уже более чем на 10% до 42 часов. Скорее всего, и этот рекорд тоже вскоре будет побит.

А вот cамый бетоноёмкий объект в мире будет оставаться неизменным еще долго. Это гидроэлектростанция «Санься» (провинция Хубэй, Китай) на реке Янцзы. За более чем 15-летнее строительство на объекте было уложено около 27 миллионов кубометров бетона и 463 000 тонны стали. Длина плотины - более 2300 метров, высота - более 100 метров, ширина - 115 метров.
При строительстве «Санься» были побиты рекорды по укладке бетона в день, месяц и год, установленные при строительстве Жигулевской ГЭС, и теперь составляют 22 000 кубометров в день, 550 000 кубометров в месяц и 5 400 000 кубометров в год (за 2000 год).

Самое высокое здание в мире , Burj Khalifa (828 метров), открытое 4 января 2010 года, потребовало для строительство 330 000 м 3 бетона и 55 000 тонн стальной арматуры.

Фундамент здания включает в себя 192 сваи, подземная часть которых вбита на глубину 50 метров, а котлованная, высотой 43 метра, залита 45 000 м 3 бетона,
строительство башни заняло 22 миллиона человеко-часов или около 2 500 человеко-лет,
из-за высокой температуры заливка бетона велась только ночью, а бетонная смесь по летней рецептуре дополнительно включала в себя лёд.

Самое высокое здание, для которого весь объем бетона уложен одним бетононасосом - это JPMorgan Chase Tower (небоскреб высотой 302 метра в Хьюстоне, Техас, США).

Рекордная высота подачи бетона - 715 метров была достигнута при строительстве гидроэлектростанции Parbati (Индия) в августе 2009 года. Эти данные не подтверждаются книгой рекордов Гиннесса, согласно которой рекордная высота составляет 621 метр и достигнута она была при заливке Башни 117 в Тяньцзине (Китай) 21 сентября 2015 года.

Наибольшая площадь поверхности, непрерывно залитой бетоном, составляет 207 000 квадратных метров . Заливка проходила в г. Луисвилл, штат Кентукки, США, продолжалась 30 часов и была завершена 8 ноября 2007 года.

Крупнейшие производители бетона в мире - корпорации Cemex и Heidelberg Cement. Сравнение числа бетонных заводов по отдельным государствам приведено в таблице ниже:

Cemex	Heidelberg Cement
Австралия	-	229
Бельгия, Нидерланды, Люксембург	-	60
Канада	-	46
Чехия	52	63
Франция	236	-
Германия	185	261
Венгрия	37	37
Малайзия	17	40
Мексика	328	-
Польша	42	49
Россия	-	1
Испания	104	25
Украина	-	2
Великобритания	236	220
США	536	89

Всего у мирового лидера, Cemex, под управлением находится более 2200 бетонных заводов.
Российский бетонный завод HeidelbergCement находится в Санкт-Петербурге.

Залито на века. Производство бетона пошло в рост

Вопреки прогнозам экспертов о падении объемов производства стройматериалов на фоне кризиса и законодательных потрясений в отрасли некоторые сегменты стройиндустрии демонстрируют поступательный рост с начала 2019 года.

Бетон не нужен. ГК "Эталон" приостановила работу своего завода ЖБИ

Активнее всего в этом отношении ведет себя бетонная отрасль. По подсчетам аналитиков Независимой инвестиционно–консалтинговой компании в промышленности строительных материалов России и стран СНГ (СМ ПРО), производство товарного бетона в РФ с начала года выросло на 9,1% к аналогичному периоду прошлого года и составило 13,6 млн м3.

По данным городского комитета по строительству, в первом полугодии в Петербурге сдано почти 595 тыс. м2 жилья, что на 38% меньше прошлогодних показателей. Если же сравнивать с соответствующим периодом 2017 года, то разница будет еще существеннее — объем ввода сократился почти в 3 раза. "Однако потребление товарного бетона в сегменте жилищного строительства за полгода выросло на 10–12%", — говорит генеральный директор консалтинговой группы "Решение" Александр Батушанский. Он отмечает, что только на строительство каркасов зданий, без учета благоустройства, в год уходит около 2,8 млн м3 товарного бетона и растворов. "Этот сегмент продемонстрировал в этом году прирост 8%".

В Петербурге на сегодняшний день насчитывается 59 производителей товарного бетона — от крупных заводов до мобильных бетоносмесительных узлов. Пять лет назад их число был почти в 3 раза больше.

Среди известных игроков рынка ГК "Беатон", завод "Молодой ударник" (ООО "Адамант СПб"), "ЛенБетон", заводы "Мостоотряд 26", "Главбетон" и др.

Один из ведущих игроков рынка "Группа ЛСР" в опубликованных результатах операционной деятельности за первое полугодие наряду с ростом стоимости заключенных новых контрактов и средней цены реализованной недвижимости отмечает сокращение производства товарного бетона в I квартале текущего года. При этом показатели за первое полугодие в целом демонстрируют рост: заводами "Группы ЛСР" выпущено на 4% больше товарного бетона, чем годом ранее: 557 тыс. м3 против 537 тыс. м3.

Цена на бетон также поступательно растет каждый месяц, впрочем, как и все остальные цены в России. "По нашим наблюдениям, инфляция составляет не менее 20%, а не те 6%, о которых говорят в телевизоре", — сетуют строители.

Цифровая стройка. Как технологии цифрового моделирования помогут строителям

Снижение стоимости бетона в июне текущего года эксперты Росстата отмечают сразу в трех федеральных округах. Причем наибольший показатель у Уральского ФО, где за месяц цена бетона упала на 5,1%.

В Центральном ФО за год бетон подорожал на 12,5%, а снижение цены за 12 последних месяцев зафиксировано в Северо–Западном ФО — на 21,5%.

Отметим, что строители, борющиеся за снижение себестоимости работ, постепенно выходят из производственных активов. Это позволяет серьезно экономить, однако может сказаться на качестве стройматериалов. Так, в начале нынешнего года ГК "Эталон" остановила работу своего завода ЖБИ, объяснив это реструктуризацией бизнеса. "Группа ЛСР" избавилась сразу от двух активов. В марте 2018 года она продала Гатчинский ДСК группе "ТОРОС" за 1,2 млрд рублей (по оценке экспертов), а в конце июля этого года реализовала "СиБ–центру" завод ЖБИ в Рыбацком за 0,7 млрд рублей (по оценке экспертов). Продажу в компании объясняют реализацией стратегии по оптимизации активов, связанных с производством железобетонных изделий. На этом фоне в июне "Группа ЛСР" начала производить товарный бетон в рамках реорганизации своего завода ЖБИ в Екатеринбурге. Мощность производства составляет 400 тыс. м3 товарного бетона в год. В компании это решение объясняют необходимостью контроля качества стройматериалов и оптимизации затрат на строительство. До этого компания производила товарный бетон только на своем заводе в Санкт–Петербурге.

Недавно был продан еще один крупный производитель товарного бетона — ГК "Монолит" купил бизнесмен Леонид Горячев (данные СПАРК). СМИ подсчитали, что это уже третья смена собственников компании за год.

Еще несколько лет назад практически все крупнейшие девелоперы, среди которых ЛСР, ФСК "Лидер", ГК "ПИК", "Главстрой", стремились развивать собственные производственные мощности и вкладывали в них ежегодно сотни миллионов долларов.

Однако сегодня становится очевидным, что собственные производственные мощности имеют смысл лишь при наличии у девелопера производственной программы на 5 лет вперед. Вкладывать в заводы рентабельно при годовом объеме строительства от 200 тыс. м2 жилья.

Содержать же собственные производства полного цикла целесообразно, если девелопер осваивает порядка 1 млн м2 в год. В целом, как ни стараются архитекторы найти альтернативу бетону, развить "зеленое" строительство и использовать экологически чистые материалы на стройке, рынок диктует свои правила: дешевле, быстрее, удобнее и надежнее.

Когда изобрели цемент: кто придумал и в каком году, история появления

История цемента как строительного материала насчитывает много лет, в течение которых менялись его структура, состав и технические характеристики с целью улучшения качеств и определения самого удачного варианта. Сегодня цемент является одним из основных строительных материалов, ведь представить осуществление каких-либо работ без бетона очень сложно.

Цемент представляет собой неорганическое гидравлическое вяжущее искусственного происхождения, которое в процессе взаимодействия с водой и другими жидкостями создает пластичную массу, способную затвердевать и превращаться в каменный монолит с высокими прочностными характеристиками. Особенность цемента – способность набирать прочность в условиях влажности, что не могут делать другие минеральные вяжущие (воздушная известь, гипс и т.д.).

Основным показателем свойств цемента является его марка: буква М и цифры рядом обозначают уровень прочности на сжатие и другие сопутствующие характеристики (М200, М500). Производят цемент посредством тонкого помола гипса и клинкера (продукт равномерного обжига до состояния спекания однородного сырья из глины и известняка). В процессе измельчения в состав могут вводиться разные добавки для изменения свойств.

Виды цемента по основному минералу: Романцемент Портландцемент Магнезиальный (цемент Сореля) Глиноземистый Кислотоупорный

Чаще всего используют портландцемент, который производят путем нагрева глины и известняка до +1450-1480 градусов. Смесь плавится, формируя гранулы клинкера, который потом смалывают с гипсом.

Основные фазы типичного клинкера для производства портландцемента:

Немного предыстории о материале

На вопрос о том, когда изобрели цемент, ответить трудно. Принято считать, что основные способы производства вяжущих нашли в 3-4 тысячелетии до н.э. Случилось это при обжиге горных пород и измельчении того, что получилось. Самые первые созданные искусственно вяжущие – это строительный гипс и известь.

Именно их использовали в строительстве бетонной галереи лабиринта (Египет, 3600 год до н.э.), Великой Китайской стены, Римского Пантеона, давних домов в Мексике.

С 1584 года в Москве начал действовать «Каменный приказ», направленный на производство кирпича, заготовку камня для строительных целей, а также производство извести. В течение многих лет гипс и известь оставались основными видами вяжущего. В 18 столетии в России начала интенсивно развиваться промышленность, были попытки систематизировать знания про вяжущие вещества, создавать новые виды.

Цемент был изобретен в 1822 году, когда русский строитель Егор Челиев смешал глину с известью и получил материал, обладающий вяжущими свойствами. Через несколько лет он издал книгу, где полностью описал процесс приготовления не только цементных материалов, но и бетон, а также рассмотрел достоинства их применения в кладке кирпичей, возведении зданий и набережных.

В 1824 году Джозеф Аспдин смог придумать современный портландцемент, который после смешивания с щебнем, песком и водой можно было применять в качестве бетона. Материал прекрасно выдерживал сжатие, но боялся растяжений. Тогда же начали изучать другие материалы и знали, что железные балки хорошо выдерживают растяжение, но боятся сжатия.

Практически одновременно несколько людей решили соединить свойства двух материалов для лучшего результата. На юге Франции в 1850 году Жан-Луи Ламбо построил несколько лодок из армированного железной сеткой бетона. В 1854 году британец Уильям Уилкинсон первым использовал бетонные панели, армированные железными балками, в возведении 2-этажного дома в Ньюкасле.

Тогда же примерно еще один строитель, Франсуа Куанье, во Франции решил поэкспериментировать – он первым связал стеновые панели со стальной арматурой перекрытий. Правда, в массы это не пошло. А вот ввел в практику железобетон человек, далекий от строительства. Создание железобетона стало одним из самых важных событий за всю историю строительства.

В 1846 году Джозеф Монье был назначен садовником оранжереи в известном саду Тюильри, что возле Лувра. Ему понадобились прочные садовые кадки для пересадки на зиму апельсиновых деревьев. Монье создал несколько кадок из смеси цемента, песка, молотого кирпича, золы (бетон), но конструкция постоянно покрывалась трещинами. И тогда Монье решил укрепить их железными стержнями.

Тогда принято было считать, что железо разрушает бетон при перепадах температур, но за 3 года все кадки остались целы. Тогда Монье сделал таким же образом емкости для воды, элементы украшения ландшафта, а в 1867 году представил железобетон миру в Париже, запатентовав его использование в искусственных водоемах. Дальше были оформлены и другие патенты – на бассейны и трубы, строительные панели, конструкции мостов, шпалы и балки.

Изобретенный Монье материал в 1875 году под его же руководством был использован в строительстве небольшого моста в замке Шазелье. А потом, в 1879 году, инженер-строитель из Германии по имени Густав Вайс выкупил все патенты у Монье и усовершенствовал конструкцию, передвинув арматуру в бок максимальной нагрузки на растяжение (ведь Монье инженером не был, такие нюансы не учитывал).

Таким образом, Густав Вайс завершил работы по созданию современного железобетона. Цемент с самого момента появления был очень высоко оценен. Сегодня без него не обходится практически никакое грандиозное строительство, материал используется во всех сферах, разных изделиях, конструкциях, зданиях.

Цемент – это не какой-то отдельный строительный материал, этот термин обозначает группу веществ с определенными физическими характеристиками: порошкообразность, вязкость, способность создавать пластичную массу с водой, а после высыхания становиться монолитом. Процесс всегда односторонний, обратно вернуть ничего нельзя.

Затвердевший цемент никогда не вернется в исходное состояние. Главные компоненты цемента – маргелистые, глинистые, известковые породы, разные добавки (бокситы, шлак и т.д.). После высокотехнологичной и высокотемпературной обработки сырье сплавляется (частично или полностью), создавая алюминаты/силикаты кальция, что делает его прочным. Видов цемента много.

Добавки в цементе обозначаются буквой Д и указывают процент (Д20 – 20% модифицирующих добавок). Если цемент чистый, стоит Д0. Благодаря добавкам удается повысить такие показатели, как стойкость к воде и коррозии, морозу и солнцу, упругость и пластичность, а также другие.

Характеристики и области применения наиболее востребованных марок

Рассматривая цемент и его характеристики, нужно понимать, какой функционал возложен на материал. Главная задача вяжущего – связывание всех компонентов конструкции/изделия в монолитное целое. Существует всего 2 типа вяжущих: воздушные (твердеющие на воздухе) и те, на свойства которых оказывает воздействие вода. Воздушные вяжущие – это гипс, глина, воздушная известь, гидравлические – цемент и гидравлическая известь.

Цемент – самый часто используемый вяжущий материал, который дает возможность создавать изделия/конструкции высокой прочности. В соответствии с типом исходного сырья и добавок есть два типа цемента – портландцемент и шлакопортландцемент. Портландцемент делится на быстротвердеющий материал и вяжущее с минеральными добавками.

Бетонные конструкции, в производстве которых используют цемент, могут обладать самыми разными техническими характеристиками. Добавки позволяют повышать свойства стойкости к морозу, влаге, агрессивным средам, погодным условиям, нагрузкам и т.д. Так, бетон используют для возведения домов и зданий, изделий и конструкций, даже ракетно-стартовых площадок и аэродромов.

Для обозначения максимальных показателей прочности используют понятие «марка» и цифры. Так, марка М400 указывает, что в лабораторных испытаниях затвердевший кубик из цемента с ребром 10 сантиметров при раздавливании под прессом выдерживает нагрузку 400 кг/см2. Самые распространенные марки – от М200 до М500. Есть цемент М600 и выше, но он актуален для возведения военных объектов, конструкций особого назначения.

Разработан "живой" бетон с бесконечным потенциалом применения

Исследователи из Колорадского университета (США) создали экологически чистую альтернативу бетону. Строительный материал представляет собой биоминерализованную гидрогелево-песчаную субстанцию, которая благодаря работе бактерий превращает песок в кирпичи. Причем материал такой же прочный, как и обычный бетон, говорится в статье, опубликованной в издании Matter.

Удивительное свойство этого материала заключается в том, что он живой, а значит, способен "размножаться": кирпичи могут воспроизводить сами себя и, благодаря живущим в них бактериям, могут быть оснащены различными функциями.

Более того, при производстве "живого" бетона, в отличие от обычного, практически не выделяется CO₂. Подсчитано, что около 6% глобальных выбросов CO₂ приходится только на производство цемента, одного из компонентов бетона. Бактерии, которые работают в "живых" кирпичах, наоборот, абсорбирует парниковые газы.

Как это работает? Ученые взяли за основу бактерии рода Synechococcus, поместили их в питательную среду гидрогеля и смешали с песком. Гелеобразная масса обеспечивает их необходимыми для жизни веществами и влагой. Бактерии, получая питание из этой среды, растут и производят карбонат кальция, то есть идут процессы минерализации - подобно тому, как образуются раковины у мидий.

Как сообщают ученые, живой материал при правильных условиях может размножаться. Если разбить кирпич посередине, две половинки через некоторое время превратятся в два полноценных кирпича: цианобактерии "вырастят" из половинок два целых кирпича, если к каждой из них добавить песок, гидрогель и питательные вещества. Команде Челси Хеверана, руководителя проекта, удалось "вырастить" восемь кирпичей из одного "родительского". Причем "живой" материал так же прочен, как и обычный бетон. "Вы можете наступить на него, и он не сломается", - говорит Уилл Срубар, соавтор работы.

Однако есть одна существенная проблема: слишком сильная засуха ставит под угрозу выживание бактерий в материале. Задача ученых - найти баланс для обеспечения как структурной целостности материала, так и жизнеспособности микробов. Как выяснила команда Хеверана, при 30-процентной относительной влажности от 9% до 14% бактерий в материале были еще живы через 30 дней. "Это значительно больше, чем ожидалось", - подчеркивают исследователи. Цианобактерии были добавлены в цемент для ремонта трещин, но их выживаемость оказалась низкой - менее одного процента.

Регулируя температуру и влажность, можно переводить работу бактерий то в состояние покоя, то, наоборот, стимулировать их деятельность нажатием кнопки: "просыпаясь", они снова растут и могут, например, восстанавливать повреждения в конструкции здания.

"Живой" материал, считают авторы, имеет фантастический по масштабам применения потенциал: "Внедрение этих строительных материалов в жизнь может создать совершенно новую дисциплину с бесконечным числом возможных применений. Нет пределов творчеству". В частности, предлагают исследователи, можно было бы создать материал с биологической функцией - такой бетон мог бы улавливать наличие токсичных веществ в воздухе и поглощать их. И, безусловно, он пригодится в условиях с ограниченными запасами сырья - например, в пустыне или на Луне или Марсе. "В бесплодной среде такие строительные материалы очень хороши, потому что им для роста требуется в основном солнце, - говорит Срубар. - Я думаю, что однажды мы возьмем с собой на Марс не мешки с цементом, а биоорганизмы".

Читайте также: