Строительство считается едва ли не самой перспективной отраслью для использования композитов. Наиболее популярным материалом сегодня является композитная арматура. Это альтернатива стальной арматуре в агрессивной среде — морской воде, кислоте, железобетоне… В таком «окружении» металл быстро ржавеет и приходит в негодность. А композитная арматура в агрессивной среде хорошо сохраняется, что позволяет надолго продлить срок эксплуатации сделанных с ее использованием сооружений.

«Закон пяти» для арматуры

Композитная арматура имеет и другие преимущества. В частности, она не чувствительна к электромагнитным полям; прочность на растяжение у нее в три — четыре раза выше, чем у стальной, и она в четыре раза легче. Для ее укладки на нулевом цикле легко обойтись без грузоподъемных механизмов. А в труднодоступные места (к примеру, на высокогорье) можно доставлять без тяжелой техники.

Что представляет собой композитная арматура? Это сочетание двух основных компонентов — волокна и смолы (эпоксидной или полиэфирной). В настоящее время производятся волокна трех видов. Самые качественные — углеродные. Но они настолько дороги, что в настоящее время углекомпозитная арматура широко не применяется.

Базальтовое волокно пришло на рынок сравнительно недавно, объемы его пока невелики. Поэтому сегодня речь идет в основном о стекловолокне и стеклокомпозитной арматуре.

Родина композитной арматуры — наша страна, где она была создана в 1960-е годы. До сих пор успешно эксплуатируются мосты, построенные в 70-е годы прошлого века в разных регионах СССР. Как показывают их обследования, арматура надежно служит, не деформируется, не подвергается коррозии.

В 1990-е годы в использовании композитов у нас случилась пауза. Прервать ее помогла инициатива сотрудников НИИЖба им. А.А. Гвоздева, прежде всего, руководителя лаборатории Валентины Степановой. Работа энтузиастов подготовила появление отраслевой программы внедрения композитов в строительной отрасли, действующей с 2013 года. И теперь композиты возвращаются в строительство. И не просто возвращаются, а заметно увеличивают свое присутствие.

Долгое время дело тормозила устаревшая нормативная документация. В настоящее время разработаны новые стандарты, своды правил, которые позволяют применять на практике современные материалы и технологии. Стандарты постоянно разрабатываются и обновляются. С ними можно познакомиться на сайте НИИЖБа. Свои предложения могут высказать все желающие.

Не так давно Союз проектировщиков России при участии компании «ХЭЛП Композит» провел четырехдневный вебинар, где обсуждалось современное применение композитных материалов в строительстве. В качестве спикера выступал заместитель директора НИИЖБа Андрей Бучкин.

По его мнению, лучше всего характеризует эффективность применения композитов так называемый «Закон пяти» ученого-экономиста Де Ситтера. Правда, закон относится к высотному строительству, но легко проецируется на нашу тему. Де Ситтер рассчитал, что один доллар, потраченный на обеспечение долговечности здания на стадии проектирования и строительства, эквивалентен пяти долларам, потраченным на ремонтно-восстановительные работы в процессе его эксплуатации. Применительно к композитам тезис мог бы звучать примерно так: один доллар, потраченный на проектирование и строительство конструкции из композитной арматуры, экономит пять долларов, потраченных на строительство нового сооружения из стальной арматуры. (Отремонтировать ржавую конструкцию невозможно.)

Америку уже обогнали, но…

Лет пять назад любой разговор о композитах начинался с зарубежных примеров, которых особенно много можно найти в США и Канаде. Теперь же Андрей Бучкин подготовил обширный обзор отечественных объектов. Правда, наша область применения композитов несколько отличается от зарубежной.

В США и Канаде композиты широко используются прежде всего для строительства мостов, шоссейных дорог и других объектов транспортной инфраструктуры. Мосты, как упоминалось выше, у нас тоже строят, но большая часть композитной арматуры идет пока на малоэтажное строительство. Например, ее применили в фундаментных ростверках в коттеджном поселке «Андреевский парк» в Солнечногорском районе Подмосковья. Композитная арматура использована в фундаментной плите одного из корпусов жилищного комплекса «Верейская Плаза» (Москва).

Область применения композитов становится все разнообразней. Очень эффективно зарекомендовали они себя в дорожных покрытиях. В 2012 году был армирован участок на 55-м км трассы М-7 «Волга». Никаких выбоин, трещин и прочих повреждений с той поры здесь не появилось. В Твери армировали проезжую часть одной из улиц, возле трамвайных путей. Весной асфальт возле них вставал дыбом. Ничего подобного сейчас не происходит.

В Якутии при добыче алмазов из кимберлитовых трубок образуется огромное количество отходов. Их свозят в специальные ангары. Отходы крайне агрессивны, в них представлена вся таблица Менделеева, и стальная арматура в бетонных полах в ангарах разъедалась полностью. Все сооружение очень быстро выходило из строя. Полы стали делать с применением композитной арматуры. Срок эксплуатации ангаров увеличился вдвое без каких-либо повреждений.

Композитная арматура используется также для реставрации объектов исторического наследия, в животноводческих комплексах, в подземных паркингах, станциях водоочистки, медицинских центрах, метрополитене, автомойках и многих других объектах. Перспективно применение композитов в конструкции железнодорожных платформ, которые также подвергаются коррозионному воздействию. Тем более, что ОАО «РЖД» начало сооружать платформы нового формата.

Конечно, о серийном строительстве с использованием композитов речь пока не идет. Иные объекты и вовсе остаются экспериментальными. Но композитная арматура имеет будущее, это уже отчетливо видно. Ее использование растет каждый год на 25%, как и записано в отраслевой программе.

Сейчас Россия производит композитной арматуры в три раз больше, чем США и Канада. Значительно улучшилось ее качество. Кстати, по отзывам некоторых зарубежных коллег, российская арматура — самая прочная.

Но в строительстве можно и нужно применять и многие другие виды композитов. Увы, по оценке экспертов, российские строители используют в целом не более 5% этих современных материалов. За рубежом аналогичный показатель достигает 70 — 80%.

Проектировщикам неинтересно

Строители говорят: композиты не закладываются в проекты. Проектировщики объясняют: на этот материал не соглашаются заказчики. У заказчиков своя правда: они мало знают о его преимущества. А выгоду от применения того или иного материала могут подсчитать только проектировщики. Получается замкнутый круг. И хотя многие подозревают, что композиты — это хорошо, не представляют, как разорвать этот круг.

Увы, и строителей, и проектировщиков, и заказчиков не очень волнует, что будет с их объектом через 50 лет. Они живут здесь и сейчас. А сейчас их больше всего беспокоит цена стройматериалов — хочется, чтобы она была как можно ниже. Композиты не дешевы, да еще надо учиться с ними работать.

В 2016 году случился резкий скачок цен на стальную арматуру. А композиты не подорожали. И на них тут же обратили внимание! Фундаментная плита 17-этажного шестисекционного дома в микрорайоне Дрожжино в Московской области была срочно спроектирована и сделана с использованием композитной арматуры. Полностью сделать из нее дом не рискнули, хотя соблазн и был. Через некоторое время ситуация с ценами, и, соответственно, с отношением к композитам вернулась на круги своя.

(Между тем, исследования НИИЖБа показывают, что цены на композитную арматуру стабильнее, чем на стальную. Стальная арматура (диаметр 12 мм) прибавила в стоимости 35% за последние 7 лет. Композитная держалась на одном уровне до конца 2018 года и подорожала на 15%, когда случился резкий скачок стоимости эпоксидных смол.)

Ситуацию может исправить оценка эффективности проекта с точки зрения показателя жизненного цикла. Но этот показатель внедряется в строительстве с той же скоростью, что и композиты.

Как ни банально звучит, строительному сообществу нужна более подробная информация об этих современных материалах. Вот и организаторы вебинара рассчитывали привлечь к композитам внимание строительного сообщества. Запись вебинара совершенно бесплатно можно прослушать на YouTube. За два месяца зафиксировано 214 посещений. Очень скромно для огромной страны.

Прежде всего данная тема должны быть интересна проектировщикам. По словам Асхата Курамшина, заместителя генерального директора компании «ХЭЛП Композит», сегодня очень мало проектировщиков, которые умеют делать расчёты с использованием композитной арматуры. Перед специалистами этого профиля открывается прекрасная возможность занять пока еще свободную нишу на рынке.

Made in сарай

Композитная арматура продается также для частного строительства. Торговые сети требуют от производителей изделия подешевле — такие охотнее покупают. Спрос рождает предложение. На рынок хлынула дешевая «композитная» арматура. «Технология производства арматуры не требует больших вложений, и многие решают: купим недорогое оборудование и будем в любом ангаре или сарае делать товар, — говорит Андрей Бучкин. — И делают. Физико-механические свойства такого «композита» кошмарны, обычно даже стержень пушится. Если относиться к делу серьезно, то оборудование должно иметь аттестацию, калибровку и т.д. и т.п.»

Но покупатели-то этого не знают! Когда арматура быстро приходит в негодность, они решают, что композиты незаслуженно разрекламированы, и громко всем об этом рассказывают. На одной из строительных выставок представитель завода по производству композитной арматуры сокрушался: очень трудно убедить тех, кто обжегся на подделке, поверить в качество настоящего композита.

В позапрошлом году Ассоциация композитных строительных материалов, Союз производителей композитных материалов и НИИЖБ провели исследование рынка изготовителей композитной арматуры. Выявили аж 130 производителей — ни в одной стране нет такого количества! В некоторых городах арматурой занимались по несколько организаций. Из 130 производителей техническая документация оказалась у 104. «Мы просили их представить сертификаты, приложения к сертификатам и протокол лабораторных испытаний на соответствие требованиям ГОСТа 31938, — рассказывает Андрей Викторович. — Из 104 производителей только 19 смогли предъявить полный пакет документов и доказать, что они хоть что-то делают для обеспечения качества продукции. Всем требованиям отвечала документация только восьми организаций, их продукция соответствовала характеристикам, указанным в документации».

На пространстве от Калининграда до Владивостока обнаружились 24 лаборатории, выдающие сертификаты на соответствие композитов ГОСТам. 18 размещались не в специальных помещениях, а в квартирах, гаражах, не имели соответствующего оборудования, а в своих штатах — специалистов. Доверять сертификатам, выданным такими лабораториями никак нельзя.

По результатам проверки были приняты меры. Какие-то организации исправились, какие-то ушли с рынка. Но некачественный товар, жалуются строители, никуда не делся. Одни недобросовестные производители сменяют других и продолжают дискредитировать современный материал.

Не гонитесь вы, друзья, за дешевизною…

— Так как же выбрать производителя качественного композита? — задается вопросом Виктор Новоселов, президент Союза проектировщиков России.

Заказчик должен оценивать производителя не только по цене товара, а и по другим критериям, отвечает Андрей Бучкин. Он составил памятку, которая позволит проектировщикам и строителям получить необходимую информацию о своем потенциальном партнере.

Вот ее краткое содержание.

Для начала узнайте, давно ли существует производство. Наиболее успешные компании — «ХЭЛП Композит» (Кириши), Рускомпозит (Москва), «КомАР» (Ижевск), «СТЕКЛОНиТ» (Уфа), Этиз Композит (Углич), Бийский завод стеклопластиков, «Гален» (Чебоксары), Курский завод композитных материалов — работают более трех лет. Как правило, за три года предприятие успевает отладить технологию, систему контроля качества продукции. Разумеется, три года — не догма. Где-то успевают сделать все, что надо, и за меньший срок.

Поинтересуйтесь количеством производственных линий на заводе. В идеале их должно быть не меньше четырех. Почему четырех? Потому что предприятие получает заказы на арматуру разного диаметра. Если производственных линий мало, их приходится часто перенастраивать с одного диаметра на другой. Это, если не прямо, то косвенно, повышает вероятность брака.

Композитная арматура будет использоваться в конкретной среде. И следует убедиться, что ее свойства особенностям этой среды соответствуют. Скажем, если из арматуры предстоит сделать огнестойкие конструкции, надо запросить у производителя подтверждение огнестойкости. Многие производители вообще не задумываются об этом показателе. Демонстрируют на сайте физико-механические свойства арматуры и уверяют, что этого достаточно. На самом деле показатели огнестойкости очень актуальны, особенно в конструкциях гражданского назначения. Сейчас качественная арматура не теряет своей массы даже при температуре 300 градусов. Значит, можно рассматривать возможности расширения области ее применения.

И так следует разбираться с каждым отдельным случаем.

…И запросите протокол испытаний

Не мешает также запросить перечень объектов, где уже использована арматура данного производителя, и выяснить, как она себя показала в эксплуатации.

Наконец, обязательно надо знать, каким образом на предприятии организован контроль качества продукции и как проходят ее испытания. И проектировщики, и строители должны понимать, что именно им надо требовать от производителя в этом вопросе. Методы испытаний определяются тремя стандартами. В ГОСТе 32492 изложены физико-механические методы. В ГОСТе 32487 — методы определений характеристик стойкости к агрессивным средам. В ГОСТе 32486 — методы испытаний термомеханических характеристик (документ сейчас пересматривается).

Одни предприятия проводят испытания сами, другие отдают свою продукцию в организации, которые имеют соответствующее оборудование. Требования, заложенные в стандартах, подразумевают наличие дорогостоящего испытательного оборудования. Иначе правильные выводы о качестве материала сделать невозможно.

Сертификат на готовую продукцию должен сопровождаться протоколом лабораторных испытаний. Но протокол предоставляет далеко не каждый. А это очень важный документ, который подтверждает достоверность указанных в сертификате данных. Если производитель показывает вам сертификат и к нему в виде приложения какие-то цифры, стоит насторожиться.

Из всего сказанного становится очевидным: по-настоящему качественный композит не может быть дешевым.

Контроль на стройке или производстве?

Судя по выступлениям на вебинаре, качество композитов — самая большая головная боль всех, кто имеет с ними дело. Специалисты думают, как поставить барьер на пути некачественных изделий.

«Арматуру надо контролировать на объектах, — считает Андрей Борисов, руководитель направления АО «СТЕКЛОНиТ». — Излюбленный прием недобросовестного поставщика — уменьшить диаметр арматуры. Самое простое — взвесить полученную партию, измерить диаметр штангенциркулем. Это займет 15 минут».

Коллеги с Борисовым согласны. Геометрические параметры арматуры обозначены ГОСТом очень жестко и характеризуют ее качество. В настоящее время разработана таблица геометрических параметров в зависимости от вида арматуры. Расширяется список внешних дефектов, уточняются их критерии.

Андрей Бучкин предлагает решить проблему кардинально. Организовать на всех объектах входной контроль поступающих материалов, службу качества в виде лаборатории. Идея очень хорошая. Но вряд ли ее удастся осуществить в нашей действительности. Если только при реализации мегапроектов, вроде строительства моста на Сахалин.

Весьма радикальные предложения имеет президент Союзбазальта Андрей Никитин. Да, арматуру можно и нужно проверять на стройке. Но самое главное — надо сертифицировать ее производство. В таком случае примитивная линия в сарае не получит право на работу. Ответственность за качество продукции — вплоть до уголовной — должен нести производитель в лице руководителя и владельца предприятия. Во Франции компании готовы платить производителю арматуры цену выше рыночной, если он гарантирует ее высокое качество. Почему бы и России не последовать их примеру?

Из сертификационных центров следует оставить только те, которые обладают современным оборудованием — причем собственным, а не взятым напрокат, и высококвалифицированными кадрами — штатными, а не совместителями, убежден Андрей Владиславович. Все это стоит очень и очень недешево. Количество центров поубавится, но сведения они будут выдавать достоверные.

И почти у всех выступающих прозвучало пожелание: организовать сертификационный центр при НИИЖБе.

Источник: ancb.ru