Задачи и проблемы внедрения композитных материалов в строительной отрасли

Структура российского рынка композитов к 2020 г. по гражданским секторам при различных сценариях развития

Ориентировочный объем рынка композитных материалов по состоянию на 2014 г.

• Мировой объем рынка в секторе композиционных материалов приближается к 60 млрд евро
• Общий объем мирового производства составляет более 8 млн тонн
• Объем потребления композиционных материалов, конструкций и изделий из них в России составляет 0,5−2,0% от общемирового потребления.

Рост объема применения композитных материалов в строительный отрасли по состоянию на 2016 г.

• Объем потребления композиционных материалов, конструкций и изделий из них в России составляет 3,0−5,0% ежегодно.
• Увеличение применения арматур композитной полимерной;
• Гибкие связи;
• Фибры и фибробетона;

Композиционные материалы и строительство

• Арматура композитная полимерная (АКП)
• Анкера и гибкие связи
• Композитные сетки различного назначения
• Фибробетон со стальной и неметаллической фиброй
• Системы внешнего армирования (холсты, ткани, ламелии, ламинаты)
• Композитные трубы и емкости
• Композитные профили (уголоки, швеллера, тавры и т. д)
• Композитные шпунты
• Опоры освещения

Области применения композиционных материалов в строительстве

• при строительстве объектов дорожно-транспортной инфраструктуры;
• при строительстве сооружений, эксплуатируемых в условия высоких электромагнитных полей и разности потенциалов, подвергаемых воздействию токов утечки;
• при строительстве объектов химпроизводств, токсичных захоронений, водоподготовки и водоочистки, мелиорации;
• в конструкциях из бетонов, которые характеризуются пониженным защитным действием по отношению к стальной арматуре;
• при строительстве морских и портовых сооружений;
• при строительстве объектов городской инженерной инфраструктуры;
• при строительстве объектов сельскохозяйственного назначения;
• при строительстве шахт и тоннелей метрополитенов;
• при производстве земляных работ и грунтоукреплении;
• в многослойных теплосберегающих ограждающих конструкциях;
• в бетонных конструкциях на распределенном основании (фундаменты);
• при реконструкции, реставрации, усилении, ремонте и восстановлении элементов зданий и сооружений.

АКП при строительстве метрополитенов

Буросекущиеся сваи при тоннельных проходках строительства метрополитенов в Москве и Санкт-Петербурге

АКП в конструкциях на упругом основании

Армирование фундаментных плит (ш.Энтузиастов и ул. Верейская, г. Москва, 2014 г.)

Армирование канализационного коллектора г. Орехово-Зуево, 2014 г.

Изготовление и забивка свай длиной 10 м г. Москва, Микрорайон Левобережная

Реконструкция аэропортового комплекса г. Казань, плита перрона

Шпунт из композитных материалов

Зарубежный опыт применения АКП

Непрерывно армированное бетонное покрытие (автомагистраль, Монреаль, Канада)

Армирование плит мостов (Канада) около 400 шт

Элементы дорожного строительства, подвергаются агрессивному воздействию противогололедных реагентов

Бетонные конструкции, подверженные воздействию морских солей (волнорезы, прибрежные конструкции, причальные стены)

Бетонные конструкции (автопарковки), подвергающихся воздействию агрессивных сред и вызывающие коррозию стальной арматуры (хлористые соли, агрессивные газы повышенных концентраций и др)

Бетонные конструкции эксплуатируемых в условия высоких электромагнитных полей и разности потенциалов, подвергаемых воздействию токов утечки

железнодорожные полотна и пути

Строительство объектов химпроизводств, токсичных захоронений, водоподготовки и водоочистки, мелиорации

Бесперебойная работа оборудования для проведения научно-исследовательских работ, МРТ и др.

Совершенствование нормативной базы в РФ

• На сегодня действует примерно 200 нормативных документов, из которых 70% - стандарты, за которые ответственны 23 Технических комитета Росстандарта, представляющих различные отрасли народного хозяйства
• В августе 2012 года Росстандарт и Минрегион Р Ф утвердили Программу разработки нормативных документов в области проектирования и строительства, расширяющих спектр применения полимерных композиционных материалов на 2012 — 2015 годы, которая содержит 24 документа
• В конце 2012 года Росстандарт утвердил Комплексную программу стандартизации в области композиционных материалов, предусматривающую частно-государственное партнерство и софинансирование при разработке около 500 межгосударственных и национальных стандартов
• В программе три блока — краткосрочный (1 год), среднесрочный (3 года) и перспективный (8−10 лет)
• Строительный сегмент программы предполагает разработку 67 нормативных документов

Состояние нормативной базы в РФ

• ГОСТ 31 938–2012 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Общие технические условия»; пересмотрен
• ГОСТ 32 492–2013 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения физико-механических характеристик»; пересмотрен и утвержден в 2015 г.
• ГОСТ 32 486–2013 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения характеристик долговечности»; пересмотрен и утвержден в 2015 г.
• ГОСТ 32 487–2013 «Арматура композитная полимерная для армирования бетонных конструкций. Методы определения характеристик стойкости к агрессивным средам»; пересмотрен и утвержден в 2015 г. СП 164.1 325 800.2014 «Усиление железобетонных конструкций композитными материалами. Правила проектирования»;
• изменение № 1 к СП 63.13 330.2012 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения» (Актуализированная редакция СНиП 52−01−2003. Приложение Л (рекомендуемое). Расчет конструкций с композитной полимерной арматурой);
• СП 28.13 330.2012 «Защита строительных конструкций от коррозии» (актуализированная версия 2012 г. Приложение Ж. Требования к бетонам и железобетонным конструкциям, табл. Ж3 и Ж4);
• СП «Конструкции из бетона с композитной неметаллической арматурой. Правила проектирования»; прошел экспертизу и находятся на утверждении;
• СП «Усиление железобетонных конструкций композиционными материалами. Правила проектирования»; прошел экспертизу и находятся на утверждении;
• СП «Конструкции и изделия фибробетонные. Правила проектирования»; прошел экспертизу и находятся на утверждении

Основные задачи для развития отрасли

• Создание единого комплекса нормативно-технической базы;
• Совершенствование нормативно-технической документации.
• Реализация НИОКР (технология изготовления преднапряженных конструкции и др.);
• Разработка и введение реестра российских строительных композиционных материалов;
• Разработка единых федеральных расценок на строительные композиционные материалы;
• Утвердить ведущие организации для контроля за качеством и безопасностью продукции (проблема сертификации, организация аттестации лабораторий и центров и т. д.);
• Переход на проектирование по жизненному циклу при государственных закупках;
• Стимулирование внедрения композиционных материалов в практику строительства (пилотные проекты, прохождение экспертизы проектов и др.);
• Подготовка специалистов (технологов, проектировщиков и др.) Первоочередной задачей для внедрения композитных материалов в строительстве (в строительных конструкциях мостов, дорог, в ЖКХ)
• Решение возможно при координации усилий Минпромторга и Минстроя Р Ф и Департамента градостроительной политики г. Москвы.