Рассмотрены факторы, определяющие экономическую эффективность геополимерных бетонов в сравнении с традиционными бетонами на основе портландцемента. Показано, что за счет снижения стоимости вяжущего может быть достигнуто снижение себестоимости конструктивных бетонов класса B20-B30 на 8…12 %.
Ключевые слова: геополимерный бетон, отходы добычи магматических горных пород, себестоимость.
Стоимость строительных материалов составляет значительную долю в себестоимости строительства. Разработка и внедрение в промышленность новых недорогих, но в то же время качественных и долговечных строительных материалов — одно из наиболее перспективных направлений снижения затрат на строительство зданий и сооружений.
Промышленность строительных материалов является отраслью, для которой вопросы ресурсосбережения и энергосбережения особенно актуальны. Доля затрат на сырье и энергию в себестоимости готовой продукции составляет 30…40 %. Особенно велики затраты на добычу и транспортировку сырья. В этих условиях привлечение в качестве сырья для производства строительных материалов многотоннажных промышленных отходов может принести значительный экономический эффект.
Экономический эффект, получаемый от утилизации отходов в производстве строительных материалов, складывается из многих факторов. Наиболее значимым из них является стоимость сырьевых материалов. Геополимерное вяжущее изготавливается на основе отходов производства [1–4]; поэтому эффективность производства на его основе строительных материалов обусловливается двумя факторами: стоимостью материала и платой за утилизацию отходов.
При прогнозировании экономической эффективности внедрения в строительную отрасль новых материалов на сырьевой базе промышленных отходов необходимо учитывать различные факторы, к числу которых можно отнести:
- затраты на разработку и производство новых видов оборудования, необходимого для обеспечения отличающихся от традиционных технологических процессов;
- возможно снижение эксплуатационных характеристик и долговечности строительного материала при использовании промышленных отходов с непостоянным составом;
- необходимость использования дорогостоящих сырьевых материалов и модифицирующих добавок для обеспечения заданных показателей качества готовой продукции.
Технология бетонов на основе геополимерных вяжущих, изготовленных на сырьевой базе магматических горных пород, которые были разработаны в последние годы [1–4] мало отличается от традиционной заводской технологии железобетонных конструкций. В связи с этим экономический эффект может быть получен за счёт снижения стоимости вяжущего.
Далее приведены расчет стоимости геополимерного вяжущего и калькуляция стоимости бетона на основе вяжущего (табл. 1) в сравнении с калькуляцией стоимости бетона на основе портландцемента (табл. 2).
Несмотря на то, что основную массу геополимерного вяжущего составляют измельченные отсевы дробления, наиболее дорогостоящим компонентом бетона является комплексный активатор твердения, включающий в свой состав жидкое стекло и NaOH.
Таблица 1
Калькуляция полной себестоимости 1м3 бетона B30 на основе геополимерного вяжущего
|
№ п/п |
Наименование компонентов |
Единица измерения |
Цена за единицу измерения |
Норма расхода, кг |
Затраты на 1 м3 |
|
1 |
Вяжущее |
||||
|
|
Измельченный отсев дробления гранитного щебня |
т |
320* |
0,621* |
401,3* |
|
|
Измельченный шлак |
т |
400 |
0,196 |
191,3 |
|
|
Жидкое стекло |
т |
10000 |
0,163 |
1630,0 |
|
|
NaOH |
т |
22000 |
0,02 |
440,0 |
|
|
Итого: |
|
2662,6 |
||
|
2 |
Бетон |
||||
|
|
Щебень гранитный |
м3 |
1700 |
1166 |
1321,5 |
|
Песок сурский |
м3 |
400 |
672 |
179,2 |
|
|
Гранит молотый |
т |
646,4 |
311 |
201,0 |
|
|
Шлак молотый |
т |
672 |
98 |
65,9 |
|
|
Жидкое стекло |
т |
10000 |
78 |
780 |
|
|
NaOH |
т |
22000 |
15,7 |
345,4 |
|
|
Вода |
м3 |
24 |
100 |
2,4 |
|
|
Итого: |
|
2895,4 |
|||
|
3 |
Электроэнергия |
кВт×ч |
4,8 |
20 |
96 |
|
4 |
Основная заработная плата |
руб. |
|
|
445,5 |
|
5 |
Дополнительная заработная плата (10 % от п.3) |
руб. |
|
|
44,55 |
|
6 |
Социальное страхование (26 % от (п.3+п.4) |
руб. |
|
|
127,4 |
|
7 |
Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования (70 % от п.3) |
руб. |
|
|
311,9 |
|
8 |
Цеховые расходы (60 % от п.3) |
руб. |
|
|
267,3 |
|
9 |
Общезаводские расходы (80 % от п.3) |
руб. |
|
|
356,4 |
|
10 |
Прочие расходы (1,2 % от Σп. 1+…+п. 8) |
руб. |
|
|
54,5 |
|
11 |
Итого заводская себестоимость (Σп. 1 +…+ п. 10) |
руб. |
|
|
4598,9 |
|
12 |
Внепроизводственные расходы 1,5 % |
руб. |
|
|
69,0 |
|
14 |
Полная себестоимость (п.11+п.12) |
руб. |
|
|
4667,9 |
* Расход компонентов и их стоимость на 1 тонну вяжущего.
Таблица 2
Калькуляция полной себестоимости 1 м3 бетона B30 на основе ПЦ по ОНТП 07–85 [5]
|
№ п/п |
Наименование расходов |
Единица измерения |
Цена за единицу измерения |
Норма расхода, кг |
Затраты на 1 м3 |
|
1 |
Щебень гранитный |
м3 |
1700 |
1350 |
1530 |
|
Песок сурский |
м3 |
400 |
675 |
180 |
|
|
Цемент ПЦ500 |
т |
4200 |
400 |
1680 |
|
|
Вода |
м3 |
24 |
200 |
4,8 |
|
|
Итого: |
|
3394,8 |
|||
|
2 |
Электроэнергия |
кВт×ч |
4,8 |
20 |
96 |
|
3 |
Основная заработная плата |
руб. |
|
|
445,5 |
|
4 |
Дополнительная заработная плата (10 % от п.3) |
руб. |
|
|
44,6 |
|
5 |
Социальное страхование (26 % от (п.3+п.4)) |
руб. |
|
|
127,4 |
|
6 |
Затраты на содержание и эксплуатацию оборудования (70 % от п.3) |
руб. |
|
|
311,6 |
|
7 |
Цеховые расходы (60 % от п.3) |
руб. |
|
|
267,3 |
|
8 |
Общезаводские расходы (80 % от п.3) |
руб. |
|
|
356,4 |
|
9 |
Прочие расходы (1,2 % от Σп.1+…+п.8) |
руб. |
|
|
60,5 |
|
10 |
Итого заводская себестоимость (Σп.1+…+п.9) |
руб. |
|
|
5104,3 |
|
11 |
Внепроизводственные расходы 1,5 % |
руб. |
|
|
76,6 |
|
12 |
Полная себестоимость (п.10+п.11) |
руб. |
|
|
5180,9 |
Фонд заработной платы складывается из основной заработной платы, дополнительной заработной платы, отчислений на социальное страхование.
Основная заработная плата включает тарифную часть заработной платы и доплаты.
Дополнительная заработная плата составляет 10 % от основной заработной платы.
Отчисления на социальное страхование равняются 26 % от суммы основной и дополнительной заработной платы.
Расчет заработной платы на изготовление 1 м3 бетона:
Тф= 95,19∙2,6 = 247,5 руб./м3,
Допл = 247,5∙ 0,8 = 198 руб./ м3,
Осн ЗП = 247,5+ 198 = 445,5 руб./м3,
Доп ЗП = 445,5 ∙ 0,1 = 44,55 руб./м3,
Соцстрах = (445,5 + 44,55) ∙ 0,26 = 127,4 руб./м3.
Расчеты, выполненные для бетонов классов B 20 на геополимерном и цементном вяжущем показали, что себестоимость бетона на основе измельченных горных пород на 12 % ниже себестоимости портландцементного бетона.
Экономическая эффективность производства бетона на основе геополимерного вяжущего по сравнению с бетоном на основе портландцемента рассчитывается по формуле
Э = С1 — С2,
где Э — эффективность;
С1 — себестоимость портландцементного бетона;
С2 — стоимость бетона на геополимерном вяжущем.
Таким образом, себестоимость 1 м3 бетона на основе геополимерного вяжущего по сравнению с бетоном на портландцементе уменьшилась на 512 руб., т. е. на 10 %. Себестоимость бетона на основе геополимерного вяжущего может быть существенно понижена, если изготавливать бетон из отсевов камнедробления фракции 0–10 мм. В этом случае исключается потребление фракционированного щебня. В целом снижение себестоимости бетонов классов от B20 до B30 составляет 8…12 %.
Литература:
1. Ерошкина, Н. А. Перспективность горных пород в качестве сырья для производства геополимеров в зависимости от их генезиса / Н. А. Ерошкина, М. О. Коровкин, А. А. Мишанов, В. Я. Кудашов // Композиционные строительные материалы. Теория и практика: сборник науч. тр. Междунар. науч.-техн. конф. — Пенза: Приволжский Дом знаний, 2007. — С. 92–95.
2. Ерошкина, Н. А. Геополимерные строительные материалы на основе промышленных отходов: монография / Н. А. Ерошкина, М. О. Коровкин. — Пенза: ПГУАС, 2014. — 128 с.
3. Ерошкина, Н. А. Исследование композиционных геополимерных вяжущих на основе отходов горно-обогатительной промышленности / Н. А. Ерошкина, М. О. Коровкин, А. М. Байматов // Региональная архитектура и строительство. — 2014. –№ 4. — С. 10 –14.
5. ОНТП 07–85. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий сборного железобетона. — М., 1986.
