Прибыльное дело по производству композитной арматуры. Производство композитной арматуры методом пултрузии

Композитная арматура представляет собой арматуру, изготовляемую из композитных материалов, а не из стали. Их составляющими являются стеклоровинг и/или базальтовые волокна, которые скрепляются между собой полимерными связующими. Она, в отличие от металлической, не сваривается, а скрепляется специальными хомутами. Также композитная арматура известна под названием «неметаллическая».

Здесь мы поговорим про производство композитной (стеклопластиковой и базальтопластиковой) арматуры, технологию её изготовления, сырье и оборудование для данного бизнеса.

Композитная арматура используется в первую очередь, конечно же, в строительстве, но и может использоваться в быту, к примеру, для сборки теплиц.

Краткое наглядное видео о том, что это такое:

Основные преимущества композитной арматуры:

  1. Если сравнивать с металлической, то композитная имеет значительно больший показатель прочности — 1100 МПа, а стандартная стальная – всего 390 МПа. Прочность на разрыв сравнительно со стальной арматурой класса А ІІІ – больше в три раза;
  2. Композитная арматура – материал, не поддающийся коррозии;
  3. Идеально подходит для работы в морской воде, так как не подвергается кислотной коррозии;
  4. Более упругая, чем из стали;
  5. Не проводит электрический ток;
  6. Не проводит теплоэнергию;
  7. Композитная арматура радиопрозрачна;
  8. Не изменяет свои прочностные характеристики под влиянием электромагнитных полей;
  9. Не изменяет свои прочностные характеристики под влиянием низких температур (до -70 °C);
  10. Значительно легче (более чем в девять раз) по сравнению с металлической арматурой.

Независимо от требуемого и желаемого объема, для производства стеклопластиковой арматуры необходимы инвестиции в размере от 4-16 млн. рублей.

Технология и оборудование для производства

Сырье для изготовления композитной арматуры:

  1. Ровинг (базальтовый и/или стеклоровинг);
  2. Смолы;
  3. Сплеточная нить (ровинг, который пойдет для обмотки);
  4. Ацетон;
  5. Этиловый спирт;
  6. Дициандиамид.

Сырье может быть и другим по составу.

Стеклопластиковая (СПА) и базальтопластиковая (БПА) арматура являются наиболее популярными на сегодняшний день в России, но есть еще и совмещенный вид — стержень из стеклопластика, а рельеф (ребра) из «базальта».

В роли связующих элементов чаще всего выступают термореактивные синтетические смолы, среди которых кремнийорганические и фенолальдегидные (твердеют при реакции поликонденсации); эпоксидные и непредельные (не выделяют побочных продуктов в процессе отверждения).

Среди других полимеров, занявших прочную нишу, следует назвать полиимидные, полибензимидазоловые и полибензотиозолевые. Эти смолы часто используют с добавлением других полимеров.

Для того чтобы получить на выходе стеклопластиковую арматуру с высоким уровнем стойкости к разного рода коррозиям, следует использовать эпоксифенольное связующее. Полиэфирное связующее придаст арматуре повышенные электрические свойства.

На один килограмм стеклопластиковой арматуры следует использовать 0,862 стекложгута-ровинг таких марок, как РБН-10-2520 либо же РБН-10-2520-4Э; эпоксидной смолы требуется 0,134 следующих марок: ЭД-20 либо ЗИС-1; фенолформальдегидной смолы потребуется 0,116 марки ЛБС-1; дициандиамида – 0,03; этилового спирта – 0,015; сплеточной нити – 0,01 кг; ацетона – 0,021.

Основой производства неметаллической арматуры стал уже традиционный способ производства стеклопластиков – подсушка и размотка волокна, пропитка его связующим, полимеризация.

Видео процесса изготовления:

Оборудование для производства композитной арматуры (стеклопластиковой или базальтопластиковой):

Устройство линии (оно может быть и другим). Цены на такие линии начинаются от 3 000 000 руб.

Принцип непрерывной протяжки позволяет изготовить неметаллическую арматуру из любого вида волокна, при этом следует учитывать его технологичность и температурные режимы отвердения связующих.

Предприятие «ЭТИЗ Композит» создано на базе «Московского Завода Композитных Материалов» («МЗКМ»). Специализация - разработка и выпуск композитной арматуры из стеклопластика.

Но производство стеклопластиковой арматуры – не единственное направление в работе компании. В каталоге представлены также гибкие связи, крепежи и фиксаторы.

Все изделия отличаются:

  • прочностью, надежностью и долговечностью;
  • сравнительно небольшим весом (экономия времени и денег при логистике);
  • низкой теплопроводностью и диэлектричностью (не проводят ток);
  • невосприимчивостью к воздействию ультрафиолета, влаги, низких температур;
  • эстетичностью и простотой монтажа.

Продукция завода на 100% соответствует ГОСТ и международным стандартам ISO, что подтверждается специальными сертификатами качества и протоколами лабораторных испытаний. Высокий результат достигается за счет контроля качества сырья и использования автоматизированных производственных линий. Это:

1. Исключает воздействие человеческого фактора.
2. Гарантирует качество изделий на каждом этапе производства.
3. Снижает себестоимость продукции и цену для потребителя.

В процессе производства используется запатентованная технология нанесения армопояса (№ патента – 132106). Сцепление с бетоном обеспечивается за счет специальной структуры армопояса – 4 нити.

Композитная арматура и бетон – совместимые материалы, так как коэффициент температурного расширения идентичен. В основе лежит лучший материал для изготовления стеклопластиковой арматуры – щелочестойкий стеклоровинг.

Технология производства «ЭТИЗ-Композит» обеспечивает выпуск композитной арматуры диаметром от 6 до 18 мм и снабжена программным комплексом, обеспечивающим автоматические настройки оборудования под выпускаемый диаметр.

Изменения диаметра выпускаемой продукции выполняется путем автоматического изменения конфигурации оборудования и изменением количества подаваемых нитей ровинга в систему.

Физико-механические характеристики арматуры ЭТИЗ® Композит

Наименование показателя Нормы ГОСТ
31938-2012
ЭТИЗ Композит
не менее 800 МПа более 1 350
Модуль упругости при растяжении, МПа не менее 50 000 МПа более 55 000
Не менее 300 МПа 340
Не менее 150 МПа 190
Не менее 12 МПа более 18
Не более 25% 15
Предел прочности сцепления с бетоном, после выдержки в щелочной среде, МПа Не менее 10 МПа 12,5
Выпускаемые диаметры, мм 5-32

Результаты испытания на примере Арматуры ЭТИЗ Композит, диаметр 10 мм

Характеристики Требования по ГОСТ Арматура АСК-10 ЭТИЗ Стронг
Предел прочности при растяжении, МПа Не менее 800 1350
Модуль упругости при растяжении, ГПа Не менее 50 не менее 55
Предел прочности при сжатии, МПа 300 347
Диаметр измеряется методом гидростатического взвешивания
Предел прочности при поперечном срезе, МПа Не менее 150 187
Предел прочности сцепления с бетоном, МПа 12 не менее 15
Снижение предела прочности при растяжении после выдержки в щелочной среде, % 25 не более 15
Предел прочности сцепления с бетоном после выдержки в щелочной среде, МПа Не менее 10 не менее 13

Традиционно строительную арматуру изготавливают из стали, поэтому и готовые изделия с применением данной арматуры так и называют — железобетон.

Однако, все большую популярность приобретают альтернативные материалы, так, вместо стальной арматуры при строительстве начинают использовать композитную.

Общее название «композитная арматура » объединяет в себе класс неметаллической арматуры, произведенной из различных полимерных материалов. В частности, композитные изделия изготавливаются из стеклянных, базальтовых, углеродных нитей. Поэтому продукцию традиционно называют по основному материалу производства — стеклопластиковая арматура (АСП) из стекловолокна, базальтопластиковая арматура (АБП) из базальтовых волокон, углепластиковая арматура (АУП) из углепластика.

Основные достоинства композитной арматуры:

  • Высокая прочность, сравнимая с металлом,
  • Низкая себестоимость производства и недорогое оборудование,
  • Доступные компоненты производства,
  • Не проводит электричество,
  • Удобство и скорость монтажа, не требует сварки,
  • Более высокая коррозионная стойкость по сравнению со стальной арматурой,
  • Конечная стоимость для потребителя дешевле на 24,9% чем железное изделие,
  • Экономия на разгрузке, транспортировке и хранении, композитная арматура может хранится скрученной в бухтах по 100 погонных метров. Вес такой бухты не превышает 10 кг, разгрузка и погрузка может осуществляться без применения спец.техники и занимает малое время.

В производственном бизнесе получили распространение два типа арматуры — стеклопластиковая и базальтовая арматура .

Стеклопластиковая арматура — производится из стеклонити (стеклоровинг) пропитанной термореактивными смолами. Основа арматуры — стеклянная высокопрочная нить. Отличается крайне низкой стоимостью изготовления.

Базальтовая арматура — производится из базальтового волокон и, связующих их, смол. Основа арматуры — базальт, полимер, получаемый из минералов. Отличительная черта от стеклоарматуры — обладает более высокой стойкостью к агрессивным средам и более высокой температурой плавления. Себестоимость изготовления дороже чем у АСП, в силу использования более дорогого исходного материала.

Общая принципиальная схема производства композитной арматуры заключается в том, что синтетические волокна скручиваются между собой и пропитывают полимерными связующими, после этого, скрученные нити подвергаются полимеризации и отверждению. В процессе производства, для повышения поверхностной силы трения, на поверхность изделия наносят специальные ребра или покрывают покрытием из кварцевого песка.

Оборудование цеха для производства композитной арматуры

Для производства пластиковой арматуры требуется небольшой штат обученного персонала, специализированный цех или промышленное помещение площадью не менее 200 квадратных метров. Основное оборудование различается объемом производства.

Оборудование начального уровня способно выпускать до 10 метров арматуры в минуту. Основные элементы производственной линии одинаковы для любого производителя оборудования и включают в себя:

  • Аппараты размотки протяжки волокон и готовой арматуры,
  • Аппарат скрутки волокон,
  • Камера пропитки волокон полимерными смолами,
  • Высокотемпературная камера полимеризации,
  • Охлаждающая камера,
  • Вспомогательные элементы (резчик, шпулярник и т.д.)

Современные линии полностью автоматизированные и обеспечить их функционирование можно силами одного оператора. Рынок изобилует различными производителями, как отечественные, так и импортные (преимущественно Китай).

Видео мини-производства композитной арматуры

В зависимости от страны изготовления, мощности и комплектации — стоимость оборудования различается. Такое оборудование возможно взять в лизинг по государственной или негосударственной программам. Не рекомендуем вам брать поддержанное оборудование, так как качество выпускаемой продукции может сильно плавать, что скажется на спросе на ваше изделие.

Применение композитной арматуры и рынок сбыта

На 2015 год применение композитной арматуры в России сильно ограничено в промышленном и крупном строительстве. Это связано с тем, что на данный тип строительного материала пока нет необходимой документации (СНиП, ГОСТ). Поэтому полимерную арматуру, в основном, производят частные и малые предприятия. Однако, в силу преимуществ изделия, композиты нашли широкое применение в частном и малоэтажном строительстве, что обеспечивает устойчивый и быстрорастущий спрос на продукцию. Поэтому со сбытом не будет особых сложностей — собственная торговая точка, организации по продаже строительных материалов, строительные рынки, продажи при помощи сети Интернет.

Технология производства усиления для фундамента, предусматривает использование в процессе производства основного расходного материала — стеклоровинга. Это основное сырье для изготовления композитной арматуры. Получают его методом расплава алюмоборосиликатного стекла, которое вытягивается в стекловолоконную нить сечением от 10 до 20 микрон.

1.2 Оборудование для производства композитной стеклопластиковой арматуры (видео)


2 Предприятие с нуля

Для создания и дальнейшей эксплуатации предприятия потребуется всего лишь две его составляющие:

  • производственное помещение (арендованное или собственное);
  • соответствующее оборудование (производственная линия по изготовлению композитной арматуры)

2.1 Помещение

Больших площадей для установки оборудования не требуется. Но из-за того, что все составляющие производственной линии выстроены на одной прямой в определенной последовательности, длина помещения должна быть не менее 22 метров. По ширине никаких требований нет, так как каждый отдельный рабочий участок не превышает по этому габариту 2-х метров.

Для обеспечения электроэнергией потребуется источник питания мощностью 12 кВт вначале (при запуске и отладке) и 4 кВт в дальнейшем (при отлаженной работе всего оборудования).

Помещение, в котором будет установлена производственная линия, должно быть оборудовано вытяжной системой в обязательном порядке.


Лучшим вариантом является принудительная вентиляция, но возможны варианты с естественным (самостоятельным) движением воздуха при правильном расположении вентиляционных коробов.

Для туннельной печи потребуется отдельная вытяжка, которая может быть подключена к общей системе.

2.2 Оборудование

Вся линия состоит из таких отдельных частей:

  • шпулярник (на нем устанавливаются бобины с ровингом);
  • натяжное приспособление (имеет нагревающий узел и пропиточную ванну);
  • обмотчик (компонует стержень и производит его обмотку);
  • распределитель песчаной присыпки;
  • печь (туннельная) для прогревания пропитанного смолой пучка;
  • ванная (водяное охлаждение после печи);
  • резак (нарезает готовую продукцию по заданной длине в автоматическом режиме).

2.3 Поставщики оборудования

Для малого частного бизнеса приобретение линий производящих большой объем продукции не представляет интереса. В то же время, существует несколько производителей, которые готовы поставить (в том числе и под ключ) недорогие, но качественные производственные линии по изготовлению композитной арматуры.


При этом объемы производства, в дальнейшем, будут полностью соответствовать статусу малого предприятия.

ООО «ПРО-инжиниринг» (Новосибирск), поставляет одно и двух поточные линии, которые имеют производительность от 5000 до 8000 метров продукции за смену.

Компания «ИНЕО» (Москва), на рынке поставщиков данного типа оборудования с 2008 года. Имеет собственное производство, в котором используются комплектующие ведущих профильных фирм из Италии и Германии.

Одним из наиболее актуальных в наше время направлений бизнеса является производство композитной арматуры. Ключом к успешной реализации своего бизнес-проекта является удачный выбор рода деятельности, которым вы планируете заниматься. Производимая вами продукция должна быть конкурентоспособной.

Достоинства и преимущества

Композитная арматура производится из стеклоровинга/базальтовых волокон и связующих полимеров. Арматура соединяется друг с другом при помощи особых хомутов. Применяется как в промышленном, так и в бытовом строительстве.

Композитная арматура:

  • прочнее арматуры из металла;
  • не ржавеет, устойчива к экстремально низким температурам;
  • намного легче металлической арматуры;
  • на порядок дешевле арматуры из металла.

Выбор помещения под цех

Изготовление арматуры композитной подразумевает под собой обязательное наличие специализированного помещения. Подбор и адаптация помещения для нужд производства должны удовлетворять условиям:

  • протяжённость цеха должна быть не меньше 22 метров, высота потолков – не менее 2,5 метров;
  • функционирующая система вентилирования;
  • стабильная температура на уровне 16º С.

Как правило, помещение площадью 200м2 как нельзя лучше подойдёт в качестве цеха.

Оборудование

Чтобы производить композитную арматуру, необходимо приобретать только качественное оборудование. Поскольку набирающий обороты бизнес-проект не подразумевает под собой большие объёмы производства, в качестве оборудования сгодятся линии, обеспечивающие выпуск до 10 метров в минуту готовой продукции. Стоимость оборудования подобного типа не превышает 1 млн. 600 тыс. рублей.

В состав данной производственной линии входят:

  • режущий аппарат;
  • аппарат для протяжки;
  • двухпоточный скрутчик ребра;
  • ёмкости для пропитывания и охлаждения;
  • камеры для полимеризации;
  • пульт управления;
  • шпулярник.

Данная линия изготовления композитной арматуры способна выпускать по 2 прутка одновременно. Учтите, что в качестве оборудования можно использовать поддержанную производственную линию, цена которой не превысит 1200000 рублей.

Реализация продукции

Ещё на этапе планирования своего бизнеса вам необходимо обдумать каналы реализации продукции. Вы должны заранее оговорить с клиентами условия поставки товара на взаимовыгодных условиях. Важным моментом является налаживание связей с оптовыми покупателями.

Кому можно продавать композитную арматуру?

Частным лицам;
- ремонтным и строительным компаниям;
- строительным супермаркетам.

Исходя из количества потенциальных клиентов, вы сможете планировать объёмы вашего производства композитной арматуры.

Суммарные капиталовложения

К начальным капиталовложениям можно отнести:

  • приобретение и настройка оборудования – 1 млн. 900 тыс. руб.;
  • переоборудование помещения – 300 тыс. руб.;
  • легализация предприятия – 50 тыс. руб.;
  • закупка сырья – 500 тыс. руб.

Сумма денежных вложений может быть на порядок меньше, если в производстве использовать поддержанное оборудование в подготовленном для этого помещении.

Окупаемость бизнес-проекта

Производя 8 мм арматуру (при себестоимости в 8 руб./пог. м. и рыночной цене в 14 руб./пог. м) со скоростью – 7 погонных метров в минуту в течение 8-ми часовой рабочей смены, месячная производительность составит 100800 пог. м/мес. Вычтя из выручки себестоимость товара и все хозяйственно-административные расходы, получим чистую прибыль – 154800 рублей в месяц.

Данное производство является весьма прибыльным бизнес-проектом, поскольку его окупаемость составляет не более 16 месяцев.

Видео:

Читайте также: