184 KB - Полимерные материалы

тема номера: геотекстильные нетканые материалы
Российский рынок
геотекстиля и геосинтетики:
особенности, масштабы,
проблемы, перспективы
Г. К. Мухамеджанов, к. т. н.,
эксперт ОАО «НИИ нетканых материалов» (ОАО «НИИНМ»)
Объемы применения геотекстильных нетканых материалов в России постоянно растут в связи с увеличением
стоимости традиционно используемых строительных материалов, повышением транспортных расходов, а также
с огромными масштабами строительства автомобильных и железных дорог, магистральных нефте- и газопроводов
и искусственных сооружений. В настоящее время на российском рынке применяется более 100 типов, видов и структур
геосинтетики. В статье приводится анализ особенностей практического применения геотекстильных материалов
в российских условиях, ассортимента и объемов производства этих материалов ведущими отечественными предприятиями, перспектив и условий дальнейшего развития сектора геотекстильных материалов.
Нетканые полотна и изделия из них наиболее
Актуальность применения ГМ в различных областях
востребованы на российском рынке и широко исстроительства особенно возросла в связи с увеличением
пользуются в отечественной практике дорожного,
стоимости традиционно используемых строительных
транспортного, трубопроводного, промышленноматериалов (песка, щебня, гравия и др.), повышением
гражданского и гидротехнического строительства.
транспортных расходов, а также с огромными масштабами
Это объясняется прежде всего очевидными техникостроительства автомобильных и железных дорог, магиэкономическими преимуществами технологии простральных нефте- и газопроводов и искусственных сооруизводства нетканых материалов: высокой произвожений в России. Росту рынка ГМ способствует осознание
дительностью оборудования, позволяющего вырапроектировщиками и потребителями целесообразности
батывать полотна шириной до 6,0 м, разнообразием
увеличения первичных затрат для повышения качества,
способов и технологий производства и используемого
надежности и долговечности строительных сооружений.
ассортимента исходного сырья, включающего полуВ настоящее время на российском рынке существуют
чаемое путем переработки полиэтилентерефталатных
более 100 типов, видов и структур геосинтетики, классибутылок вторичное волокно, быстрой окупаемостью
фикация которой схематично представлена на рис. 1.
капиталовложений и, следовательно, привлекательностью для
ГЕОСИНТЕТИКА
инвесторов.
Согласно материалам VII Международной конференции по геосинтетике и геотекстилю (г. Ницца,
ПОЛИМЕРНЫЕ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 2007 г.) ежегодное производство
ГЕОТЕКСТИЛЬ
МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ, БЛИЗКИЕ (МЕМБРАНЫ)
геотекстильных материалов (ГМ)
К ГЕОТЕКСТИЛЮ
в мире приблизительно оценивается в 1,2—1,5 млрд м 2. Из этого
количества на долю Северной
НЕТКАНЫЙ
ТКАНЫЙ
ГЕОРЕШЕТКА Америки и Европы приходится
ГЕОСЕТКА ГЕОБЕНТОНИТ
2
по 300 млн м . При этом 80 % евГЕОЯЧЕЙКА СКАЛЬНЫЙ ЛИСТ
ГЕОПОЛОСА ГЕОКОМПОЗИТ
ропейского объема ГМ составляГЕОМАТ
ют нетканые полотна (НП) и изделия из них, в том числе композиты
Рис. 1. Классификация применяемой на российском рынке геосинтетики
с использованием НП.
2
н етканые матери алы продукци я оборудовани е т ех нолог и и август /2009
тема номера: геотекстильные нетканые материалы
Таблица 1. Производство НГМ (млн м 2) на российских предприятиях
Предприятие
ОАО «Комитекс», г. Сыктывкар Республика Коми
ООО «Сибур-Геотекстиль», г. Сургут, Тюменская обл., тыс. т
ООО «Номатекс», ПГТ Новая Майна, Ульяновская обл.
ООО «Фабрика нетканых материалов», г. Туймазы,
Республика Башкортостан
ЗАО «Инзенская фабрика нетканых материалов», г. Инза,
Ульяновская обл.
ООО «Нипромтекс», г. Железногорск, Курская обл.
ОАО «Дмитровская фабрика нетканых материалов»,
г. Дмитров, Орловская обл.
ООО «Полилайн»
ООО «Технолайн»
Итого
2005
10,0
1,3
—
Объемы выпуска НГМ по годам
2006
2007
2008
15.4
18,2
27,0
2,6
2,8
5,4
—
11.2
17.3
2009 (прогноз)
16,0
6,2
20,0
—
—
2,0
1,2
1,3
0,035
1,1
1,75
1,07
0,15
2,8
4,5
5,9
5,7
4,0
—
0,6
1,0
1,2
0,7
7,8
–
47,85 млн м 2
+ 2,8 тыс. т
11,0
6,5
70,97 млн м 2
+ 5,4 тыс. т
8,0
20,0
70,15 млн м 2
+ 6,2 тыс. т
–
–
–
–
12,835 млн м 2 21,6 млн м 2 +
+ 1,3 тыс. т
2,6 тыс. т
Использование усовершенствованных и высококачественных ГМ — это основа надежных, долговечных и экономичных проектных, конструкторскотехнических решений в дорожном, транспортном,
промышленно-гражданском, гидротехническом
и трубопроводном строительстве. Поэтому объемы
потребления нетканых геосинтетических материалов
(НГСМ) с каждым годом увеличиваются, а области их
применения расширяются.
Так, по данным Академии конъюнктуры промышленных рынков (АКПР), объем потребления
только нетканых ГМ в России в 2005 г. составил
165 млн м 2, что составляет более 91 % от общего объема
отечественного рынка ГМ. Подавляющая часть потребляемых ГМ (около 55 %), как и прежде, приходится
на строительство и ремонт автодорог, в том числе временных, остальные используются в строительстве железнодорожных объектов, нефте- и газопроводов, при
укреплении и возведении откосов, берегов водоемов
и других сооружений. По тем же маркетинговым исследованиям и прогнозам АКПР потенциальная емкость
рынка нетканых ГМ в строительстве дорог и других
сооружений составляет не менее 1,0 млрд м 2, а прогнозируемый на 2010 г. объем потребления оценивается
в 290 млн м 2, что на 76 % больше объема потребления
в 2006 г. Конечно, в связи с кризисом и уменьшением
объема финансирования из федерального, региональных и муниципальных бюджетов эти оптимистические
прогнозы будут скорректированы в меньшую сторону.
Тем не менее приведенные данные и прогнозы свидетельствуют о позитивной динамике объемов выпуска
и расширения областей применения ГМ в России как
наиболее быстро развивающегося и перспективного
сегмента отечественного рынка технического текстиля
в целом.
Основные особенности производства и потребления
ГМ на российском рынке заключаются в следующем:
• широкая область применения (авто- и железнодорожное, трубопроводное, гражданское, гидротехническое
строительство);
• большая протяженность федеральных, региональных и муниципальных автомобильных дорог, требующих
строительства и ремонта;
• строительство новых федеральных дорог, нефтеи газопроводов в Сибири и восточных регионах страны;
• разнообразие климатических, почвенноминералогических условий: диапазон колебания температур от — 60 до + 43 оС, переувлажненные участки,
различия в химическом составе грунтов (от щелочной
до кислой среды);
• географическая ограниченность потребления ГМ
при строительстве дорог, трубопроводов и гидросооружений: в настоящее время ГМ используются в основном только в крупных городах и регионах (г. Москва,
г. С.-Петербург, г. Екатеринбург, Тюменская обл.); региональные и муниципальные центры недостаточно информированы о преимуществах использования, номенклатуре
и свойствах ГМ и поэтому используют их в относительно
малых объемах;
• постоянно возрастающие темпы дорожного, транспортного и гидротехнического строительства, магистральных нефте- и газопроводов в различных климатических
зонах, таких как Восточная Сибирь и Дальний Восток.
Большие масштабы производства и потребления ГМ
на российском рынке обусловлены их важными преимуществами: универсальностью, экономичностью, экологичностью и долговечностью, а также широтой областей
применения: в строительстве автодорог, подъездных
путей, железных дорог и аэродромов, гидротехнических
объектов (дамб, насыпей), при балластировке трубопроводов, армировании насыпей (в том числе на слабых
грунтах), откосов, защите склонов от эрозии, строительстве зданий и сооружений, в ландшафтном строительстве
и др. Области применения и ассортимент ГМ с каждым
годом расширяются: нетканые и тканые ГМ, георешетки,
геосетки, геомембраны, противоэрозионные маты.
В табл. 1 приведены объемы выпуска нетканых геотекстильных материалов (НГМ) на основных предприятиях
России. Представленные данные свидетельствуют о положительной динамике выпуска ГМ. Следует отметить,
не т ка н ые м ат е р иа л ы п ро д укция о бо руд о в а н ие тех нолог и и август /2009
3
тема номера: геотекстильные нетканые материалы
Таблица 2. Ассортимент НГМ, выпускаемых российскими предприятиями
Предприятие
ОАО «Комитекс»
Наименование (марка) ГМ
Назначение
Геоком-Д, 100—1000 г/м 2, ширина — 5,0 м;
Геоком-ДТМ, 100—400 г/м 2, ширина — 4,5 м;
Строительство и ремонт автодорог, железных дорог
ГМ, дублированный с пленкой с одной стороны
и сооружений; трубопроводное строительство
(двухслойный);
ГМ с пленкой внутри (трехслойный)
ООО «СибурГеотекстиль»
Геотекс, 200—700 г/м 2, фильерный способ
ООО «Номатекс»
Геоном ПН-16 — ПН 60, ПНТ-16,
ПНТС-16 — ПНТС-33, ширина — 4,5 м
Нитепрошивная георешетка «Геомат»
Иглопробивное полотно «Техпол»
ООО
Нитепрошивное полотно «Армосет»
«Фабрика нетканых
материалов»
Нитепрошивное полотно «Армотекс»
полотно иглопробивное армированное
Строительство и ремонт автодорог
Строительство автомобильных и железных дорог
(в качестве укрепляющего, разделяющего, дренажного
слоев); гидротехнические сооружения; защита геомембран
от механических повреждений
Укрепление откосов и защита почв от эрозии
В качестве армирующего дренирующего, разделительного
и фильтрующего слоя
В качестве армирующего слоя
Армирование слабых грунтов, насыпей, увеличение несущей
способности, обустройство склонов повышенной крутизны
В качестве армирующей, дренирующей прослойки, разделение
различных слоев дорожного покрытия
ООО
«Нипромтекс»
Геотекстиль холстопрошивной, 250—600 г/м 2,
ширина — 3,8 м;
дорнит иглопробивной, 250—500 г/м 2,
ширина — 2,0 м
Дорожное строительство различного назначения в зависимости
от поверхностной плотности и ширины
ООО «Полилайн»
Геотекстиль иглопробивной, 200—600 г/м 2,
ширина — 5,0 м
Дорожное, промышленно-гражданское строительство
различного назначения в зависимости от поверхностной
плотности и режима термообработки
ЗАО «Инзенская
фабрика нетканых
материалов»
Геотекстиль иглопробивной, 200—600 г/м 2,
ширина — 2,0 м
Строительство дорог и временных дорожных конструкций
(в качестве дренирующих, разделительных, защитных прослоек)
ООО «Технолайн»
Геотекстиль иглопробивной, 150—600 г/м 2,
ширина — до 6,0 м
Дорожное, транспортное, трубопроводное строительство
что в последние годы введены в строй новые предприятия,
оснащенные технологическим оборудованием в основном западноевропейских фирм, а именно: ООО «Технолайн» (Самарская обл.), ОАО «Ортон» (г. Кемерово),
ООО «Славрос» (Ярославская обл.), ООО «Фройденберг
Политекс» (Нижегородская обл.), а также новые производственные мощности по выпуску ГМ на действующих
предприятиях: ОАО «Комитекс», ООО «Фабрика нетканых материалов», ООО «Номатекс», ООО «Нипромтекс»,
ОАО «Монтем», ОАО «Вистекс» и др.
Представленное в табл. 2 многообразие способов
и технологий производства, используемого сырья
(волокон, волокнообразующих полимеров, нитей
и вторичного сырья), возможностей комбинирования
с другими полимерными материалами (пленкой, геосеткой, георешеткой), глиной (бентонит) и др. позволяет в настоящее время производить ГМ практически
с любыми необходимыми потребителю характеристиками. Однако в практике проектирования и применения ГМ до сих пор далеко не в полной мере используются возможности отечественных производителей.
Такое положение объясняется как объективными, так
и субъективными обстоятельствами.
К объективными обстоятельствам, сдерживающим
широкое применение ГМ отечественных производителей, следует отнести:
4
• несовершенство нормативно-технической базы,
которая должна предусматривать особенности условий эксплуатации и проектирования объектов строительства;
• слабая информированность проектировщиков
и строителей на региональном уровне о преимуществах,
свойствах и областях применения ГМ, недостаточное количество современных программных документов по ГМ;
• отсутствие полного обоснования долговечности
применения ГМ в условиях России, учитывающего возможности длительной эксплуатации их при низких температурах и в условиях вечной мерзлоты;
• отсутствие гарантийного обслуживания и страхования построенных объектов строительства;
• необходимость доработки классификации, терминологии, технических требований и методов испытаний,
гармонизированных с международными и европейскими
стандартами.
В погоне за удешевлением проектной стоимости
вновь строящихся и подлежащих ремонту дорог зачастую игнорируется применение ГМ на отдельных
участках дорог, где эти материалы действительно могут дать большой эффект за счет улучшения качества,
уменьшения трещинообразования и увеличения срока
службы дорожного покрытия. В результате многократного замораживания и оттаивания при резких колебаниях температуры в дорожном покрытии образуются
н етканые матери алы продукци я оборудовани е т ех нолог и и август /2009
тема номера: геотекстильные нетканые материалы
мельчайшие трещины, которые приводят впоследствии
к быстрому его разрушению, если не применять ГМ.
В перспективе на ближайшие пять лет прогнозируется ежегодный рост спроса на ГМ на уровне не менее
10 %. При этом опережающими темпами будет развиваться производство ГСМ иглопробивным способом из штапельных волокон и фильерным способом
из бесконечных волокон: в 2010 г. предполагаемый
объем выпуска материалов этих групп должен составить
соответственно 148 и 90 млн м 2.
Полимерные георешетки, геосетки, геокомпозиты,
бентониты имеют перспективы дальнейшего расширения применения в армогрунтовом строительстве
в качестве армирующих элементов, а также в качестве
защитных и гидроизоляционных.
Сравнительные исследования по всему комплексу
показателей отечественных и зарубежных ГМ, проведенные ОАО «НИИНМ» и РодорНИИ, свидетельствуют о том, что ГМ российского производства в основном
соответствуют по своим показателям лучшим зарубежным аналогам типа «полифельт» и «тайпар» (рис. 2).
Отечественные производители не отстают от зарубежных также по составу используемого для изготовления
ГМ сырья, ширине, толщине и длине полотна в рулоне.
В то же время при одинаковом уровне качества цена
1 м 2 зарубежных НГМ выше по сравнению с отечественными за счет таможенных сборов и увеличенных
транспортных расходов.
Поэтому в условиях кризиса и необходимости экономии материалов при проектировании и строительстве
различных объектов следует продвигать на российский
рынок в первую очередь продукцию российских производителей.
Дальнейшее расширение применения ГМ в отечественной практике строительства требует решения
ряда неотложных задач. В первую очередь необходимо
усовершенствовать нормативную и методическую базы
производства и применения ГМ, в частности:
• разработать обоснованную и практически применимую классификацию и терминологию с учетом отечественной и зарубежной практики;
• разработать единые методы определения важнейших механических и водно-физических характеристик,
включая морозостойкость, долговечность при различных
климатических и почвенно-минералогических условиях
России;
• добиться введения класса геосинтетики в общероссийский классификатор продукции;
• разработать технические требования и рекомендации по применению ГМ в различных отраслях, включая
соответствующие методики расчетов;
• издать каталог ГМ с указанием показателей и характеристик по предприятиям-изготовителям (в настоящее
время производство этих материалов организовано более
чем на 50 предприятиях, как крупных, так и небольших).
В испытательной лаборатории НИИНМ, аккредитованной в системах ГОСТ Р и Газпромсерт, про-
6
Рис. 2. Зависимость основных показателей механических свойств нетка‑
ных геотекстильных материалов от их поверхностной плотности γ:
1 — ГМ зарубежного производства; 2 — современные отечественные
ГМ; 3 — отечественные ГМ из ассортимента 1980‑х гг.; Rp — разрывная
нагрузка (ИСО 10319-96), Р — усилие продавливания (ИСО 12236-96);
Dк — динамическая пенетрация (размер отверстия после падения конуса
по ЕН 918-96)
водятся широкие исследования и сертификационные
испытания разных видов геотекстиля и геосинтетики
российского и зарубежного производства. В этой работе
испытательная лаборатория ОАО «НИИНМ» тесно сотрудничает с СоюздорНИИ, РосдорНИИ, ВНИИГазом
и Обнинским центром качества в строительстве.
Russian market of geotextiles and geosynthetics:
characteristics, scales, challenges, prospects
G. К. Мukhamedjanov
Geotextile non-woven materials are gaining popularity in Russia
because of traditional construction materials cost increase, raise of
transportation costs and large scale of road, railway, oil/gas pipeline
and other objects construction. Now more than 100 types, grades
and structures of geosynthetic materials are available at the Russian
market. Specific applications of geotextiles in the Russian conditions,
their range and scope of production by leading Russian producers,
prospects and conditions of this sector development are discussed.
н етканые матери алы продукци я оборудовани е т ех нолог и и август /2009