Производство строительной арматуры из стали как бизнес: оборудование, технология изготовления, нюансы организации дела

Арматура является видом сортового проката, который, в отличие от других изделий в этой группе, имеет четкое предназначение — изготовление железобетонных конструкций. Арматура производится в виде прутков и проволоки круглого сечения с гладким или рифленым периодическим профилем. Для изготовления данных изделий используются четко определенные марки конструкционной стали.

Изготовление арматуры ведется согласно двум нормативным документам: ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 10884-94

Изготовление арматуры ведется согласно двум нормативным документам: ГОСТ 5781-82 и ГОСТ 10884-94. Первый из них распространяется на обычную арматуру, а второй – на упрочненную термическим и механическим воздействиям. Согласно этим документам, арматура разделяется на классы. Достаточно удобен способ указания класса арматуры при помощи букв А или Ат и предела текучести материала, который выражен в Н/мм2 (МПа). Пример такого обозначения: А300. Упрочненная арматура также может иметь букву С, которая обозначает повышенную свариваемость или К, что показывает о стойкости к коррозии. Кроме того, существует класс специальной арматуры Ас300.

Анализ рынка

Арматура из стали – один из видов металлопроката, нашедший применение в монолитном строительстве зданий гражданского и общественного назначения, дамб, мостов, плотин и прочих объектов. Стальные сетки и стержни предотвращают появление трещин и растяжений в железобетонных конструкциях. Основными производителями арматурного проката являются крупные металлургические предприятия, среди которых можно выделить:

• “Евраз”;
• Западно-Сибирский, Челябинский, Магнитогорский металлургические комбинаты;
• “Северсталь”;
• “Регионметпром”.

Выпуская широкий ассортимент металлопроката, они не покрывают полностью имеющегося спроса на строительную арматуру. Это дает “зеленый свет” современным мини-заводам, имеющим узкую специализацию и способным предложить потребителям продукцию высокого качества. Конкурентной цены удается добиться за счет уменьшения финансовой нагрузки:

• мини-производствам не требуются большие площади (выпускается ограниченный ассортимент продукции);
• разместить завод можно в месте, где нет проблем с сырьем и в непосредственной близости находятся основные потребители (отпадает необходимость в больших складских площадях, снижаются транспортные расходы).

Другие преимущества мини-заводов:

• меньший, чем в случае с крупными предприятиями, вред для окружающей среды;
• в случае остановки электродуговых печей по причине отсутствия заказов последующий запуск не потребует больших инвестиций (это дает возможность выпускать необходимое количество продукции в требуемом заказчикам ассортименте и своевременно реагировать на изменения рынка).

Поскольку размер заготовок, отливаемых на собственном производстве полного цикла, почти идентичен параметрам конечного продукта, на финишном этапе выполняется небольшой объем работ по их доработке.

Отличия от крупных предприятий

Популярность мини-заводов в секторе производства арматуры объясняется рядом преимуществ, отличающих их от интегрированных крупных металлургических комбинатов:

• Низкие затраты, благодаря небольшим производственным площадям. Снижению финансовой нагрузки также способствует возможность размещения небольших заводов в местах, где имеется достаточное количество сырья. При необходимости производственные линии обустраивать можно поблизости к основным потребителям арматуры, получая экономическую выгоду за счет уменьшения транспортных расходов и отпадения необходимости иметь большие склады для хранения продукции.

  
  Схема производства на интегрированных и мини-заводах арматуры

• Нанесение меньшего вреда окружающей среде.
• Гибкость в использовании оборудования. Электродуговые печи позволяют выпускать запланированное количество продукции с последующей их остановкой. Последующий запуск производства не требует дополнительных инвестиций. Это обстоятельство позволяет оперативно реагировать на изменяющиеся потребности рынка.
• Упрощение производства, благодаря тому, что отливаемые заготовки практически идентичны по основным размерам выпускаемой арматуре, поэтому на финишном этапе требуется лишь небольшая их доработка.

Благодаря короткому технологическому процессу, мини-завод позволяет ориентироваться на конкретного заказчика, выпуская небольшими партиями нужный ему ассортимент арматуры.

Особенности продукта

Арматурный прокат усиливает и улучшает свойства бетона. По технологии производства он бывает холоднокатаным и горячекатаным, по области применения – поперечным и продольным. В строительстве находят применение:

• хомуты;
• монтажная, распределительная, рабочая арматура.

Хомут связывает стержни в единый каркас. Рабочая арматура минимизирует напряжение от веса блока и снижает влияние внешних нагрузок, распределительная – распределяет нагрузку, монтажная (штучная или в виде сетки) – используется для сборки каркаса и армирования плит.

Поставляется арматурный прокат в прутках и мотках. Термически упрочненная арматура получается путем закалки. Горячекатаный металлопрокат не нуждается в упрочнении (прочность обеспечивается химическим составом). Холодная обработка выполняется двумя методами:

• волочение подразумевает многократное протягивание через фильер (отверстие, имеющее конусообразную форму);
• силовая калибровка заключается в растяжении материала на 6-8% (используется специальная установка).

В первом случае прочность повышается на 60%, во втором – на 20-25%. Арматура маркируется буквами:

• упрочненная вытяжкой – “В”;
• термически прочная – “Т”;
• устойчивая к коррозии – “К”;
• выдерживающая сварку – “С”.

По форме выделяют металлоизделия гладкие (насечки на поверхности отсутствуют) и периодического профиля (с насечками или рифлением, улучшающими сцепление с материалом).

Стеклопластиковая арматура

Краткое описание

Стеклопластиковая арматура выполнена в виде пучка стеклянных волокон, которые соединены в единый стержень. Все составные элементы очень прочные и непрерывные. Они связаны при помощи синтетических смол, которые обеспечивают характеристики прочности для готового изделия. Они будут сохранять волокна от повреждений механического характера при их изготовлении и эксплуатационного процесса, а еще от влияния негативных факторов из окружающей среды.

Изделие в готовом виде не подвержено коррозии, а еще устойчиво в воде. Оно не проводит электричество, прочное и имеет высокие упругие качества и низкую тепловую проводимость. Арматура не разрушается под влиянием низких температур и ощутимых перепадов. Кроме того, материал радиопрозрачный и не подвергается влиянию электромагнитных полей. По заказу клиента может быть изготовлен продукт с любой длиной, а при равномерном размещении в конструкциях из бетона он будет легче аналога из стали в 9 раз.

Область применения

Арматура из стеклопластика используется в области гражданского, промышленного и дорожного строительства. Материал предназначен для того, чтобы придавать бетонной конструкции жесткость, а еще при создании бетонных перекрытий и фундамента. Он бывает использован для армирования в роли стержней и сеток, для укрепления берегов, в разных портовых сооружениях, а еще для прокладки систем водоотведения, мелиорации и канализации. Посредством арматуры, которые преобразована в дюбели, закрепляют тепловую изоляцию. Строительный материал используют, чтобы придавать облицовочному или несущему слою жесткость при создании кирпичных и каменных многослойных стен.

Актуальность

Строительный рынок занял лидирующие позиции в списке самых разных отраслей. Популярность строительных услуг будет формировать перспективность производственной ниши материалов для их обеспечения. Изготовление арматуры из стеклопластика при грамотной организации будет претендовать на статус высокоприбыльного стабильного бизнеса. Достоинства предпринимательской идеи по большей части заключается в новизне продукции и необыкновенных характеристиках, которые способны заинтересовать строителей.

Для процесса производства применяют негромоздкое оборудование, цена которого сравнительна с иной техникой, которая ориентирована на выпуск схожей продукции, низкая. Она не нуждается в особых настройках, а его использование не отличается сложностью операций. Технологическая линия небольшая и занимает немного места, а для обслуживания хватит и несколько человек. Такие факторы будут оказывать воздействие на себестоимость продукции, уменьшая данный показатель. Стеклопластиковая арматура по всем параметрам куда выше, чем у продукции из металла. Ее цена на 30% меньше и при этом имеет высокие прочностные показатели, а также устойчивости к влиянию негативной внешней среды.

Еще одним главным достоинством бизнес-идеи стало удобство работы с материалом композиционного типа, что стало причиной для экономии на логистике и обработке до эксплуатации. Перевозка материала может быть выполнена в скрученном виде. Его относительно небольшая масса, а также компактность позволит загрузить в машину много арматуры. При обеспечении покупателям выбора среди нескольких схожих материалов, они обычно выбирают именно стеклопластиковую композитную арматуру, потому что она удобна в работе.

При выстраивании тех или иных конструкций не нужно производить сварочные работы, так как арматуру закрепляют при помощи пластиковых хомутов. Такие решения по строительству актуальны для частных застройщиков, которые имеют недостаток строительного опыта и должной квалификации. Еще их используют профессиональные строители, которые понимают, как упрощать процесс производства, а еще свести к минимуму физические нагрузки и уменьшитоь рабочее время.

Особенности сбыта

Арматура из стеклопластика востребована и среди индивидуальных застройщиков, и больших строительных компаний. При ориентировании на покупателей, т.е. физ. лиц, можно создавать областной рынок сбыта через Интернет и торговые точки, что востребовано при обеспечении малых производственных объемов. Оптовые продаже небольшим строительным маркетам и компаниям можно организовать на областном или всероссийском уровне. При планировании долгосрочного сотрудничества потребуется расширять производства посредством заключения контрактов на регулярную поставку стройматериала с большими компаниями.

Используемые технологии

Мини-предприятия бывают двух типов:

• “передельные” заводы не имеют собственного плавильного оборудования, в качестве сырья используются литые заготовки;
• заводы полного цикла оснащаются плавильным и прокатным оборудованием, сырьем служит стальной лом.

Второй тип производств наиболее востребован. В общих чертах процесс изготовления продукции выглядит следующим образом:

• в сталеплавильном цеху лом переплавляется в электропечи (индукционной или дуговой);
• расплавленный металл подается в сквозной кристаллизатор, в который на подготовительном этапе вводится временное дно (затравка);
• слиток охлаждается водой, циркулирующей по проложенным в стенках каналам;
• заготовки затвердевают возле стенок и дна, извлекаются и охлаждаются до полного застывания сердцевины;
• металл продолжает поступать в кристаллизатор до окончания разливки;
• заготовки разрезаются в соответствии с заданной длиной и отправляются на прокатный стан, где из них изготавливается арматура.

Если производство не оборудовано сталеплавильной печью, то нагрев заготовок до 1200°С осуществляется перед их поступлением на прокатный стан (используется нагревательная печь).

Технология производства арматуры строительной

Рассмотрим более подробно виды арматуры по способу их установки и технологию их производства.

Штучная арматура бывает прутковой, и состоит из круглых стержней. Еще штучная арматура может быть жесткой (состоять из профильной прокатной стали: швеллеров, уголков, рельсов, труб). Штучную арматуру собирают путем сварки на месте, где будет происходить бетонирование. Её объединяют в арматурный каркас или арматурную конструкцию из нескольких отдельных элементов. Применять штучную арматуру лучше всего при малом объеме работ, или когда нужно пригнать стержень по месту в маленькой бетонируемой конструкции.

Арматурная сетка состоит из взаимно перекрещивающихся стержней, соединенных в местах пересечений сваркой или вязкой. Арматурную сетку применяют в основном для армирования плит.

В состав арматурных каркасов входит продольная арматура и соединяющие их решетки. Они еще называются плоскими каркасами. Другая разновидность арматурных каркасов это пространственные каркасы, собранные сразу из нескольких плоских каркасов или плоских сеток. Арматурные каркасы чаще всего применяют для армирования балок, колонн и т. д. Для изготовления арматурных каркасов применяют круглую, горячекатаную, холоднокатаную, сталь из периодического профиля.

Стержневую арматуру получают путем проката стали на металлургических заводах. Проволочную же получают путем холодной протяжки прокатных стержней, через систему, которая представляет собой последовательно уменьшающиеся отверстия. В результате такой многократной протяжки диаметр стержня уменьшается, а его длина. увеличивается. Такая технология производства арматуры изменяет структуру стали, что значительно повышает ее прочность на разрыв. В зависимости от того каким способом упрочили стержневую арматура она делится на несколько видов. Может быть упрочненной термически, а именно быть подвергнутой термической обработке или упроченной вытяжкой, а именно быть подвергнутой вытяжке в холодном состоянии.

Также нужно отметить, что, кроме металлической, еще производят и неметаллическую арматуру.

Арматура делится по профилю на круглую, гладкую и периодического профиля. Гладкая не имеет на себе ни какого рифления, в отличие от арматуры периодического профиля. Арматура периодического профиля состоит из стержней с равномерным рифлением для лучшего сцепления с бетоном.

Арматура может быть как поперечной, так и продольной. Поперечная это арматура, которая препятствует образованию наклонных трещин от скалывающих напряжений вблизи опор. И еще она связывает бетон сжатой зоны с арматурой в растянутой зоне.

Видео как делают – прокат рифленой:

Продольная арматура применяется для того чтобы не образовывались вертикальные трещины в растянутой зоне железобетонных конструкций. Продольная арматура берет на себя некоторую нагрузку, работая совместно с бетоном.

Нормы и правила вязки арматуры

Давайте разберёмся, для чего такие нормы нужны и какие последствия могут быть, если эти нормы и правила не соблюдаются. И как вязать арматуру, чтобы полученное железобетонное изделие получило проектную прочность.

Люфт, свободное перемещение (пусть даже в ограниченных пределах) арматурных сеток после заливки формы бетонной смесью вызовет напряжение в конструкции железобетонного изделия. Что рано или поздно скажется на его прочности. Поэтому элементы арматуры нужно надёжно фиксировать друг к дружке.

Для этой цели применяется

1. Сварка элементов
2. Вязка проволокой
3. Скрепление пластиковыми хомутами.

Вязать или варить?

Иногда выбор: вязать арматуру или варить не совсем правомерен, т. к. сварку целесообразно применять при изготовлении каркасов, усиливающих фундаменты таких сооружений, как плотины, многоэтажные дома и габаритные коттеджи с углублениями под ледники, подземные гаражи и пр. Только в этих случаях оправдан найм сварщика – а это уже дополнительные расходы, увеличивающие затраты. При этом и сама арматура должна быть предназначена именно для сварочных работ – в противном случае любой другой металл в местах сварки приобретает повышенную хрупкость, что в дальнейшем может сказаться на качестве железобетонного изделия в целом. При этом руководствуются ГОСТ 14098-2014 «Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций», а сталь берётся с маркировкой «С». Например – А400С.

Пластиковые хомуты дороги сами по себе, не выдерживают отрицательных температур, поэтому применяют их в основном в летнее время и при частном строительстве с небольшими объёмами вязки арматуры.

Вязка арматуры под ленточный фундамент

При закладке ленточных фундаментов, которые в большинстве случаев применяют в частном строительстве, основным способом скрепления горизонтальных продольных и поперечных, а также вертикальных прутков арматурного каркаса является вязка крючком. Реже – пластиковыми хомутами. При этом рабочие горизонтальные пруты, несущие на себе основную нагрузку в фундаменте, укладывают вдоль фундаментной ленты, поперёк укладывают пруты, называемые «хомутами», а вертикальные стержни, почти равные высоте фундаментной ленты, крепятся, как видно из названия, строго вертикально, и должны иметь поперечное сечение не менее 8 мм. Вяжут обычно сначала верха и низа арматурного каркаса, а потом начинают связку с одним из них вертикальных составляющих.

При образовании прямого угла (стыке элементов фундамента под две стены, расположенные под углом друг к дружке) элементы конструкции укрепляются дополнительными диагональными прутками усиления с сечением не менее 10 мм. Вязание арматуры на угловых переходах осуществляется с большими нахлестами арматуры (делается Г-образное или Т-образное армирование, так как простая последовательная связка вызовет перекос конструкции и её внутреннее напряжение).

Угловое усиление диагональными прутками

Крючок очень удобен при вязке арматуры непосредственно в опалубке – в этом случае конструкция не будет подвергаться дополнительным деформациям и станет надёжной составляющей в ж/б изделии в целом.

Схема ленточного фундамента может быть представлена как врытая вертикальными стенками в землю бетонная конструкция, своими очертаниями повторяющая очертания стен будущего дома. Кроме того, заливаются бетоном на арматуре также части фундамента, на которые будут опираться и внутренние перегородки.

Вязка арматуры для монолитной плиты

В частном строительстве, когда не требуется обустройство подвалов, погребов и иных подсобных помещений под домом, применяют простой метод создания фундамента – опорная монолитная плита. Для её создания делают хорошо выровненную песчано-гравийную подушку, на которой вяжут объёмный арматурный каркас.

Шаг между горизонтальными прутьями для такой плиты выбирают от 20 до 40 см, толщина плиты, а значит – и вертикальный размер опорных прутков – от 20 до 30 см. От диаметра прутка арматуры зависит и способ вязки арматуры для опорной монолитной плиты: мёртвыми узлами, простыми, когда делается одинарный нахлёст, или комбинированным способом.

Таблицы

Существуют таблицы нахлёста прутков, регламентирующие разные аспекты работы с арматурой. То есть по способам её соединения в зависимости от марок бетона (вязка, сварка), нагрузок, которые испытывают железобетонные изделия, длиной прямой анкеровки, сечения арматурного прутка и т. д. Кроме того, в современных таблицах приводятся расчёты использования двусторонней серповидной в сечении арматуры, изготавливаемой по европейским стандартам (взамен российской с кольцевым сечением), которая обходится дешевле традиционной. Учитывая, что вес арматуры и бетона обычно соотносится примерно как 1 : 1, использование арматуры новых стандартов оказывается на 20-30% выгоднее.

Длина нахлеста для сжатой зоны бетона:

Для растянутой зоны:

Оборудование для производства строительной арматуры

Чтобы сэкономить на выполнении монтажных и пусконаладочных работ, а также на обучении персонала стоит выбирать поставщика, предлагающего эти услуги в комплексе с оборудованием. Для полного цикла работ потребуются:

• сталеплавильные печи;
• разливочный ковш и опорный стенд;
• кристаллизатор;
• устройство, охлаждающее слитки;
• накопитель для хранения жестких затравок;
• тянуще-правильная машина;
• гидравлические ножницы для резки заготовок;
• подъемное оборудование для транспортировки заготовок на прокатный стан;
• газовая печь;
• полунепрерывный мелкосортный прокатный стан;
• дополнительное оборудование (виткообразователь и пр.).

С момента оформления разрешения на строительство срок ввода мини-завода в эксплуатацию составляет 8-12 месяцев.

Сырье

Мини-производства могут работать только с несколькими категориями металлического лома – это:

• чушковый чугун (90-96% железа);
• лом HMS1 (тяжелый плавящийся), шредерный (с высокой насыпной плотностью) или стальной кусковой (категория 3А);
• восстановленное железо ПВЖ/ГВЖ.

Помимо лома необходимы коксик, ферросплавы, молотый кварцит, шпат плавиковый, известь комковая, борная кислота, кварцевый песок, футеровка, а также прочие расходные материалы.

Юридическое оформление

Чтобы заниматься производством строительной арматуры из нелегированной и легированной стали, необходимо зарегистрировать бизнес, обратившись в налоговую инспекцию по месту своего жительства. Поскольку металлопрокат требует серьезных инвестиций, а для его сбыта придется заключать сделки с оптовыми поставщиками и покупателями, целесообразно открыть ООО, – статус юридического лица вызывает больше доверия у заказчиков и банков, чем ИП. Для оформления потребуются:

• правоустанавливающий документ, подтверждающий права на владение недвижимостью по юридическому адресу;
• копии уставных документов и их оригиналы;
• квитанция об оплате госпошлины (4 000 руб.).

Важно! Если доход завода за отчетный период не превышает 150 млн., а штат составляет менее 100 человек, то оптимальной будет упрощенная система налогообложения (15% от прибыли или 6% от дохода). В противном случае (если доход выше, штат больше) придется выбрать ОСНО.

Код ОКВЭД 25.1 – производство строительных металлических конструкций. Для оптовой торговли указывается ОКВЭД 46.74. В своей деятельности придется руководствоваться ГОСТ:

• 34028-2016 – прокат арматурный для ж/б конструкций;
• 5781-82 – горячекатаная сталь для армирования ж/б конструкций.

В соответствии с российским законодательством обязательной сертификации строительная арматура не подлежит (ПП № 982 от 01.12. 09 г.), но можно оформить сертификат на добровольной основе. Это повысит степень доверия к продукции.

Финансовые расчеты

Производство строительной арматуры из стали требует значительных вложений на старте – точный их размер подсчитать сложно. Затраты зависят от того, организуется завод полного цикла или дело ограничится обработкой готовых заготовок. Имеют значение такие факторы, как месторасположение завода, планируемые объемы производства, количество штатных единиц.

Стартовые вложения

Приобретение земли промышленного назначения, строительство цехов, покупка комплекса оборудования обойдется примерно в 400 млн. руб. (точная сумма зависит от расположения участка и от ценовой политики производителя оборудования).

Чтобы изготовить 1 т арматуры необходимо загрузить в печь 1057 кг шихты. Если планируется выпуск 1 000 т продукции расходы на сырье будут следующими:

Итого: 550 000 руб.

Все статьи расходов:

Итого: 400 614 000 руб.

Ежемесячные расходы

На оплату труда ежемесячно потребуется следующая сумма:

Итого: 725 000 руб.

Общие ежемесячные расходы мини-завода:

Итого: 1 635 000 руб.

Расчет прибыли

Примерный подсчет прибыли можно произвести на примере арматуры диаметром 4 мм, 1 т которой стоит около 12 000 руб. При объемах производства 1 000 т и продаже всей партии выручка составит 12 000 000 руб. Если в качестве объекта налогообложения выбран общий доход, то придется заплатить 6% от полученной суммы (720 000 руб.). После этого останется 11 280 000 руб. Чистая прибыль, за вычетом расходов на рекламу, сырье, оплату труда и коммунальных услуг составит 9 645 000 руб. При условии стабильной работы предприятия в таком режиме (1 тыс. т/месяц) инвестиции в его открытие окупятся спустя 3 года. Если завод расширит базу заказчиков и увеличит объемы производства, срок удастся сократить.

Средняя рентабельность производства строительной арматуры из стали, ниже, чем аналогичный показатель у заводов, выпускающих изделия из стеклопластика. Тем не менее металлопрокат по-прежнему остается лидером продаж – этому способствуют хорошие эксплуатационные характеристики материала (полное сохранение исходных свойств в случае пожара, возможность придания любого изгиба непосредственно на строительной площадке). При выборе правильной хозяйственной стратегии, направленной на уменьшение издержек, расширение доли рынка сбыта, внедрение инновационных разработок, бизнес по производству арматуры имеет хорошие шансы стать прибыльным даже в условиях высокой конкуренции.

Состав и ГОСТ

Неметаллическая арматура выпускается с середины 20 века.
Она привлекает строителей тем, что при монтаже исключается операция сварки – армирующие элементы соединяются между собой хомутами.

Часто в производство идет материал после переработки, что удешевляет продукцию.

Основой для изготовления продукта является стеклоровинг. Его получают из алюмоборсиликатного стекла путем расплавления и вытягивания в нити.

Ровинг – это пучок нитей, пропитанных замасливателем.

В качестве дополнительных расходных материалов используются:

• эпоксидная смола;
• специальная сплеточная нить для обмотки арматуры;
• этиловый спирт, ацетон;
• дициандиамид.

В России существует нормативная база по выпуску такой арматуры.

В документе изложены требования к материалу, в дополнениях – правила испытаний; все нормы по изготовлению композитной полимерной арматуры регламентирует ГОСТ 31938-2012.

Нормативные акты содержат методики испытаний по определению эксплуатационных свойств:

• 32486-2013 – долговечность;
• 32487-2013 – стойкость к агрессивным средам;
• 32492-2013 – механические характеристики (предельные нагрузки на сжатие-растяжение, изгиб), прочность адгезии с бетоном.

Сравнение металлической и композитной

В таблице приведена сравнительная характеристика стекловолоконной и стальной арматуры:

Полимерная продукция дешевле стальной. В отличие от последней, она:

• не корродирует в морской воде;
• не боится воздействия кислот;
• не проводит электрический ток и тепло.