Особенности развития производства строительных материалов в зарубежной практике

Макаренко О.И., Севка В.Г.

Статья в журнале

Экономика, предпринимательство и право (РИНЦ, ВАК)
опубликовать статью | оформить подписку

Том 13, Номер 2 (Февраль 2023)

Цитировать:
Макаренко О.И., Севка В.Г. Особенности развития производства строительных материалов в зарубежной практике // Экономика, предпринимательство и право. – 2023. – Том 13. – № 2. – doi: 10.18334/epp.13.2.117109.



Введение

Стимулирование развития собственной базы для производства строительных материалов является одним из приоритетных направлений социально-экономического регионального и государственного развития. Правильный выбор строительных материалов и конструкций имеет существенное влияние не только на физическую, но и моральную долговечность зданий, сооружений, инженерных сетей и коммуникаций. Качество строительных материалов можно рассматривать как ключевой фактор, определяющий долговечность и архитектурную ценность созданных объектов, их стоимость и востребованность. Ассортимент и качество строительных материалов в совокупности определяют технические и эстетические преимущества объекта, срок его эксплуатации, в том числе без проведения технического обслуживания и капитального ремонта [1].

Достаточно спорным фактором с экономической и социальной точки зрения является экономичность проекта через удешевление стоимости используемых строительных материалов, поскольку такая экономичность не всегда является целесообразной. Экономия за счет снижения качества и стоимости материалов для отделки, снижает долговечность и эстетическую выразительность здания; низкое качество вспомогательных материалов, которые используются для защитных покрытий или обработки поверхности, может привести к преждевременному старению или разрушению конструктивных элементов, от которых зависит срок службы всего созданного объекта, его устойчивость и жизнеспособность.

Долговечность зданий также определяется долговечностью применяемых строительных конструкций и зависит от условий обслуживания, качества проведенных строительно-монтажных работ, тщательности изготовления и взаимного сопряжения конструкций, соблюдения в полном объеме технических условий и правил производства, выработанных норм и нормативов.

Стремительное развитие науки и техники, изучение объемов потребления строительных материалов различных видов, позволяет утверждать, что спрос на такие строительные материалы как металл, бетон и железобетон, керамика, стекло, древесина, полимеры, будет расти, а инновационные строительные материалы в будущем будут создаваться на той же сырьевой основе, но с применением более прогрессивных технологических приемов и безотходных производств. Рынок строительства требует притока новых материалов с высокими эксплуатационными характеристиками, удлиненным по сравнению с нормативным сроком службы и повышенной надежностью. Инновационные строительные материалы и существующие, опробованные временем и значительными объемами потребления на рынке, должны быть взаимно совместимыми и дополняемыми в целях обеспечения бесперебойности производства. Внедрение инновационных материалов предусматривает, что их свойства заранее определены лучше существующих.

Строительные материалы различных видов и технологии их производства изменялись в соответствии с эволюцией производительных сил и изменением производственных мощностей [2]. Развитие новых направлений науки и модернизация производства, в свою очередь, способствовали открытию таких новых материалов как цемент, бетон, созданию новых искусственных материалов, использованию стекла и металлов в строительстве зданий и сооружений. Расширение и увеличение ассортимента строительных материалов, наличие научных исследований в этой сфере, государственная поддержка инновационных процессов в сфере их производства, привели к выделению промышленности строительных материалов в качестве отельной подотрасли.

Промышленность материалов строительного назначения призвана обеспечить строительство как процесс и как отрасль соответствующими материалами с учетом изменений архитектурных и строительных концепций, различной типологии зданий и технологий их возведения. Продукция отрасли промышленности материалов строительного назначения обеспечивает строительные предприятия и организации необходимыми качественными, экологически чистыми, инновационными стройматериалами и конструкциями. Следовательно, значимая роль данной подотрасли промышленности в экономике любого развитого государства имеет большое значение.

Таким образом, исследование особенностей развития промышленности строительных материалов, ее определяющего влияния на показатели регионального экономического развития и качество жизни населения в отечественной и зарубежной практике – является актуальным научным и практически востребованным направлением.

Целью данной статьи является поиск решений ускоренного развития отечественного рынка строительных материалов на основе рассмотрения зарубежного опыта стимулирования развития производства строительных материалов. Научная новизна заключается в усовершенствовании экономических и организационных механизмов стимулирования развития производства строительных материалов на основе использования лучших отечественных практик и зарубежного опыта.

К задачам исследования отнесены: выявление государств, в которых интенсивно развивается строительство за счет организации и стимулирования собственного производства строительных материалов; рассмотрение экономических и организационных механизмов стимулирования в зарубежной практике собственного производства строительных материалов; выявление особенностей развития производства строительных материалов. Решение перечисленных задач определили структуру данной статьи.

Обзор литературы

Различные аспекты изучения развития производства строительных материалов рассматривались в ряде научных трудов ученых: Абрамова И.Л. [12], Абрамян С.Г. [2], Ашоккумара Д. [4], Блейшвица Р. [9], Бодрунова С.Д. [5], Дикмана Л.Г., Дикмана Д.Л. [15], Колчиной О.Е. [11], Мелехина В.Б., Гамзатова А.Я. [3], Колесова Е. [16], Рыбакова Ф.Ф. [6], Сайдумова М.С. [10], Шаленного В.Т. [13], Юргайтиса А.Ю. [1] и др.

Несмотря на большой интерес к вопросу развития производства строительных материалов, наблюдается фрагментарность и недостаточная изученность рассматриваемой проблемы. Это обуславливает необходимость проведения дальнейших научных исследований.

Теория и методы

Методологическую основу исследования составляют общенаучные методы, такие как анализ и синтез, дедукция и индукция, метод аналогий; экономико-статистические методы, в частности статистического наблюдения и сравнительного анализа; графический метод для наглядного представления информации.

При подготовке статьи использовались труды российских и зарубежных ученых в области изучения производства строительных материалов и особенностей их влияния не технологические, экономические и социальные аспекты государства.

В качестве источников информации использовались данные с сайта Института экономики и права Ивана Кушнира, информационные ресурсы сети Интернет.

Основные результаты

Строительство как отрасль имеет важное народнохозяйственное значение. Развитие строительной отрасли или ее упадок наиболее ярко отображается на региональном уровне как в показателях количественных, позволяющих установить значение в формировании валового внутреннего продукта, так и в качественных, влияющих на развитость инфраструктуры, внешний облик регионов, отзывы жителей о качестве жизни и удовлетворенности условиями проживания в регионе.

Строительные материалы играют важную роль в наш современный век технологий [3]. Хотя их наиболее важное применение - в строительстве, ни одна область инженерного дела не мыслима без их использования. Кроме того, промышленность строительных материалов вносит важный вклад в национальную экономику, поскольку ее продукция определяет как темпы, так и качество строительных работ [4].

Промышленность строительных материалов находится в постоянном развитии, ассортимент выпускаемой продукции расширяется, внедряются новые методы оптимизации производственных процессов. В настоящее время к современным материалам предъявляются повышенные требования [5,6]. Материалы должны быть недорогими, безопасными, экологически чистыми, иметь длительный срок эксплуатации, стойкость к возгоранию, удобство в процессе монтажа или укладки.

В процессе исследования определен перечень государств, в которых развитие промышленности строительных материалов за последние 15 лет значительно модернизировалось. С этой целью произведен расчет показателей значения строительства и промышленности для экономики в разрезе государств (отобраны те, которые занимают наиболее высокие рейтинговые места в развитии строительства в мире) [7]. Кроме того, сформированная выборка позволяет утверждать, что в этих государствах интенсивно используются инновационные технологии в развитии производства строительных материалов. Динамика показателей значения строительства и промышленности для экономики в разрезе отобранных государств, приведены в таблице 1.

Анализ статистических данных определил значимость промышленности строительных материалов как неотъемлемой части и важной подотрасли строительства в региональном аспекте, которую можно считать обеспечивающей подосновой развития строительства.

Таблица 1 – Расчет показателей значения строительства и промышленности для экономики в разрезе государств, %

Год
Наименование стран
Китай
США
Япония
Франция
Индия
Доля строительства в ВВП
Доля промышленности в ВВП
Темп роста объемов строительства
Доля строительства в ВВП
Доля промышленности в ВВП
Темп роста объемов строительства
Доля строительства в ВВП
Доля промышленности в ВВП
Темп роста объемов строительства
Доля строительства в ВВП
Доля промышленности в ВВП
Темп роста объемов строительства
Доля строительства в ВВП
Доля промышленности в ВВП
Темп роста объемов строительства
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
2005
5,53
41,23
120,48
5,00
16,48
111,46
5,40
24,47
94,77
4,88
14,73
106,67
8,22
21,31
120,04
2006
5,65
41,61
123,00
5,05
16,83
106,98
5,36
24,30
94,52
5,12
14,16
110,83
8,40
22,52
116,54
2007
5,66
40,93
129,24
4,94
16,77
102,67
5,02
24,58
93,19
5,40
13,73
120,98
8,83
22,07
132,57
2008
5,87
40,80
134,11
4,40
16,74
90,72
4,91
23,87
109,04
5,70
13,11
115,88
9,10
22,04
110,23
2009
6,43
38,80
121,58
3,91
15,70
87,08
5,04
22,08
106,22
5,62
12,68
90,87
8,73
22,39
99,57
2010
6,59
39,40
122,42
3,49
16,17
92,98
4,64
23,69
100,34
5,42
12,43
94,71
8,29
22,44
120,56
2011
6,75
39,99
126,96
3,37
16,42
99,98
4,75
21,96
110,70
5,42
12,55
108,38
8,90
21,26
120,38
2012
6,85
38,79
114,70
3,41
16,11
105,57
4,69
21,88
99,32
5,25
12,62
90,79
8,54
20,86
95,38
2013
6,90
37,50
112,93
3,50
16,12
106,09
4,98
21,67
88,40
5,29
12,69
105,46
8,21
20,20
98,99
2014
7,05
36,34
111,95
3,63
16,04
108,32
5,09
22,22
95,96
5,12
12,62
98,32
7,85
19,81
101,97
2015
6,93
34,11
103,78
3,82
15,05
109,03
5,19
23,40
92,46
4,91
12,77
81,93
7,20
20,15
96,32
2016
6,90
32,88
101,07
4,00
14,29
107,54
5,38
23,25
116,75
4,85
12,58
100,17
7,02
19,60
104,14
2017
6,96
33,07
110,53
4,11
14,59
107,08
5,45
23,44
99,81
4,92
12,32
106,59
7,02
19,48
114,54
2018
7,12
32,75
115,55
4,13
14,76
105,81
5,38
23,69
100,82
4,97
12,22
108,45
7,15
19,24
107,05
2019
7,16
31,61
103,30
4,23
14,31
106,67
5,35
23,40
101,70
5,09
12,33
100,22
6,73
17,45
98,53
2020
7,18
30,81
103,44
4,29
13,67
99,15
5,35
23,44
98,18
4,63
11,81
87,76
6,97
18,72
95,47
рассчитано авторами на основе [7].

Согласно таблице 1 доля строительства в ВВП США в 2005-2006 гг. имела тенденцию к росту, однако с 2007-2015 года динамика значительно снизилась, аналогичная тенденция наблюдалась и в Японии, Индии, Франции. Значительный рост наблюдается в Китае, что положительно влияет на долю строительства. Динамика снижения показателей доли промышленности в ВВП отражается по всем странам начиная с 2005 года, что непосредственно связано с нестабильными социально-экономическими и политическими процессами в мире.

Более наглядно, темп роста объемов строительства в промышленно развитых странах отражено на рисунке 1.

Рисунок 1. Динамика развития объемов строительства в промышленно развитых странах в 2005-2020 гг. (систематизировано авторами на основе [7])

На рисунке 1 отражена динамика объемов строительства в промышленно развитых странах с 2005 по 2020 год. Основываясь на показателях темпов роста объемов строительства, можно отметить динамику роста показателей Китая начиная с 2005 года, однако процесс спада показателей начался с 2014 года.

Нестабильность показателей темпов роста объема строительства наблюдается в США, что влияет на развитие производства строительных материалов, такая же динамика темпов роста наблюдается в Японии, Франции и Индии. В промышленно развитых государствах структура строительства современных объектов значительно отличается от существующей в отечественной практике, в большинстве случаев из-за преобладающего строительства малоэтажного жилищного фонда. Преимущество строительства малоэтажных объектов стало причиной целого ряда градаций в структуре производимых материалов строительного назначения.

Так, производство цемента являются отраслью первостепенной важности для строительного комплекса. Ежегодно в мире изготавливается около 1 млрд. т цемента. Промышленность по производству цемента в Индии, США, Китае и других странах стремительно развивается с применением современных инновационных на сегодняшний день технологий и оборудования [8,9].

Для зарубежной практики характерно производство многокомпонентных цементов высокого качества на базе портландцементного клинкера, разного рода добавок природного и техногенного происхождения. За счет применения данных технологий не только значительно снижаются энергозатраты на изготовление, но и производятся цементы с новейшими свойствами. Производство многокомпонентных цементов выросло на территории Евросоюза, Индии, Китая, Японии и других стран и составляет около 80% всего объема всемирного производства.

Промышленное развитие изготовления бетонных и железобетонных сооружений связано с использованием лёгких бетонов и бетонов особо высокой прочности. Ключевым направлением промышленного развития является использование быстротвердеющих цементов, современных типов добавок, армирования, а также применение армирования с использованием синтетических волокон. Перспективным направлением значительного повышения уровня качества производства бетонных изделий является химизация самого бетона – добавление в смесь из бетона реагентов, которые воздействуют на свойства смеси, кинетику затвердевания и особенности показателей готовых изделий.

В зарубежных странах преобладает «сухой» метод производства. Во многих промышленно развитых государствах, таких как Япония, Испания, Германия «сухим» методом производится около 100% цемента, в США около 40% [10]. Сухой метод является наиболее экономичным, он предполагает, что все работы (измельчение, смешивание, усреднение и корректирование смеси) будут производиться с сухими материалами, без применения воды. Линии «сухого» метода, используемые сегодня с декарбонизаторами и теплообменниками современных моделей способствуют снижению удельных затрат горючего материала для обжига клинкера, а также предоставляют проведение газоочистки высокого уровня и дают возможность осуществлять сжигание в декарбонизаторах различных видов горючих материалов, в том числе, без предварительной обработки крупнокусковой бурый уголь, топливные отходы [11,12]. В практике зарубежных стран пользуется популярностью использование различных горючесодержащих отходов, к ним можно отнести изношенные шины. Для помола сырья применяются мощные трубные мельницы с сепараторами, работающими в «замкнутом» цикле помола. На сегодняшний день производительность отечественных трубных мельниц значительно ниже, в большинстве случаев используется «открытый» цикл помола без сепараторов. Преимуществом обладают высокопроизводительные и надежные валковые мельницы, которые дают возможность совместить помол и сушку высоковлажного сырья, которое считается далее непригодным в использования при «сухом» способе производства.

Сборный и монолитный железобетоны остаются одним из наиболее значимых строительных материалов гражданского, промышленного, а также транспортного назначения в новых объектах строительства, дальнейшей реконструкции и последующем капитальном ремонте. Широкому использованию монолитного железобетона способствует применение унифицированной крупнощитовой опалубки, литых бетонных смесей с суперпластификаторами, высокопроизводительных установок для приготовления, транспортировки и укладки бетонной смеси [13].

Большое значение имеет модифицирование свойств бетонов за счет использования добавок. Главными из них являются пластифицирующие добавки - суперпластификаторы. С применением суперпластификаторов в США стали выпускать примерно 80% бетонных изделий. В качестве упрочняющей добавки в зарубежных странах используют микрокремнезем, который считается отходом производства ферросплавов. Эффективным считается его использование совместно с суперпластификаторами, но значительно низкая насыпная плотность микрокремнезема затрудняет его дальнейшую транспортировку, хранение, а также введение его в бетонные смеси.

В США и Канаде в качестве утеплителей чаще всего применяются волокнистые утеплители и строительные пенопласты. Основным видом утеплителей можно считать изделия на основе стекловолокна, которые обладают значимыми преимуществами по сравнению с минераловатными изделиями. Их особенность заключается в производстве очень низкой плотности, и непосредственно предоставляет возможность в дальнейшем их рулонировании в обжатом состоянии, при снятии нагрузки они восстанавливают свой первоначальный объем. В то же время, производство изделий из минеральной ваты значительно меньше, т.к. использование минеральной ваты, которая выработана из горных пород, обладающая лучшими строительно-техническими свойствами (повышенный модуль кислотности), чем применяемая в отечественной практике минеральная вата, которая вырабатывается из доменных шлаков. Синтетическое связующее, применяемое в зарубежных странах, имеет повышенную влагостойкость и меньшую токсичность.

В последние годы в зарубежной практике появляется тенденция на увеличение единичной мощности плавильных агрегатов и технологических линий. Самым значимым видом строительного пенопласта, применяемого в промышленно развитых странах, считается пенополистирол. Мнение о нем как об экологически вредоносном и пожароопасном материале во многих странах неоднозначно [14]. На сегодняшний день более 60% мирового производства приходится на долю основных стран-производителей пенополистирола: США, Франция, Япония [15,16]. Полистирольный пенопласт в основном получают беспрессовым, экструзионным и прессовым способами. Однако в мировой практике широко применяется экструзионная технология, дающая возможность получения продукции высокого качества, в процессе которого производится порядка 50% пенополистирола строительного назначения.

Беспрессовая технология производства пеностирола преобладает в США, однако также применяется и в отечественной практике, где с ее использованием производится практически весь пенополистирол строительного назначения. Однако в зарубежных странах распространение получили изделия из пенополистирола, облицованного листовыми материалами (гладким стеклопластиком, древесноволокнистыми плитами, алюминиевыми и фанерными листами). Экструзионный пенополистирол применяется при дорожно-строительных работах в условиях вечной мерзлоты. Практикуется также метод теплоизоляции зданий путем крепления пенополистирольных плит с наружной стороны стен с последующим покрытием их армирующей стеклотканью и нанесением декоративной штукатурки.

В Китае имеется значительный опыт производства и использования ограждающих конструкций, в основе которых лежит применение жесткого пенополиуретана. Наибольшее разнообразие форм и конструктивных решений характерно для ограждающих конструкций из пенополиуретана с металлическими облицовками.

В современных условиях внимание привлекает опыт производства и использования теплоизоляционных материалов во Франции, где новые нормы теплопотребления и требования к звукоизоляции для жилищного строительства сыграли важную роль в развитии производства тепло- и звукоизоляционных материалов. Важным направлением в модернизации технологии выпуска таких стройматериалов являются производственные методы и решения, которые адаптированы к отдельному типу используемых материалов. Стремительными темпами внедряются инновационные стройматериалы, в том числе композитные, которые повышают эксплуатационные особенности сооружений и зданий, тем самым ускоряется темп строительных работ.

Инновационные полимерные композиты, в том числе конструкции, изделия, изготовленные из них, широко применяются в строительстве во всем мире из-за таких качеств как коррозионная стойкость, высокая прочность. Полимерные композиты, конструкции нашли широкое применение в гражданском и промышленном строительстве, а также в строительстве объектов транспортной инфраструктуры и жилищно-коммунального хозяйства [17]. Использование полимерной композитной арматуры дает возможность увеличить время эксплуатации конструкций в 2 - 3 раза, если сравнивать с использованием металлической арматуры. Учитывая, что вес полимерной композитной арматуры в 10 - 12 раз меньше, чем стальной, то осуществляя ее перевозку, предприятие глобально экономит транспортные расходы. Использование полимерных композитов при возведении мостовых сооружений свидетельствует, что срок эксплуатации таких сооружений от 50 лет и более.

Выводы

Согласно проведенному исследованию с учетом опыта зарубежных стран, нами были выделены тенденции развития производства строительных материалов, а именно:

1. Стремительно развивающееся производство стройматериалов и строительных конструкций на инновационной основе направлено на снижение массы зданий и сооружений. Большинство решений в строительстве и реконструкции объектов ориентированы на внедрение более легких сборно-разборных конструкций. Ускоренными темпами развивается производство «суперлегких» ограждающих конструкций из алюминиевых, стальных, асбестоцементных плит, утепленных высокоэффективными теплоизоляционными материалами, обеспечивающих снижение веса стен по сравнению с традиционными кирпичными.

2. Увеличение масштабов потребления энергосберегающих ограждающих конструкций, сопровождающееся ускоренным производством высокоэффективных теплоизоляционных материалов, дополнительным остеклением оконных проемов, специальной изоляцией стен и другими инновациями.

3. Увеличение доли материалов, которые производятся с внедрением вторичного сырья, а также промышленных отходов в общей структуре материальных ресурсов снижает стоимость материалов и конструкций и дает возможность расширить сырьевую базу. При производстве таких строительных материалов используются отходы тепловой энергетики, металлургической и химической, горнодобывающей промышленности, а также бытовые отходы.

4. Изменения в структуре производства отдельных видов материалов и конструкций отображают, что более перспективными по своей эффективности являются армированные стекловолокном бетоны, которые используются при создании канализационных труб, подпорных стен, автомобильных дорог, тротуарной плитки, штукатурных работах, строительстве туннелей, шахт и выработок и в других областях.

5. Повышение значимости производства новых материалов в научно-техническом прогрессе обеспечивает строительство более экономичными технологическими процессами и способствует созданию прогрессивных видов продукции.

Таким образом, изучение экономических и организационных механизмов развития производства строительных материалов в зарубежных странах свидетельствует необходимости разработки, поддержки на государственном уровне и активной реализации программ развитии материально-технической базы строительства и создания необходимых условий для стабильного развития промышленности материалов строительного назначения.


Страница обновлена: 18.01.2023 в 14:23:05