АгроЕкспедиції 
Біржа елеваторів 
Залізобетонне зберігання: які бетонні елеватори існують і як їх будували
Джерело фото: Elevatorist.com
Скільки різновидів залізобетонних силосів ви знаєте? Поки ми готували цей матеріал, нарахували шість, як мінімум. Розповідаємо, які різновиди залізобетонних елеваторів бувають, в чому переваги і недоліки різних конструкцій, як саме їх будували.
Чому будували бетонні силоси
Залізобетонні силоси — це конструкції для безтарного зберігання зерна, сконструйовані з бетону і арматури. Вони використовуються і для зберігання інших сипучих матеріалів — цементу, вугілля, піску і т.д. Залізобетонні силоси відрізняються довшим терміном експлуатації в порівнянні з металічними «колегами», — вони служать по 100-120 років.
Залізобетонні силоси широко використовуються в зерновому і борошномельному виробництві. Фактори, які цьому сприяли:
- компактне розташування ємностей на місцевості,
- надійність в роботі,
- можливість забезпечити силоси високим рівнем механізації вантажно-розвантажувальних робіт.
Зазвичай силоси для зерна з бетону мають циліндричну чи квадратну форму. В залежності від продукції, яку зберігатимуть, вибирали діаметр чи ширину секції силосу. Найбільш раціональним діаметром циліндричного силосу для зберігання важкого зерна (пшениці) вважається 6 метрів, а для легкого (соняшник) — 12 чи 18 метрів. Такі розміри вказує О. М. Шаповалов в навчальному посібнику для будівельників «Інженерні споруди» (2017 р.). Для прямокутних силосів оптимальний розмір секції складає 3-4 метри.
Бетонні конструкції об’єднують в корпуси довжиною до 48 метрів. Висота силосів може досягати 30 метрів. На дуже міцних скальних породах дозволяється будувати і більш високі силоси — до 42 метрів і вище.
Бетонний елеватор разом зі змінним навантаженням зерна тисне на ґрунтову основу масою в сотні тисяч тон. Проектуючи силоси, інженери враховують не тільки цю вагу, але й багато інших факторів. Наприклад, нерівномірність завантаження силосів в корпусі, навантаження на силоси під час розвантаження зерна тощо.
Як відрізняються бетонні елеватори
Бетонні елеватори розрізняють по конструктивному виконанні, тобто, — залежно від способу будівництва. Силоси будують із монолітного залізобетону або зі збірних елементів. Розглянемо кожен різновид окремо.
Монолітні бетонні силоси будують суцільними. Будівництво проводять за допомогою ковзної опалубки. Опалубка — це спеціальна конструкція, що необхідна для надання певної форми бетону, її роблять з дерева і металу. Це в прямому значенні «формочка» для бетону, а ковзна вона тому, що в процесі будівництва конструкцію пересувають догори.
Як це відбувається? Опалубку розміщують ззовні і зсередини монолітного силоса, щоб форма обмежувала ширину стіни. Бетон заливають в опалубку, а коли матеріал застигає, конструкцію піднімають вище. Так крок за кроком цю дію повторюють, аж поки досягають потрібної висоти силоса.
Для більш міцної будови стіни в монолітних конструкціях армують залізом. Окремі стержні укладають горизонтально через кожні 10-20 сантиметрів. Якщо монолітний силос перевищує 6 метрів, то ближче до верхівки його армують додатково і вертикальними стержнями. Це потрібно для того, щоб будівля витримала і тиск зерна, який йде зсередини силоса, і зовнішні фактори — вітрове і снігове навантаження.
Існують і прямокутні монолітні силоси. Такі конструкції необхідно армувати вдвічі сильніше, адже в корпусах із прямокутними силосами на проміжні стіни зерно тисне не з однієї, а з обох сторін.
В минулому столітті одним з найпопулярніших проектів будівництва силосів на нашій території був трирядних силосний корпус ємністю 11,7 тис. т з монолітними силосами діаметром 6 м і висотою 30 м. Корпус складався з трьох блоків розмірами 18 х 24 метри (типовий проект 702-1-3).
Плюси і мінуси будівництва монолітних бетонних силосів
Монолітні бетонні силоси відрізняються високою надійністю і безпечністю у використанні.
Будівництво монолітних бетонних силосів мало свої переваги:
- непотрібно виготовлять и везти бетонні конструкції, тобто, додаткових транспортних і заводських витрат немає,
- елеватор можна будувати в місцях, що не залежать від виробничої бази збірного залізобетону чи від доставки цих елементів.
До недоліків суцільних залізобетонних силосів відносять наступні:
- технологічно процес формування силосів такого типу достатньо складний,
- потрібно забезпечити постійну роботу обладнання, пересування опалубки, наявність будматеріалів в періол будівництва елеватора.
Ось як розповідав про будівництво монолітних силосів інженер-будівельник Віталій Шкурупій, за чиїм керівництвом зводили елеватори в Україні, в Іраку і навіть завод на острові Мадагаскар:
«Робочі на будівництві таких монолітів трудилися цілодобово в три зміни. 1-ша і 2-га зміни робили зведення, а нічна — підйом. Рухалась опалубка за допомогою гідравліки. Кожний качок — підйом конструкції на 2,5 см. За добу силкорпус максимально підвищувався на 3 метри. Якщо це була робоча будівля, підйом йшов повільніше, за добу нарощували 2 метри. 65-метровий елеватор в Троянах будівельники звели за 27 днів».
Спогади спеціаліста можна прочитати в матеріалі «Історія в обличчях: як будували елеватори в Україні і в Іраку».
Збірні бетонні елеватори
Збірні бетонні силоси — ще один різновид бетонних елеваторів. Такі силоси збирали з окремих залізобетонних елементів. Загалом зерновики послуговуються цилідричними чи прямокутними збірними силосами, але є більш рідкісні види збірних бетонних конструкцій, наприклад, восьмигранники або силоси канелюрного типу.
Назва ЗОГ (російською СОГ) — Збірний Об’ємний Гладкий елемент стін, — стосується силосів прямокутної форми. Їх збирали з окремих плоских плит товщиною від 10 сантиметрів. Тому якщо ви бачите прямокутний бетонний елеватор, — це точно ЗОГ.
Збірні циліндричні силоси формували з окремих кілець або вигнутих елементів. Кільця використовувались, коли діаметр циліндра не перевищував 3 метрів. Частіше всього зернові збірні бетонні силоси досягають 6 метрів в діаметрі, і в будівництві такі силоси послідовно компонували з чотирьох елементів, з’єднаних між собою болтами.
Існувала також технологія будівництва збірних восьмигранних силосів, які формували із плоских чи ребристих плит у вигляді замкнутої рами. Але ця конструкція для зернових елеваторів широко не застосовувалася.
Ще одна рідкість в наших краях — збірні силоси канелюрного типу. Канелюри — це назва жолобків, якими прикрашали колони ще в античній архітектурі. Силос канелюрного типу збирали із ввігнутих всередину елементів шириною близько 1,54 м і висотою 3 м.
«Перевагою такої конструкції є те, що стінка від тиску сипучого матеріалу працює на стиснення, що зменшує матеріаломісткість конструкції», — пише Ю. В. Зайцев в підручнику «Будівельні конструкції заводського виготовлення».
Як зазначив генеральний директор ПП «Альп-Пром» Артем Бабенко, будівельні конструкції канелюрних силосів розробляли в тому числі і в Україні — в «Харківському ПромБудННІпроекті», провідному інституті в області будівельного проектування.
В Україні такі силоси є на Сватівському філіалі «Ніжинського МЖК» в Луганській області. Елеватор із силосами канелюрного типу працює із 1972 року в м. Бендери, Молдова.
Ємність силосів зі збірних залізобетонних конструкцій може складати від 18 до 27 тис. т зерна. Найбільш містким проектом елеватора такого типу вважається типовий проект 702-17, розрахований на 140 тис. т зерна. В будівництві таких силосів використовуються залізобетонні блоки розміром 3 х 3 м, а сам проект складається з шести самостійних блок-секцій розмірами 18 х 30 м.
Цікаво, що товщина збірних залізобетонних конструкцій менша, ніж монолітних — від 6 до 9 см.
Плюси і мінуси збірних бетонних силосів
Збірні силоси обходяться дорожче в будівництві, ніж монолітні проекти такої ж ємкості, але зводяться швидше. Збірні конструкції для будівництва зерносховищ почали широко використовувати на території РССР з 1970-х років, і це значно збільшило темпи приросту елеваторних потужностей зберігання країни.
Будівництво силосів зі збірних залізобетонних конструкцій було зручнішим:
- швидший час реалізації проекту,
- витрати будівельних матеріалів нижчі,
- проект можна будувати в будь-яку пору року.
Мінуси такого елеватора:
- при будівництві потрібне виробництво, яке має забезпечувати проект збірними залізобетонними конструкціями,
- потрібно якось доставляти елементи із заводу на будівництво,
- через стикові шви і вузлову з’єднання збірні силоси менш довговічні в порівнянні з монолітними.
Ера бетонних елеваторів в Україні закінчилася
Зернові елеватори, що будують в Україні останніх 20 років, в основному з металічними силосами, бо бетонні обходяться значно дорожче.
В Європі, Азії будують ємності для зерна із бетону, в тому числі і монолітні силоси з використанням опалубки. Цей висновок ми зробили на основі рекламних оголошень із Італії і Китаю з будівництва і продажу опалубок для формування зернових силосів.
Продовжують будувати бетонні силоси і в США. Ємності для силосів крупних елеваторів роблять із залізобетону. Там, де зерно перевалюють 365 днів у році, якісніше служить саме бетон. Наприклад, залізнодорожний термінал Chisholm Trail Terminal працює штаті Оклахома з 2016 року. Підприємство може зберігати одночасно 44 тис. т зерна в бетонних силосах. На терміналі зерно також зберігають в складах ємністю 50 тис. т. За рік термінал перевантажує 700 тис. т зернових.
В матеріалі використовували інформацію з блогу експерта Ігоря Швагера і коментарі спеціаліста по архітектурі і будівництву елеваторів Артема Бабенко.
Підготувала Олена Гайдук, Elevatorist.com
