Экспозиция Бетоны и Сухие смеси by stroy expoz

бетоны & сухие смеси concrete & dry mixes

специализированное издание

24/Б (44/б) НОябрь 2007

СОДЕРЖАНИЕ: 4-6 8

19-26

34-35

УЧРЕДИТЕЛЬ И ИЗДАТЕЛЬ: ООО «Экспозиция» АДРЕС УЧРЕДИТЕЛЯ, ИЗДАТЕЛЯ И РЕДАКЦИИ: 423809, Республика Татарстан, г. Набережные Челны, пр. Мира, 5/01, оф. 181 info@expoz.ru www.expoz.ru ТЕЛЕФОН: (8552) 39-03-38, 38-54-99, 38-54-87 Директор: Шарафутдинов И. Н. ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР: Кудряшов А. В. ДИЗАЙН И ВЕРСТКА: Тынчеров Э. Р. /дизайн первой страницы/

АВТОРСКИЕ ПРАВА За содержание рекламных материалов и объявлений редакция ответственность не несет. Весь рекламируемый товар подлежит обязательной сертификации (ПОС). Мнение редакции не всегда совпадает с мнением авторов. Материалы не рецензируются и не возвращаются. Любое использование материалов журнала допускается только с разрешения редакции. Отпечатано: в типографии «Логос» 420108, г. Казань, ул. Портовая, 25А (843) 231-05-46 citlogos@mail.ru www.logos-press.ru № заказа 11-07/01-1 Подписано к печати: 26.10.2007 г. Тираж: 10 000 экз.

# Армирующие

элементы бетонов....................................4 # Бетоносмесительные установки.................................7 # Бетоны......................................8 # Опалубочные системы для ЖБИ.......................................10 # Полимерные покрытия бетонных полов.....................12 # Химические добавки для бетонов..................................13 # Гидроизоляция бетонов.........18 # Оборудование для производства сухих строительных смесей...........19 # Оборудование для производства пенобетона....27 # Пенообразователи.................27 # Оборудование для бетонных заводов..........28 # Оборудование для производства пенобетона....29 # Оборудование для цементных заводов...............30 # Сухие строительные смеси.....................................32 # Цемент ...................................34 # Оборудование........................35

СВИДЕТЕЛЬСТВО Журнал зарегистрирован 2 7 и юл я 2 0 0 6 год а П И № Ф С 7 7 - 2 5 3 0 9 Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия. Распространяется гг. Казань, Набережные Челны, Альметьевск, Пермь, Нижнекамск, Саратов, Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Нижний Новгород, Уфа, Ижевск, Саранск, Ростов-на-Дону, Челябинск, Магнитогорск, Самара.

Армирующие элементы бетонов

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

На данном этапе развития строительства, когда скорость возведения объектов достаточна высока,t мы находимся в поиске возможностей снижения и оптимизации таких параметров как энергоемкость, трудоемкость и материалоемкость в изготовлении материалов и конструкций. При этом требования к качеству и эксплуатационной надежности должны быть достаточно высоки.

Влияние типоразмера фиброармирующих волокон

на прочность сталефибробетона Благодаря развитию науки и химической промышленности все более широко внедряются новые композиционные материалы с параметрами, наиболее полно отвечающими характеру и условию работы конструкций. Одним из таких материалов является сталефибробетон, он обладает широким набором улучшенных, по сравнению с обычным бетоном, физико – механических и эксплуатационных характеристик. Фибробетон имеет в несколько раз более высокую прочность при растяжении на срез, ударную и усталостную прочность, трещиностойкость и вязкость разрушения, морозостойкость, водонепроницаемость, сопротивление кавитации, жаропрочность и пожаростойкость. По показателю работы разрушения фибробетон может в 15-20 раз превосходить бетон. Это обеспечивает его высокую технико-экономическую эффективность при применении в строительных конструкциях и их ремонте. На сегодняшний день прочность фибробетона зачастую выражается через величину, характеризующую количество в нем стальной фибры. Однако это всего лишь неточное и часто несоответствующее представление о прочности, поскольку различаются свойства фибры. Более рациональной является характеристика прочности в виде эквивалентного временного сопротивления разрыву при изгибе подобно тому, как марка бетона задается через предел прочности при сжатии. Согласно последним исследованиям, при этом следует учитывать не только содержание фибры и марку бетона, но и вид фибры (фибра из проволоки, фибра, фрезерованная из сляба фибра фрезерованная из расплава, фибра, рубленная – из листа), а в случае фибры из проволоки еще и гибкость каждой отдельной единицы (соотношение длины фибры к ее диаметру). По соотношению несущей способности и пластичности фибробетон можно поместить в промежутке между неармированным бетоном и железобетоном. Благодаря своим дуктильным свойствам фибробетон, в отличие от неармированного бетона, оказывается способным переносить дальнейшее воздействие растягивающих сил даже при появлении трещин. При нагруженности изгибом или изгибом и нормальной силой при соответствующей прочности фибробетона возможно поглощение растягивающих сил, освобождающихся при образовании трещин. Подобная нечувствительность к механическим повреждениям дает повышенную надежность строения. В отличие от железобетона, фибробетон – это дисперсноармированная структура. Благодаря этому

становится возможным усиление участков, находящихся в непосредственной близости к поверхности, например, краев и выступающих углов, и достигается меньшая чувствительность к механическим воздействиям. Фибробетон предназначен в первую очередь для элементов конструкции с относительно малым армированием, или он должен применяться там, где использование традиционного армирования представляется чрезвычайно трудоемким, как, например, при фиксации породных массивов при обделке тоннеля методом торкретирования. Для прочности фибробетона определяющими являются показатели растяжения. Поэтому его характеристики (временное сопротивление разрыву при изгибе и временное сопротивление разрыву при изгибе после появления трещин) должны определяться в специальных экспериментах. В германии Немецкий институт бетона опубликовал инструкции по расчету параметров элементов конструкции из фибробетона для наиболее важных случаев его применения: туннелестроения и изготовления полов в производственных помещениях. В этих инструкциях производительность фибробетона в очерченной сфере описывается через так называемое эквивалентное временное сопротивление разрыву при изгибе. Возможен учет влияния стальной фибры для восприятия несущей способности, тем самым становится возможным расчет параметров фибробетона. На данном этапе прочность фибробетона выражается большей частью через использованное количество фибры, а именно через вес (кг/м3) или объем (%), при этом 1 объемный % стальной фибры соответствует приблизительно 20-80 кг/м3. В определяющих предписаниях прочность фибробетона, напротив, выражается через величину эквивалентного временного сопротивления разрыву при изгибе. Фибробетон должен отличаться от неармированного бетона минимальным количеством фибры. В качестве границы здесь называют 20 кг/м3 или 0,25 объемных %. Минимальное содержание фибры S для равномерного наполнения бетона определяется по формуле

ρf = содержание на единицу объема lf = длина фибры df = диаметр фибры При этом учитывается гибкость каждой отдельной фибры. При работе с гидрофобными материалами в бетоностроении минимальное содержание

фибры для фибробетона составляет 40 кг/м3. Более логичны здесь было бы указывать минимальную прочность, на которую, как будет показано далее, влияет марка бетона, вид фибры и ее форма. Для того чтобы разграничить стандартный бетон и фибробетон, надо понимать, что прочность последнего должна составлять не менее 1,0 Н/мм2 по эквивалентному временному сопротивлению разрыву при изгибе. Это правило было установлено Немецким институтом строительной техники в процедуре приемки 1998 года. Изначально было исследовано влияние марки бетона на прочность фибробетона. В результате были выделены четыре различных класса фибробетона по прочности в зависимости от марки бетона (таб. 1). Дальнейшее исследование факторов, влияющих на прочность фибробетона, привело к новым выводам. Таблица 1 Классы фибробетона по прочности в зависимости от марки бетона – выражается через среднее эквивалентное временное сопротивление разрыву при изгибе (Н/мм2) [10] Марка бетона

Класс по прочности

В 25

В 35

В 45

1,1

1,3

1,5

1,6

1,9

2,3

2,1

2,6

3,0

2,6

3,2

3,8

Кроме содержания фибры и марки бетона, прочность фибробетона зависит также от вида и формы фибры (табл. 2), как, например, от гибкости каждой отдельной фибры (длина фибры/диаметр фибры) в случае фибры из проволоки. Чтобы дать потребителю отправную точку в отношении величины прочности используемой стальной фибры, фирма Bekaert разработала приблизительную методику определения эквивалентного временного сопротивления разрыву при изгибе, которая была проверена Институтом строительных материалов, капитальных сооружений и пожарной охраны Брауншвейгского технического университета в ходе экспериментов с различными видами фибры при использовании последней в изготовлении полов в производственных помещениях (содержание фибры – до 30 кг/м3). В ходе экспериментов по определению роли вида и количества фибры использовались двенадцать опытных образцов, содержащих различные виды фибры в разных количествах, как, например: • фибра Dramix RC-65/60-BN: фибра из

ЭКСПОЗИЦИЯ

Армирующие элементы бетонов

24Б (44) ноябрь 2007 г.

Характеристика фибры по разным способам изготовления Метод изготовления

Резка из проволоки

Фрезерование из сляба Рубка из листа Вытяжка из расплава

Форма

Таблица 2

Поверхность

Временное сопротивление разрыву [Н/мм2]

Круг А = 0,25-1,2

прямая гофрированная деформация на концах

Гладкая или рифленая

1000-2000

В виде серпа А = 0,2-1,0

прямая гофрированная деформация на концах

шероховатая

700-1000

20-60

Прямоугольник А = 0,2-0,8

прямая деформация на концах

гладкая рифленая

400-1000

40-60

Сегмент А = 0,4-0,8

прямая

Гладкая

500-1000

Длина [мм]

15-100

15-60

Поперечное сечение [мм2]

Особенность заанкеривания

стальной проволоки, гибкость стержня 65, длина 65 мм, Ø 1,09 мм, анкеры (крючки) на обоих концах, в клееных полосках, предел прочности при растяжении 1000-1300 Н/мм2, • фибра Dramix FL-45/50-BN: фибра из стальной проволоки, гибкость стержня 45, длина 50 мм, Ø 0,9 мм, крючки на обоих концах, несоединенные отдельные стержни, предел прочности при растяжении 1000 – 1300 Н/мм2, • фибра Eurosteel: фибра из стальной проволоки, гибкость стержня 50, длина 50 мм, Ø 1,0 мм, марка стали 1100 Н/мм2, волнообразную форму по всей длине, • фибра Twincone 54/1,0: фибра из стальной проволоки, гибкость стержня 54, длина 54 мм, Ø 1,0 мм, конусообразные головки на концах (аналог выпускает Северсталь-метиз), • фибра Harex SF 01-32: фибра, фрезерованная из сляба (стружка), длина 32 мм, поперечное сечение неправильной формы, предел текучести 500 Н/мм2 (выпускается АО «Курганстальмост»). На кубах из фибробетона размером 70х15х15 см, содержащих такую фибру

(0/32 мм заполнитель, 320 кг/м3 цемент М400д20, 0,53 = в/ц (водоцементное отношение), определялось эквивалентное временное сопротивление разрыву при изгибе. Среднее значение генеральной совокупности по эквивалентному временному сопротивлению разрыву при изгибе составило для фибробетона, содержащего • фибру Dramix RC-65/60-BN: 1,46-1,652,17 Н/мм2, при содержании фибры 25, 35 и 45 кг/м3 соответственно (рис.1), • фибру Dramix FL-45/50-BN: 0,95-1,492,33 Н/мм2, при содержании фибры 30, 40 и 50 кг/м3 соответственно (рис.2), • фибру Eurosteel: 0,78 Н/мм2 при содержании фибры 30 кг/м3 (рис.3), • фибру Twincone: 1,04 Н/мм2 при содержании фибры 25 кг/м3 (рис4), • фибру Harex SF 01-32: 0,40 Н/мм2 при содержании фибры 50 кг (рис.5). В расчетах эквивалентного временного сопротивления разрыву при изгибе учитывается работоспособность бетона и влияние фибры вплоть до наступления состояния разрыва (рис. 6). В отличие от стальной стружки , стальная проволока позволяет получить минимальную

Рис. 1 Фибра Dramix RC-65/60-BN

Рис. 3 Фибра Eurosteel

Рис. 2 Фибра Dramix FL-45/50-BN

Рис. 4 Фибра Twincone 54/1,0

прочность, равную 1,0 Н/мм2, при существенно меньшем количестве фибры. В случае фибры из стальной проволоки на значение эквивалентного временного сопротивления разрыву при изгибе оказывает большое влияние гибкость отдельных стержней (длина фибры/диаметр фибры). В отличие от существовавших до сих пор представлений, сейчас обозначения классов прочности связываются непосредственно со значением эквивалентного временного сопротивления разрыву при изгибе (табл. 3). Тем самым мы избегаем путаницы и указания различных значений для каждой марки бетона. Рекомендуется начать с минимального значения эквивалентного временного сопротивления разрыву при изгибе (1,0 Н/мм2) с шагом в 0,5 Н/мм2. Тогда маркировка SFB 25/ 1,5 обозначает фибробетон с номинальным пределом прочности при сжатии 25 Н/мм2 (В 25) и эквивалентным временным сопротивлением разрыву при изгибе 1,5 Н/мм2.

Рис. 6 Определение эквивалентного временного сопротивления разрыву при изгибе. Фибробетон в состоянии разрыва[5]

В таблице 3 указано содержание фибры из проволоки, стальной ленты и стружки в бетоне марки В 25, требуемое для получения вышеназванных классов прочности. Чтобы получить более высокий класс по прочности (более 1,0 Н/мм2), для стальной ленты и стальной стружки требуются количества более 100 кг/м3, которые становится невозможным добавить в бетон, а тем более это существенно удорожит стоимость конечного продукта. В качестве примера предлагаю карту подбора бетонной смеси. Данный подбор и испытания были произведены на одном из бетонных заводов в г. Санкт-Петербург. ►

Рис. 5 Фибра Harex SF 01-32, фибра, фрезерованная из сляба

Армирующие элементы бетонов Карта подбора бетона Состав I. Исходные данные 1. Бетон для монолитных конструкций B35F150W6П4 Проектные свойства бетона и бетонной смеси: Класс бетона по прочности на сжатие • B35, морозостойкость по ГОСТ 10060-95 F150; • Водонепроницаемость по ГОСТ 12730-84 W6; • Коэффициент вариации по ГОСТ 18105-86 8,0%; • Требуемый уровень прочности на сжатие по ГОСТ 18105-86 38,2 МПа. • Подвижность бетонной смеси П4. 2. Условия твердения бетона в конструкции – при положительной температуре. 3. Цемент – ПЦ500Д0Н. Завод – ОАО «Осколцемент». Марка цемента М500Д0Н, предел прочности на сжатие 49,0 МПа. Нормальная густота 24-06%. 4. Песок из карьера Красненькая; акт № 3; истинная плотность 2615 кг/м3; насыпная плотность 1545 кг/м3; объем пустот 41%; модуль крупности 2,13. Содержание илистых и глинистых частиц 0,4%. 5. Щебень из карьера Гранит-Кузнецкое; акт № 2; истинная плотность зерен щебня 2700 кг/м3; соотношение фракций 20-10 – 70%; 10-5 – 30%; наибольшая крупность 20 мм. 6. Добавки Flibmittel FM – пластифицирующая – 0,4% от массы цемента.

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

7. Фибра стальная Dramix (Бельгия) – DRAMIX RC – 65/60 BN – 35 кг/м3. II. Предварительный расчет состава бетона 1. Водоцементное отношение 0,39. 2. Соотношение песок/щебень r=0,41. 3. Расход материалов на 1 м3 бетонной смеси: цемент 430 кг; песок 720 кг; щебень 1040 кг; добавка Flibmittel FM 1,72 кг; фибра стальная DRAMIX RC – 65/60 BN – 35 кг. III. Приготовление и корректирование пробного замеса 1. Объем замеса 1,0 м3. 2. Расход материалов для замеса: цемент 430 кг; песок 720 кг; щебень 1040 кг; вода 167,7 кг; добавка Flibmittel FM 1,72 кг; фибра 35 кг. 3. Полученная подвижность бетонной смеси 19 см. 4. Средняя плотность свежеуложенной смеси 2385 кг/м3. 5. Содержание вовлеченного воздуха в бетонной смеси 4,0%. 6. Фактический выход бетонной смеси 1,01 м3. 7. Откорректированный расход материалов на 1 м3 смеси: цемент 430 кг; песок 720 кг; щебень 1040 кг; вода 167,7 кг; добавка 1,72 кг; фибра 35 кг. 8. Изготовлено серий контрольных образцов размером 10х10х10 мм – 10 шт., 15х15х15 мм – 3 шт., с маркировкой.

Классы фибробетона по прочности (марка бетона В 25) в зависимости от содержания стальной фибры, ее вида и гибкости стержня λ (= длина фибры / диаметр фибры)

Таблица 3

Содержание фибры в кг/м3

Класс прочности [Н/мм2]

Фибра из проволоки

Стальная лента

Стружка

λ = 45

λ = 65

λ = 80

–

1,0

1,5

≥ 100

2,0

≥ 100

2,5

≥ 70

≥ 100

3,0

≥ 85

≥ 100

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Бетон соответствует классу В35 F150 W6 П4 Расчет производственного состава на замес: Бетоносмеситель принудительного действия вместимостью 2,25 м3. Дозировка материала на замес: бетон 1,0 м3; цемент 430 кг; песок 720 кг; щебень 1040 кг; вода 167,7кг; добавка 1,72 кг; фибра 35 кг. Состав бетона № применять для производства бетонной смеси В35 F150 W6 П4. ■ Войлоков И. А. доцент кафедры Технологии, организации и экономики строительства, Санкт-Петербургского Государственного Политехнического Университета ЛИТЕРАТУРА:

1. Richter, F. H.: Die Duktilität von Stahlfaserbeton - Sichtung verschiedener Standards. Heft 141/1998 des Instituts für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (IBMB) der TU Braunschweig, S. 53-72 2. Brux, G.: Einschaliger Tunnelbau mit Spritzbeton. Tiefbau (TBG) 108 (1996) H. 7, S. 440-447, 40 Quellen 3. Maidl, B.: Ortu, M: Einschalige Bauweise – Erfordernisse, Definition, Entwicklungsrichtungen. Heft 142/1999 IBMB, TU Braunschweig, S. 203-212 4. Technologie des Stahlfaserbetons und Stahlfaserspritzbetons. Merkblatt des Deutschen Beton-Vereins (DBV), Fassung 1996 5. Bemessungsgrundlagen fur Stahlfaserbeton im Tunnelbau. DBV-Merkblatt, Fassung 1996 6. Grundlagen zur Bemessung von Industriefußboden aus Stahlfaserbeton. DBVMerkblatt, Fassung 1996 7. Stahlfaserbeton. Richtlinie 162/6. 1998. Schweizerischer Ingenieur- und ArchitektenVerein (SIA1) 8. Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen. Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb), 7/1996 9. Teutsch, M.: Leistungsklassen des Stahlfaserbetons. Heft 141/1998, TU Braunschweig, S. 73-82 10. Falkner, H.; Teutsch, M.; Klinkert, H.: Leistungsklassen von Stahlfaserbeton. Heft 143/1999, TU Braunschweig, 36 Seiten. 11. Ю.М. Баженов «Технология бетона», Издательство Ассоциации строительных вузов. Москва 2003. 12. В.Г. Батраков «Модифицированные бетоны» Издательство «Технопроект» Москва 1998.

Средний

Предел прочности при сжатии, МПа, (кгс/кв.см) Отдельных образцов

Разрушающий груз кН (кгс)

Средняя плотность, г/см3

Площадь, см2

Высота

Ширина

Дата испытания

Размеры образцов, см

Длина

Дата изготовления

Условия твердения (температурновлажностный режим)

Масса образца, г

Марка образца

Возраст, сут

9. Результаты испытания контрольных образцов

№ серии

Нормальное t=20±2C; вл.=95% 13.06.06

18.06.06

2365

100

2,37

327,5

31,1

973

В35 П4

13.06.06

18.06.06

2355

100

2,36

324,4

30,8

973

13.06.06

20.06.06

2360

100

2,36

367,3

34,8

973

13.06.06

20.06.06

2365

100

2,37

359,6

34,1

973

13.06.06

973

13.06.06

973

13.06.06

31,0 34,4

ЭКСПОЗИЦИЯ

24Б (44) ноябрь 2007 г.

Бетоносмесительные установки

ОАО «Ржевский машиностроительный завод» производит широкий спектр оборудования для приготовления бетонных смесей. Завод находится в г. Ржев Тверской области (240 км. от г. Москва). Предприятие было основано в 1919 г.

ТЕХНИЧЕСКИЙ ПРОГРЕСС

ИДЕТ ИЗ РЖЕВА

В программу производимого строительного оборудования входят бетонные установки производительностью от 8 до 60 м3/час, склады (силоса) цемента весом на 30-120 тонн и диаметром 2,4 м и 2,9 м, системы разгрузки цемента из вагонов – Хопперов, цементные насосы – шнековые и камерные, пневмотранспортные системы перегрузки цемента. На сегодняшний день на ОАО «РжевМаш» внедряются самые передовые технологии для производства строительной техники. Для обеспечения высокого технического уровня выпускаемой продукции приобретено машиностроительное оборудование известных мировых производителей: сварочные полуавтоматы «Linkoln Elektrik»; вальцовочный станок «Faccin»; итало-российская покрасочная камера «Крост», плазменная установка. Коллектив завода, конструкторско-технический отдел постоянно работает над повышением технического уровня, дизайна и качества выпускаемой продукции. Рациональный раскрой металла с помощью плазменной установки, наличие на заводе станочного парка позволяют качественно готовить детали на сварные узлы. Новые

вальцы фирмы «Faccin» формируют с большой точностью цилиндрические и конусные элементы складов (силосов) цемента и других сварных узлов бетонных заводов. Подготовка к покраске больших поверхностей силосов производится в дробеструйной камере, а их покраска – в камере «Крост», что обеспечивает надежное покрытие (t=80°). Детали после механической обработки поступают в цех гальвано покрытий (цинкование, хромирование). С целью повышения надежности работы бетонных узлов используются готовые узлы фирмы «Camozzi», фильтры «WAM». Отгрузка складов цемента производится с завода железной дорогой и автотранспортом.

ОАО «Ржевский машиностроительный завод» 172388, Тверская область, г. Ржев, Осташковское шоссе, 14. Тел/факс: (48232) 3-32-46, 2-09-06 www.bcy.ru www.teka-r.ru E-mail: info@rmechzavod.ru

Коллектив завода, конструкторско-технический отдел постоянно работает над повышением технического уровня, дизайна и качества выпускаемой продукции

Бетоны

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

Применение самоуплотняющегося бетона в строительстве История создания самоуплотняющегося бетона берет свое начало в 80-х годах прошлого века в Японии. Его разработкой занимались ученые Токийского университета. Изначально предполагалось создать самоуплотняющийся бетон путем улучшения свойств бетона, используемого для подводных работ. Разделение такого бетона на отдельные фракции предотвращается путем добавления большого количества связующего агента, что также не позволяет цементу растворяться в воде. В результате исследований стало ясно, что такой бетон не подходит для проведения бетонных работ на воздухе по нескольким причинам. Во-первых, из-за высокой вязкости происходит захватывание воздуха, а во-вторых, бетон не мог проникать в труднодоступные места, содержащие большое количество арматуры. Было решено пойти другим путем. Для проведения исследований применялись прозрачные полимерные материалы вместо цементной пасты с тем, чтобы была возможность наблюдать за поведением крупного заполнителя в толще смеси. Было установлено, что движение смеси в узких местах прекращается в результате столкновения частиц крупного заполнителя. Чтобы предотвратить столкновение частиц, цементная паста должна иметь определенную вязкость, а гранулометрический состав заполнителей должен тщательно подбираться. В результате проведенных научно-исследовательских работ ученые Токийского университета в начале 90-х годов разработали бетон, который был настолько текучим, что не требовал вибрационного уплотнения. Результаты его внедрения оказались настолько успешными, что к 2000 году в Японии производилось около 400000 м3 самоуплотняющегося бетона. Он использовался как для изготовления ЖБИ, так и для производства бетонных работ непосредственно на строительной площадке. Японскими разработками сразу заинтересовались и другие страны. В 1996г. был создан консорциум с целью внедрения

самоуплотняющегося бетона в строительную практику Европейских государств. Проект назвали «Рационализация производства и улучшение условий труда за счет применения самоуплотняющегося бетона». В течение нескольких лет в Европе возвели несколько мостов и тоннелей с использованием самоуплотняющегося бетона. В США особенно высокий интерес к самоуплотняющемуся бетону возник среди производителей железобетонных изделий и добавок в бетон. Преимущества использования самоуплотняющегося бетона Основным преимуществом самоуплотняющегося бетона является отсутствие необходимости проводить вибрационное уплотнение после укладки. Он заполняет форму или опалубку под собственным весом. Хорошо приготовленный самоуплотняющийся бетон может растекаться на расстояние 15-20 м без разделения на отдельные фракции. Он выдерживает свободное падение с высоты до 8 м. Рекомендуется, однако, ограничивать дальность растекания десятью метрами, а высоту свободного падения – пятью метрами. Если бетон начал затвердевать, перед укладкой его необходимо перемешать. Самоуплотняющийся бетон схватывается не сразу, особенно в холодное время года, но период времени от начала схватывания до полного затвердевания относительно короток, что может быть проблемой при заливке больших горизонтальных поверхностей. Применение самоуплотняющегося бетона позволяет существенно повысить производительность, упростить заливку армированных конструкций. За счет отсутствия необходимости выполнять виброуплотнение улучшаются условия труда строительных рабочих, снижается уровень шума, что особенно критично при проведении строительных работ в городских условиях. Применение самоуплотняющегося бетона целесообразно при изготовлении железобетонных конструкций, содержащих значительное количество арматуры в своем объеме.

Опалубка для самоуплотняющегося бетона Любые материалы опалубки, подходящие для обычного бетона, подходят и для самоуплотняющегося бетона. Деревянная опалубка позволяет получить поверхность наиболее высокого качества. При использовании фанерной или стальной опалубки качество получаемой поверхности бетона хуже. Если температура опалубки ниже температуры бетона, количество пор на поверхности увеличивается. В холодное время года может потребоваться устройство теплоизоляции опалубки с целью обеспечения благоприятных условий затвердевания бетона. Самоуплотняющийся бетон более чувствителен к изменению температуры во время затвердевания, чем обычный бетон, уплотняемый вибрационным воздействием. Несмотря на высокую текучесть самоуплотняющегося бетона, к опалубке для него не предъявляется особых требований по герметичности. Давление, производимое самоуплотняющимся бетоном на опалубку, не выше производимого обычным бетоном. Формирование поверхности и затвердевание самоуплотняющегося бетона Самоуплотняющийся бетон затвердевает примерно так же, как и бетон, содержащий суперпластификаторы. Поверхность бетона необходимо выровнять до того, как начнется окончательное затвердевание. Поверхность самоуплотняющегося бетона высыхает быстрее, чем поверхность обычного бетона, уплотняемого вибрационным воздействием, т.к. на поверхности самоуплотняющегося бетона обычно не выделяется много воды. При заливке нового слоя бетона поверх уже затвердевшего степень сцепления слоев выше, чем у бетона, уплотняемого вибрационным воздействием. Необходимо отметить, что при заливке обычного бетона на слой свежего самоуплотняющегося бетона и последующего вибрационного уплотнения самоуплотняющийся бетон не разрушается. Такая технология может применяться при заливке наклонных поверхностей, которые

ЭКСПОЗИЦИЯ

Бетоны

24Б (44) ноябрь 2007 г.

не всегда можно выполнить с использованием только самоуплотняющегося бетона ввиду его высокой текучести. Механические свойства самоуплотняющегося бетона Основные компоненты самоуплотняющегося бетона те же, что используются при производстве обычного бетона. Отличие лишь в их соотношении, а также в использовании специальных добавок, которые, собственно, и придают бетону текучесть. Соответственно, свойства затвердевшего самоуплотняющегося бетона должны быть сходны со свойствами обычного бетона. Что и подтверждается испытаниями. Прочность на сжатие Прочность самоуплотняющегося бетона на сжатие сравнима с прочностью обычных бетонов, уплотняемых вибрацией. Производство самоуплотняющегося бетона, имеющего прочность на сжатие 60 МПа, не представляет никакой сложности. Прочность на растяжение Прочность на растяжение определяется на цилиндрах. Полученные результаты

позволяют сделать вывод, что прочность самоуплотняющегося бетона на растяжение и соотношение прочности на растяжение к прочности на сжатие примерно соответствуют показателям, получаемым при испытаниях обычного бетона, уплотняемого вибрационными методами. Прочность сцепления с арматурой Результаты испытаний с использованием прутков различного диаметра позволили сделать вывод, что самоуплотняющийся бетон показывает результаты лучше, чем обычные бетоны. Модуль упругости Самоуплотняющийся и обычный бетон показывают сходное соотношение между модулем упругости и прочностью на сжатие. Получаемое значение при испытаниях самоуплотняющегося бетона близко к стандартному для обычного бетона. Ниже приведены основные характеристики самоуплотняющегося бетона. Соотношение вода-связующее: Содержание воздуха: Прочность на сжатие (28 суток):

40-80 МПа

Прочность на сжатие (91 сутки): Предел прочности на сдвиг (28

25-40% 4,5-6,0% 55-100 МПа

суток):

Модуль эластичности: Усадочная деформация (х10-6):

2,4-4,8 МПа 30-36 ГПа 600-800

Транспортировка самоуплотняющегося бетона Водители бетоновозов должны быть проинструктированы касательно особенностей самоуплотняющегося бетона. Перед заливкой бетона в барабан необходимо убедиться, что он чист, имеет некоторую влажность, но не содержит воды в свободном состоянии. Особую осторожность следует проявлять при транспортировке бетона на большие расстояния. Водители не должны добавлять в бетон воду или добавки во время его транспортировки. Испытания свойств самоуплотняющегося бетона в пластичном состоянии При создании рецепта самоуплотняющегося бетона необходимо обеспечить требуемую текучесть, способность огибать элементы арматуры в процессе растекания, не разделяясь при этом на отдельные фракции. Существуют специальные испытания для измерения вышеуказанных свойств бетонных смесей. Ниже приведено описание некоторых испытаний, принятых Обществом инженеров гражданского строительства Японии.

Тест T50 Испытание служит для измерения способности бетонной смеси сопротивляться разделению на отдельные фракции. По методике оно сходно с вышеописанным испытанием на осадку конуса. При испытании определяется время, которое потребуется для растекания смеси на 500 мм. Обычно время растекания для самоуплотняющегося бетона составляет 2-5 сек. Определение текучести с помощью воронки Испытание служит для оценки способности бетонной смеси сопротивляться разделению на отдельные фракции. При испытании производится измерение времени истечения бетонной смеси через специальную воронку. Для испытаний используется бетонная смесь, содержащая заполнитель крупностью не более 25 мм. Тесты U-Type и Box-Type Испытание производится путем заливки смеси в контейнер U-образной или коробчатой формы, имеющий перегородку. Испытания позволяют оценить текучесть бетона при столкновении с препятствиями. Для испытаний используется бетон,

содержащий заполнитель крупностью не более 25 мм. При испытаниях определяется количество заполнителя, прошедшего через препятствие, и тем самым измеряется способность бетонной смеси к самоуплотнению.

Определение осадки бетонной смеси Данное испытание служит для определения текучести бетонной смеси. Для испытаний берут бетонную смесь, содержащую заполнитель крупностью не более 40 мм. Методика испытаний самоуплотняющегося бетона принципиально не отличается от методики испытаний стандартного бетона. Оценка текучести производится путем измерения диаметра осевшей смеси, а не вертикальной осадки.

Заключение Изобретение самоуплотняющегося бетона несомненно повлекло и еще повлечет серьезные изменения в технологии производства бетонных работ как на строительной площадке, так и на предприятиях, производящих готовые изделия из бетона. Преимущества использования самоуплотняющегося бетона очевидны. Это и улучшение условий труда, снижение травматизма, ускорение темпов строительства, снижение уровня шума при проведении работ. Все вышеперечисленные достоинства самоуплотняющегося бетона открывают перед строителями новые возможности. Кондауров П.А. Представитель компании «SKAKO» в России Информация предоставлена компанией «SKAKO»

Опалубочные системы ЖБИ

ЖБИ:

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

Имя RATEC (Германия) достаточно известно на российском рынке в области производства сборного железобетона. Системы RATEC – это универсальная опалубка на постоянных магнитах для производства железобетонных изделий. Работа с ней строится по принципу «конструктора», что позволяет решать абсолютно все задачи как по формообразованию самих изделий, так и по фиксации закладных деталей, пустото- и проемообразователей. Это особенно актуально для современных условий строительной отрасли, когда типовые проекты все более отступают под натиском оригинальных застроек.

1. PSV

2. SAS

3. MHS

Рис. 1 1. PSV – магнитная универсальная система; 2. SAS – стандартная магнитная автоматическая система; 3. MHS – модульная деревянная система; C опалубкой RATEC производителю ЖБИ открываются широкие возможности по: – исполнению разовых индивидуальных заказов; – оперативному реагированию на конструкторские изменения типовых серий домов; – освоению выпуска новых, востребованных рынком изделий. Основой всех опалубочных систем RATEC служат постоянные магниты, при помощи которых опалубка фиксируется на столе (поддоне). В настоящий момент производителем представлены три системы: гибкая мобильная система PSV, система стандартной автоматики SAS и модульная

PSV

Рис. 2

SAS

деревянная система MHS (рис. 1). Все системы комбинируются друг с другом. На рис. 2 показана формовка балки с помощью системы SAS (продольные борта) и системы PSV (фиксация проемов и торцов). Сегодня на российском рынке наиболее востребованной является универсальная система PSV (рис. 3). Производители ЖБИ по достоинству оценили ее возможности по созданию большого разнообразия форм и толщины изделий. Действительно, она позволяет формовать изделия из монолитного бетона толщиной от 100 до 300 мм и трехслойные панели (толщина промежуточного слоя не менее 100 мм) толщиной до 400 мм. Следует отметить простоту эксплуатации этой системы, которая состоит из магнитного бокса (1) с кнопкой (2), насадки-адаптера (3), С-профиля (4) и деревянного или металлического борта (5). В нерабочем состоянии (кнопка отжата) магнитный бокс свободно перемещается по плоскости стола. Резкое нажатие ногой на кнопку бокса фиксирует систему на столе. Для распалубки кнопка отжимается в исходное положение специальным ломиком. Каждый бокс оснащен двумя крепежными болтами для фиксации специальных насадок RATEC или любой другой оснастки, изготавливаемой заказчиком. При необходимости, исходя из производственных условий на заводе, магнитные боксы можно использовать как самостоятельное оборудование. Таким образом, применение в различных комбинациях магнитных боксов, насадок и С-профиля с закрепленным на нем бортом позволяет производить ЖБИ любых типоразмеров и конфигураций, в т. ч. и радиальных (рис. 4) При этом переустановка опалубки с одного типа изделий на другой занимает минимум времени, т. к. отпадает необходимость в

2 3

5 4

1 Рис. 3 трудоемкой электросварке, так непоправимо портящей дорогостоящие поддоны, тяжелой распалубке и зачистке рабочих поверхностей.

Рис. 4 Технологии RATEC — это современные достижения на службе оптимизации производства. И многие заводы ЖБИ из разных уголков России (Владимира, Глазова, Калининграда, Коврова, Краснокамска, Миасса, Москвы, Перми, Рязани, Санкт-Петербурга, Томска, Тюмени, Челябинска, Ярославля и еще более 20 городов) уже сделали этот шаг к экономии собственных ресурсов и повышению конкурентоспособности производимой продукции.

ЭКСПОЗИЦИЯ

24Б (44) ноябрь 2007 г.

Полимерные покрытия бетонных полов

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

В современных промышленных условиях срок безремонтной эксплуатации бетонных полов очень короток. Постоянное воздействие воды, воздуха, агрессивных химических сред, перепады температуры, высокие механические нагрузки быстро приводят к разрушению лицевого слоя бетонной стяжки. Пол теряет первоначальные характеристики, снижается прочность и стойкость к истиранию, возникает коррозия бетона. Наиболее неприятным последствием таких воздействий является пылеотделение. Пылящий бетонный пол на складе или в цехе – головная боль инженеров и руководителей многих предприятий.

Обеспыливание бетонных полов

в складских и производственных помещениях Во всех развитых странах обеспыливание полов давно уже является обязательным условием для эксплуатации любого помещения. Сегодня, когда Россия приближается к европейскому уровню производства, подобные требования постепенно вводятся и у нас. Руководители российских предприятий, имеющих иностранных инвесторов, о проблеме обеспыливания полов задумываются заранее, еще на стадии строительства помещения, так как иностранные инвесторы предъявляют особые требования к чистоте, гигиене и экологии производства. Однако на многих предприятиях решение об обеспыливании полов принимают слишком поздно, когда бетон начал уже разрушаться. Предприятие работает на полной мощности, установлено стационарное оборудование, ведется безостановочное производство продукции. Производить обеспыливание в таких условиях чрезвычайно трудно и дорого, а порой даже невозможно. Обеспыливание полов является обязательным для всех типов помещений: промышленных цехов, складов, ангаров, терминалов, технических центров, подземных паркингов, автосервисов, хладокомбинатов, типографий. Особенно важно проводить защиту бетонных полов на предприятиях и складах пищевой и фармацевтической промышленности, чтобы не допустить контакта цементной пыли с выпускаемой продукцией, а также в помещениях, где применяется высокоточная и электронная техника. Наша компания разработала серию уникальных полиуретановых композиций «Полиал», предназначенных для

гидрозащиты, обеспыливания и упрочнения бетонных и промышленных полов. На работах по устройству защитных покрытий для промышленных полов мы специализируемся уже пять лет, а истоки научных исследований, плодом которых стали композиции «Полиал», берут начало еще в восьмидесятых годах прошлого столетия. Большинство материалов, применяемых для защиты бетонных полов (упрочняющие топпинги, наливные полы на эпоксидной и акриловой основе), имеют большой риск отслоения от бетонного основания. В отличие от них, полиуретановые композиции «Полиал» не ложатся «ковром» на бетонную поверхность, а проникают вглубь бетона, заполняя его поры полимером, что приводит к герметизации и упрочнению пола. Защитные покрытия на основе полиуретановых материалов обладают исключительно высокой твердостью, прочностью, износостойкостью, высокой химической стойкостью, просты в уборке и обслуживании, гигиеничны и долговечны. Они прекрасно выдерживают динамические нагрузки (вибрацию) и резкие перепады температур. Полиуретановые покрытия можно эксплуатировать в диапазоне температур от -500C до +1100C, а срок безремонтной эксплуатации может достигать 25 лет. При необходимости покрытию можно придать и антискользящие свойства. Стоимость устройства защитных полиуретановых покрытий «Полиал» весьма демократична и составляет в среднем 350-450 руб./м2, причем это цена «под ключ», включающая в себя и стоимость

использующихся материалов. Такие расценки на работы нам удается держать благодаря тому, что, во-первых, материал производится нашей компанией, а во-вторых, потому что мы постоянно проводим мониторинг рынка строительных услуг и всегда даем заказчику конкурентоспособное предложение. Работы по устройству полимерных полов мы выполняем по всей России. И хотя наш центральный офис находится в Москве, у нас есть филиалы и представители в нескольких регионах, среди которых СанктПетербург, Самара, Белгород, Нижний Новгород, Челябинск, Ростов-на-Дону, Абакан, Владимир, Тула, Калининград, Барнаул, города Поволжья. Помимо выполнения работ по устройству покрытий, мы осуществляем и продажи наших материалов. У нас есть разветвленная сеть дилеров, однако мы всегда рады видеть новых партнеров и готовы сотрудничать со строительными компаниями из других регионов. Полиуретановые материалы «Полиал» не уступают импортным аналогам по характеристикам и выгодно отличаются по цене. Сочетание высочайшего качества и оптимальной стоимости покрытий делает выбор материалов «Полиал» идеальным решением для обеспыливания и полимерной защиты бетонного пола. Компания «Промтехсервис» Москва, тел.: (495) 225-30-80, 226-35-85 Факс: (495) 648-67-80 Нижний Новгород, тел.: (8312) 72-06-06 info@polial.ru, volga@polial.ru www.polial.ru

Лиц. № ГС-1-99-02-27-0-7724545682-032670-1 от 21.11.2005 г. выдано Федеральным агентством по строительству и жилищно-коммунальному хозяйству

Полиуретановые композиции «Полиал» не ложатся «ковром» на бетонную поверхность, а проникают вглубь бетона, заполняя его поры полимером, что приводит к герметизации и упрочнению пола

ЭКСПОЗИЦИЯ

24Б (44) ноябрь 2007 г.

Суперпластификатор С-3 – самая известная в России высокоэффективная добавка Ι группы, производится нами по классической технологии на качественном сырье. Вводится в бетонную смесь в количестве 0,30,8% от массы цемента и обеспечивает: • гарантированную подвижность бетонной смеси – П5; • увеличение прочностных характеристик – 20%; • экономию цемента – 15%. Суперпластификатор С-3 производится нами в виде 36% раствора плотностью 1,185 кг/дм3.

Химические добавки для бетонов

Добавка для бетонов Бетопласт – модификатор полифункционального действия. Применение его в количестве 0,2-0,35% от массы цемента обеспечивает: • гарантированную подвижность бетонной смеси – П4; • сохраняемость подвижности – 2 часа; • увеличение прочностных характеристик – 15%; • экономию цемента – 10%. Бетопласт производится в виде 30% раствора плотностью 1,165 кг/дм3.

Кроме того, в номенклатуру выпускаемой и поставляемой предприятием продукции входят следующие модификаторы:  пластификатор ЛСТ – пластифицирует бетонную смесь и замедляет схватывание.  воздухововлекающая добавка СНВ – повышает морозостойкость бетона.  замедлитель схватывания НТФ – обеспечивает транспортировку бетонной смеси до 6 часов.  противоморозная добавка с пластифицирующим эффектом Т2/18 – обеспечивает подвижность бетонной смеси и работу в зимних условиях.  противоморозная добавка Формиат натрия – эффективная работа в зимних условиях. Доставка материала производится автоцистернами емкостью от 4 до 25 м3, ж/д цистернами. Для частных застройщиков и строительных организаций предусмотрена отгрузка 30, 220-литровыми бочками, пластиковыми контейнерами по 800 и 1000 литров.

Химические добавки для бетонов

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

Лигнопан - это не только современные добавки, ЭТО СЕРЬЕЗНАЯ ЭКОНОМИЯ!!! Фирму «БИОТЕХ» (1993г. рождения), выпускающую современные добавки для бетонов и строительных растворов, знают в России уже многие. Но еще больше специалистов знают такие пластифицирующие добавки, как «ЛИГНОПАН-Б». Применение пластифицирующей добавки «Лигнопан Б-1» позволяет: • повысить подвижность бетонной смеси с П1 (2–4см) до П4 (16–20см); • снизить водопотребность вяжущего на 18–20%; • снизить расход цемента на 15–20%; • повысить прочность бетона на 30–40%; • повысить морозостойкость; • повысить водонепроницаемость; • снизить водоотделение; • снизить расслаиваемость; «ЛИГНОПАН Б-2» ускоритель-пластификатор схватывания и твердения позволяет: • повысить подвижность; • получить на вторые сутки промежуточную прочность 60-70% от марочной (практически на 2 сутки бетон можно нагружать на 100%); • снизить содержание воды в бетоне; • снизить расход пара на 30-50% при ТВО; • снизить водоотделение «ЛИГНОПАН Б-3» – Комплексная полифункциональная добавка является многофункциональной комплексной добавкой, сочетающей в себе свойства высокоэффективного суперпластификатора и замедлителя схватывания бетонной смеси с последующим быстрым набором прочности бетона, начиная со 2-х суток и далее. «Лигнопан Б-3» – одна из наиболее эффективных и перспективных разработок компании «Биотех». Но в этой статье мне бы хотелось поделиться не тем, какие замечательные наши добавки, работайте только с ними, и Вы не пожалеете, что стали применять их в своей технологии, а привести цифры и наглядно показать экономику при применении этих добавок. Сегодня уже все, без исключения, считают деньги и, если, это возможно, экономят Рис. 2. Прочность на сжатие бетонов с различными добавками (естественно не в ущерб качества). Если сделать экономическое обоснование с применением добавки «ЛИГНОПАН-Б», то получим следующие показатели: Расчет стоимости 1 м3 бетона с добавкой «Лигнопан Б-1» и без добавки. В таблице приведены составы равноподвижных бетонных смесей с одинаковой прочностью бетона в проектном возрасте и стоимостью составляющих бетонную смесь. Цены на материалы указаны на середину июля 2007года для московского региона.

Количество сэкономленного цемента на хорошо организованном и отлаженном производстве может достигать значительно большей величины. Кроме этого, при увеличенном расходе цемента (при изготовлении б\смесей более высокого класса по сравнению с приведенным) абсолютное значение величины сэкономленного цемента будет больше и экономический эффект существенно возрастет (с добавкой «Лигнопан Б-3» экономический эффект составит 3576000 руб/мес.). Приведенные цифры показывают, что производство бетонных смесей без добавок является расточительством такого энергоёмкого продукта, каким является цемент. Кроме этого, с помощью добавок можно получить бетон, состав которого без добавок вообще не реализуется. Наш расчет показал, насколько эффективно (по минимуму) использование добавки «Лигнопан-Б». С уважением М. Ермолов, генеральный директор

ООО «Биотех» 119021 г. Москва, Зубовский б-р, д. 29, оф. 12а. т./ф. (495) 245-3980, (499) 766-8469 www.biotech.ru for@biotech.ru

ЭКСПОЗИЦИЯ

24Б (44) ноябрь 2007 г.

Химические добавки для бетонов

Использование 45 % раствора нитрата кальция (NITCAL SOL 45) как противоморозной добавки и ускорителя сроков схватывания для цемента I. ОПИСАНИЕ ПРОТИВОМОРОЗНОЙ ДОБАВКИ НИТРАТА КАЛЬЦИЯ 1. Общие технические характеристики Добавка нитрат кальция в качестве ускорителя сроков схватывания цемента предназначена для производства бетонных смесей, в частности, рекомендована при низких температурах воздуха. Введение добавки нитрата кальция в бетонную смесь при низкой температуре окружающей среды вызывает понижение температуры замерзания воды, что позволяет замешивать бетон при температуре воздуха –10ºC без замедления процесса гидратации цемента. Нитрат кальция также используется для замедления коррозии стальной арматуры в бетоне. Эффективное влияние нитрата кальция на бетонную смесь достигается при температуре –20ºC, если добавляется более 1% добавки от массы цемента. Эффективное влияние нитрата кальция достигается как при использовании портландцемента без добавления CEM I, так и при использовании металлургического цемента CEM III/A; наилучшие результаты были получены при использовании металлургического цемента. 2. Условия использования При производстве (разработке) бетона

следует учитывать влияние добавки нитрата кальция, обладающей противоморозными свойствами и ускоряющей сроки схватывания. Рациональность использования этой добавки с какими-либо другими добавками должна каждый раз подтверждаться испытаниями. Подробные технические условия использования нитрата кальция и условия проведения работ должны соответствовать инструкции производителя добавки. II. ОПИСАНИЕ ПРОВЕДЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ 1. Программа испытаний Данные лабораторные испытания были проведены в соответствии с программой испытаний, определенной в вышеуказанном контракте. • Контрольные испытания по составу бетона: - цементы - заполнители. • Испытания по срокам схватывания цементов при температурах 20ºC и 3ºC для раствора-образца без добавления и с добавлением нитрата кальция при использовании цементов CEM I 42.5R и CEM III/A 32.5 NA. • Определение состава образцов бетонных смесей без добавления и с добавлением нитрата кальция.

• Испытания образцов бетонных смесей без добавления и с добавлением нитрата кальция: - Консистенция - Содержание воздуха. • Испытания образцов затвердевшего бетона без добавления и с добавлением нитрата кальция с использованием цементов CEM I 42.5R и CEM III/A 32.5 NA: - Прочность на сжатие на 1, 7 и 28 сутки - Прочность на сжатие на 2 сутки при температуре –15ºC - Абсорбционная (поглощающая) способность - Морозостойкость в воде и соли - Водопроницаемость. 2. Испытания основных веществ Испытания цемента Для испытаний бетона без добавления и с добавлением нитрата кальция при изготовлении бетонных смесей были использованы цементы CEM I 42.5 R и CEM III/ A 32.5 NA с цементной мельницы «Gorazdze Cement S.A.» в Chorula. С полученной партии была взята проба цемента, которая была испытана производителем цемента. Результаты испытаний представлены в приложении. Испытания заполнителя При изготовлении бетонных смесей для образцов бетона без добавления и с добавлением нитрата кальция были использованы следующие заполнители: • Базальтовый гравий, – 2/5; 5/8; 8/11; 11/16; 16/31,5 мм с месторождения Krzeniow, произведенный угольно-промышленной компанией «Bazalt» в Wilkow. Контрольные испытания были проведены с целью определить: • структуру гравия; • содержание минеральной (неорганической) пыли; • содержание примесей (загрязнение); • поглощательную способность; • морозостойкость(прямым методом); • морозостойкость(модифицированным прямым методом); • прочность на разрушение; • реакционную способность щелочей; • форму гравия; • природный песок с Quartz Sand Mine «Krzeszowek» S.A. в Krzeszowek. Были проведены контрольные испытания с этим песком, целью которых являлось определение: • состава песчинок; • содержания минеральной пыли; • содержания примесей (загрязнение); • содержания органических примесей. Нитрат кальция технического качества (CN) обладает свойствами, которые позволяют использовать продукт в создании бетонной смеси со следующими свойствами: • ускоренным набором прочности; • устойчивостью к трещинообразованию; • пролонгированным во времени набором прочности (долгосрочное повышение ►

Химические добавки для бетонов

Taблица 2 Влияние добавки нитрата кальция на время схватывания цементов CEM 42.5R и CEM III/A 32.5 NA (цементы «Gorazdze») No.

прочностных характеристик бетона); • противоморозной добавкой. Эффективное влияние нитрата кальция на бетонную смесь достигается при низкой температуре окружающей среды, если добавляется больше 1% добавки от массы цемента; • В качестве анодного замедлителя коррозийных процессов арматурной стали в бетонах. В 2003 г. Польский исследовательский институт дорожного и мостового строительства (Polish Roads and Bridges Research Institute (IBDiM)) утвердил NITCAL противоморозной добавкой. Добавление не приводит к образованию твёрдых отложений (расслаиванию) ни после 150 циклов +20/–20°C, ни после действия воды или раствора соли. Значительное увеличение прочности после нахождения бетона в течение суток при –15°C, а на следующие сутки при +20°C. Введение добавки в бетонную смесь при низкой температуре окружающей среды вызывает понижение температуры замерзания воды, что позволяет замешивать бетон при температуре воздуха –10ºC без замедления процесса гидратации цемента.

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

Раствор

Масса образца [кг]

Темп. окр. среды

[%]

[0C]

начало [мин.]

конец [мин.]

начало [мин.]

конец [мин.]

Схватывание

Изменение

Образец – цемент CEM I 42.5R

142

200

Образец – цемент CEM I 42.5R

409

517

NITCAL SOL 45 с цементом CEM I 42.5R

202

255

+60

+55

NITCAL SOL 45 с цементом CEM I 42.5R

318

555

–91

+38

NITCAL SOL 45 с цементом CEM I 42.5R

130

202

–12

NITCAL SOL 45 с цементом CEM I 42.5R

225

420

–184

–97

Образец – цемент CEM III/A 32.5 NA

285

355

Образец – цемент CEM III/A 32.5 NA

435

580

NITCAL SOL 45 с цементом CEM III/A 32.5 NA

192

250

–93

–105

NITCAL SOL 45 с цементом CEM III/A 32.5 NA

365

532

–70

–48

NITCAL SOL 45 с цементом CEM III/A 32.5 NA

140

217

–145

–138

NITCAL SOL 45 с цементом CEM III/A 32.5 NA

288

445

–147

–135

Taблица 5 Результаты испытаний прочности бетона на основе цемента CEM I 42.5 R с добавлением нитрата кальция Возраст образца [сутки]

Добавка

Предел прочности [кН]

Прочность на сжатие

Taблица 7 Результаты испытаний прочности бетона на основе цемента CEM III/A NA с добавлением нитрата кальция Возраст образца [сутки]

Масса образца [кг]

Предел прочности [кН]

№ образца

8.454

494.3

22.0

8.372

157.9

8.326

524.3

23.3

8.435

156.9

7.0

8.355

522.9

23.2

8.468

161.6

7.18

8.430

522.9

23.2

8.427

184.7

8.21

8.253

520.3

23.1

8.502

191.8

8.52

8.402

351.4

15.6

8.335

137.2

6.1

8.381

371.8

16.5

8.286

139.3

6.2

8.447

403.9

18.0

8.494

130.0

5.8

8.368

437.0

19.4

8.291

117.4

5.2

8.457

415.3

18.5

8.322

112.5

5.0

8.470

998.7

44.4

8.503

705.4

31.4

8.537

1019.1

45.3

8.465

679.7

30.2

8.465

1000.4

44.5

8.527

678.4

30.2

8.342

982.2

43.7

8.387

649.1

28.9

8.473

973.6

43.3

8.471

668.5

29.7

8.502

1227.3

54.6

8.558

983.5

43.7

8.530

1154.0

51.3

8.450

961.9

42.8

8.520

1117.1

49.7

8.521

1035.3

46.0

8.341

1119.8

49.8

8.451

1035.9

46.0

8.442

1227.7

54.7

8.523

1019.5

45.3

No.

№ образца

С добавлением 1% от массы цемента

1 (200 C)

2 (–150 C)

Прочность на сжатие

С добавлением 1% от массы цемента

23.0

17.6

44.2

52.0

С добавлением 2% от массы цемента

1 (200 C)

2 (–150 C)

7.0

8.339

524.9

23.3

8.422

203.2

9.0

8.416

514.4

22.9

8.491

204.2

9.1

8.322

525.8

23.2

8.421

198.0

8.8

8.464

500.2

22.2

8.392

204.2

9.1

8.397

510.9

22.7

8.421

196.4

8.7

8.424

458.6

20.4

8.257

160.7

7.1

8.461

407.2

18.1

8.350

201.9

9.0

8.422

359.5

16.0

8.299

197.1

8.8

8.386

429.3

8.463

375.7

2 (–150 C)

5.7

30.1

44.8

С добавлением 2% от массы цемента

1 (200 C)

7.6

22.9

1 (200 C)

19.1

8.313

166.8

7.4

16.7

8.228

171.8

7.6

18.1

2 (–150 C)

8.9

8.0

ЭКСПОЗИЦИЯ

Химические добавки для бетонов

24Б (44) ноябрь 2007 г.

Taблица 10 Результаты испытаний морозостойкости бетона на основе цемента CEM I 42.5R с добавлением нитрата кальция (1% от массы цемента) через 150 циклов (замораживание и размораживание)

№

Maсса до испытания

Maсса после испытания

Разность масс

Морозостойкость Уменьшение массы

Прочность на сжатие

[%]

[MПa]

[граммов] Испытания в воде 1

2554.9

2552.4

2.5

0.09

59.8

2429.6

2430.2

53.4

2547.6

2545.0

56.1

2565.0

2562.0

3.0

0.12

51.9

2603.5

2601.9

1.6

0.06

54.5

2555.8

2553.5

2.3

0.09

50.9

54.5

Ср. значение Испытания в 2% растворе соли

Прочность на сжатие кубиков 15 cм после суток при –15°C и суток при +20°C Цемент / СМ (нитрат кальция)

СЕМ 142.5Р

СЕМ Ш/А №

0.0 % (эталон)

9.1+0.6 МПа

4.2±0.3 МПа

0.45 %

17.6±1.5 МПа (193 %)

5.7±0.5 МПа (136 %)

0.90 %

18.1±1.8 МПа (199 %)

8.0±0.9 МПа (190 %)

Прочность > 5 MПa означает, что образец способен выдержать дальнейшее замораживание. Прочность на сжатие через 17 ч в MПa (воздух, объем %) в ящике с изоляцией.

2557.0

2554.6

2.4

0.09

61.7

2422.9

2424.1

55.0

Дозировка СN / t0

2501.9

2498.8

3.1

0.12

64.9

2531.0

2527.3

3.7

0.14

69.6

2527.2

2524.7

2.5

0.10

58.4

2493.8

2491.6

2.2

0.08

58.4

2584.1

2586.7

69.5

2535.3

2538.1

69.5

Ср. значение Контрольные образцы

2538.7

2540.9

71.3

2499.1

2501.9

70.4

2547.8

2550.6

67.8

2542.1

2545.2

70.8

69.9

Ср. значение

Taблица 12 Результаты испытаний морозостойкости бетона на основе цемента CEM III/A 32.5 NA с добавлением нитрата кальция (1% от массы цемента) через 150 циклов (замораживание и размораживание) №

Maсса до испытания

Maсса после испытания

Разность масс

Морозостойкость Уменьшение массы

Прочность на сжатие

[%]

[MПa]

[граммов] Испытания в воде 1

2600.0

2602.8

54.9

2518.4

2523.3

48.3

2515.3

2517.5

46.6

2453.2

2455.8

46.9

2467.8

2471.4

45.4

2484.0

2487.9

42.7

Ср. значение

0 Испытания в 2% растворе соли

2513.2

2517.6

48.9

2549.9

2554.5

44.1

2541.8

2546.4

49.9

2592.4

2595.8

44.8

2555.8

2559.5

47.2

2519.8

2423.3

49.2

47.4

Ср. значение Контрольные образцы 1

2510.0

2511.1

51.9

2592.5

2593.5

55.9

2426.6

2427.7

50.2

2498.2

2499.3

54.4

2560.1

2561.2

50.9

2557.6

2559.0

53.4

52.8

Ср. значение

–10 °С

6.7 (2.7)

6.8 (2.2)

9.3 (2.7)

12.1 (2.6)

–15 °С

0 (2.9)

6.5 (2.2)

8.3 (2.9)

9.3 (3.6)

–20 °С

0 (2.6)

7.6 (2.7)

5.9 (4.5)

9.0 (3.9)

Эффекты от применения: • Полностью вступает в химические реакции с цементом, не вызывая последующего высолообразования. • Возможность снятие опалубки через 12-18 часов. • Снижение энергозатрат (температура прогрева 20-30ºС). • Увеличивает ударную вязкость и прочность на излом для дорожного бетона. • Не влияет на морозостойкость дорожных бетонов, устойчивость к солям. • Увеличивает прочность готового изделия на сжатие в 1,5-2 раза. • Уплотняет бетон. • Уменьшает истираемость бетона (дорожные покрытия и элементы мощения). • Действует как анодный замедлитель процессов коррозии помещенной в бетон стали. • Не влияет на реологию. Качественные характеристики: • Ингибитор коррозии (2-4%). • Устойчивость к трещинообразованию (1-2%). • Противоморозная добавка (1-3,5%), (раствор 45% – начало кристаллизации –25ºС, 42% – начало кристаллизации –28ºС). • Легко может регенерироваться и утилизироваться. • Ускоренный набор прочности и схватывания (0,5-1,2%). • Пролонгированный во времени набор прочности (2-2,5%). • Термически устойчив. • Хорошо растворим в воде. • Не образует высолов. • Срок хранения не менее 2 лет. Нитрат кальция разрешен к применению в качестве модифицирующей добавки в бетоны и строительные растворы при возведении монолитных бетонных и железобетонных конструкций, монолитных частей сборно-монолитных конструкций и ►

Химические добавки для бетонов, Гидроизоляция бетонов замоноличивания стыков сборных конструкций, для ячеистых бетонов и др. • ГОСТ 24211-91 «Добавки для бетонов» Общие технические требования

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

• СП 82-101-98 «Приготовление и применение растворов строительных». • ГОСТ 1922-84 Арболит (бетон на основе цементного вяжущего) и изделия из него.

• ГОСТ 25820-83 «Бетоны легкие». ■ Информация предоставлена ООО «Гидромон»

Средние значения характеристик затвердевшего бетона с добавлением нитрата кальция и без него Прочность на сжатие №

Тип бетона

Образец на цементе CEM I 42.5R без нитрата кальция

Образец на цементе CEM III/A 32.5 NA без нитрата кальция

Образец на CEM I 42.5R с нитратом кальция

Образец CEM III/A 32.5 NA с нитр.кальция

Поглощение (впитывание)

Прочн. после испытаний на поглощ. способность

1 сутки (темп. 200 C)

2 сутки (темп. –150 C)

7 сутки

28 сутки

[MПa]

[%]

21.0/100

9.1/100

40.9/100

50.7/100

6.2/100

4.2/100

30.2/100

23.0/110 22.9/109

17.6/193 18.1/199

7.6/123 8.9/144

5.7/136 8.0/190

Морозостойкость

Таблица 14

Водопроницаемость Увеличение массы

Глубина проникания воды

Соль

[%]

[мм]

3.67

5.58

0.38

48.0

16.1

0.40

39.7

22.1

12.3

0.63

86.3

0.10

1.18

145.3

Уменьшение массы в [%]

Уменьшение прочности [%]

[MПa]

Вода

Соль

Вода

5.7

59.8

0.10

46.0/100

6.8

56.2

44.2/108

52.0/103

5.7

62.3

30.1/100

44.8/97

6.5

55.1

ЗАЩИТА И ВОССТАНОВЛЕНИЕ БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДЫ

Интервью с независимым экспертом, доцентом кафедры «Технологии вяжущих материалов и строительных изделий» Уральского государственного технического университета – УПИ, Сергеем Вадимовичем Беднягиным. Общеизвестны два способа защиты бетона от воздействия воды: механический способ и путем введения химических и минеральных добавок. Механический способ гидроизоляции – облицовка плотным материалом, камнем, гранитом, плиткой. Также используются обмазки, пропитки полимерными составами, битумом. Но, если обработать поверхности битумом, нет гарантий, что где-то не появятся трещины. Механические воздействия на это покрытие могут нарушить эту сплошную пленку, что обеспечит доступ воды к бетону. Второй способ защиты бетона от воздействия воды – использование химических добавок или цементов, которые могут противостоять коррозии бетона. Рассмотрим коррозию под действием пресной проточной воды, возможно под давлением. Эта коррозия состоит в том, что растворяются некоторые компоненты цементного камня – известь (гидрооксид кальция), а гидрооксида кальция в цементном камне достаточно много. Его может быть до 20% от массы новообразований. Цементный камень образуется при гидратации клинкерных минералов – цемента и воды. Бетон – это цементный камень с заполнителем. Коррозия под действием пресной проточной воды сводится к тому, что разрушается гидрооксид кальция, как наиболее растворимый компонент. Этот процесс называется выщелачивание. А вместо каждого кристаллика остается пора. Чем больше пористость, тем меньше прочность. Продукты гидратации цементного камня – высокоосновные, высокощелочные соединения. Когда концентрация извести в порах цементного камня

падает, высокощелочные соединения начинают разлагаться, снижать свою основность с выделением гидрооксида кальция. Этот процесс лавинообразного вымывания и постоянного образования пористости приводит к разрушению бетона. Как противостоять этому процессу? Необходимо добиться того, чтобы извести было меньше при твердении цементного камня. Это достигается за счет того, что можно регулировать минералогический состав цементного клинкера. Он состоит из ряда соединений. Одни соединения при гидратации выделяют известь, другие нет. Меняя соотношение этих соединений в клинкере, можно повлиять на стойкость цемента к коррозии. Защита от воздействия воды путем введения химических добавок в тело бетона. Активные минеральные добавки, в частности, пылевидные золы теплоэнергетики, молотые гранулированные шлаки, природные активные минеральные добавки реагируют со свободной известью и образуют гидросиликаты, гидроалюминаты, гидрофериты кальция. Растворимость этих соединений на порядок меньше, чем у извести. Механизм действия пенетрона, видимо, аналогичен, только химическая добавка проникает в поры бетона из слоя обмазки, содержащей необходимые вещества в условиях водонасыщения структуры бетона. Какой вид гидроизоляции, и в каких случаях находит свое применение? Механический способ гидроизоляции недорогой. Например, битум. Есть районы, где всё залито битумом и всё отравлено, ведь битум – это отход нефтепереработки. Всё зависит от условий, в которых находится бетонная конструкция, и какие на неё осуществляются воздействия. Если нет никаких воздействий, то поверхностная гидроизоляция будет служить очень долго. Другое дело – условия, при которых на конструкцию действуют истирающие и динамические усилия. В таких случаях необходимо

использовать введение химических добавок. Какой из способов защиты бетона применяется чаще? У каждого материала есть своя ниша. Специалисты должны знать, что и где следует применять. Безусловно, имеются такие условия, при которых практически единственным способом защиты является использование пенетрона. Что бы вы хотели пожелать ГК «Пенетрон-Россия»? ГК «Пенетрон-Россия» – давно известная компания, уже лет пятнадцать, с тех пор, когда хлынул поток технологий с Запада. Пенетрон я даже сам использовал при гидроизоляции в подземном гараже. Советую принимать на работу грамотных специалистов, как и прежде. Студенты нашего факультета (ФСМ УГТУ-УПИ), кафедры «Технологии вяжущих материалов и строительных изделий» – это те специалисты, которые действительно разбираются в данной области. Молодые и талантливые, от которых, несомненно, будет прок.

620076, г. Екатеринбург, пл. Жуковского, д.1, тел./факс (343)217-02-02 109428, г.Москва, Рязанский пр-т, д.24, стр.2, тел. (495)922-56-24 e-mail: info@penetron.ru www.penetron.ru 420043, г.Казань, ул.Вишневского, д.26а, оф. 109, тел. (843)250-09-11 e-mail: penetron-kazan@mail.ru www.penetron-kazan.ru

ЭКСПОЗИЦИЯ

24Б (44) ноябрь 2007 г.

Оборудование для производства сухих смесей

…Вопрос техники есть вопрос не о возможных способах действия, а о выгоднейших… Проф. В.Д. Мачинский

Селективнаядезинтеграторная активация портландцемента Экономика активации – печальные результаты Проблема активации портландцемента с целью повышения его полезных свойств так же стара, как и сам портландцемент. И все же, несмотря на долгие годы теоретических изысканий и натурных опытов, отработанной на сегодняшний день методики активации портландцемента, когда бы затраты на ее осуществление не превышали бы затрат на само его производство, не существует. Многочисленные публикации, эксплуатирующие тему увеличения активности портландцемента, в основной массе предлагают методы, весьма далекие от реалий практического использования как в части аппаратного обеспечения, так и в части экономической целесообразности предлагаемых работ. Вместе с тем, увеличение активности, а в большинстве случаев просто доработка поступающего на предприятия портландцемента заводского изготовления для приведения его в соответствие с заявленной маркой, в наше время представляется особенно актуальной. Именно сейчас, когда объемы строительства стремительно растут, дефицит портландцемента ощущается особенно остро. В создавшейся ситуации, когда только для поверхностного удовлетворения постоянно растущего спроса необходимо увеличить производство цемента с 45-53 млн. тонн до 80-90 млн. тонн, даже крупным потребителям приходится мириться с зачастую крайне низкой изначальной активностью портландцемента и приобретать материал, единственное достоинство которого – наличие на складе. Острый дефицит портландцемента, став настоящей проблемой современного строительства, приводит к тому, что крупные цементные заводы совершенно не заинтересованы в повышении качества выпускаемой продукции. Ажиотажный спрос обеспечивает отличный сбыт материала сомнительных достоинств и низкого качества. К тому же многие цементные заводы на сегодняшний день попросту не в состоянии улучшить качество выпускаемой продукции, так как износ основных фондов на конец 1996 года составлял 57%, а на начало 2006 года – уже порядка 70%. Сейчас ситуация медленно начала меняться, хотя говорить о том, что проблема технического перевооружения отечественных цементных заводов близка к разрешению, не приходится. Так, по расчетам специалистов, для модернизации и строительства новых цементных заводов необходимы инвестиции в размере 5.1-6.3 млрд. долларов. По данным различных источников, в случае задержки сроков технического переоснащения действующих предприятий цементной промышленности, дефицит цемента к 2010 году превысит 20 млн. тонн. Подобные прогнозы заставляют серьезно задуматься о перспективах использования портландцемента в строительстве, да и

самой себестоимости такого строительства. Если в настоящее время при достаточно умеренном дефиците качество цемента, в отдельных случаях, не выдерживает никакой критики, что же случится, когда потребность в данном материале многократно превысит предложение? При этом наращивание объемов производства материала низкого качества не может рассматриваться как выход из сложившейся ситуации. Повышение активности портландцемента позволяет более полно использовать потенциальные возможности вяжущего и открывает широкие горизонты снижения расхода портландцемента при получении изделий, нормируемых показателей прочности, морозостойкости и т.д. Подобный подход, сокращение потерь при хранении и транспортировке, должен быть признан единственно верным, когда снижение дефицита портландцемента достигается не только благодаря увеличению объемов производства, а в большей степени за счет повышения качества выпускаемой продукции. Тем более производство цемента не является безупречным в плане воздействия на окружающую среду. Обжиговая карбонатная технология производства портландцемента связана с большими объемами выбросов в атмосферу СО2, что входит в противоречие с международными программами защиты окружающей среды. Одного этого факта вполне достаточно, чтобы понять, что проблема нехватки портландцемента требует комплексного решения, когда увеличение объемов производства должно сопровождаться и улучшением качества выпускаемой продукции. Справедливости ради необходимо отметить, что производители цемента далеко не единственные виновники крайне неэффективного использования сырьевых и энергетических ресурсов в производстве вяжущих материалов. Свой вклад вносят и низкая культура использования цемента в отечественном строительстве, и снижение его активности при неправильном хранении, и нехватка качественных заполнителей для бетона, что также вызывает перерасход цемента. И все же, возвращаясь к вопросу качества отечественного портландцемента, приходиться признать, что сейчас, когда его нехватка ощущается особенно остро, а техническая вооруженность отечественных цементных заводов еще очень далека от мировых стандартов, было бы наивно надеяться на скорое повышение качества отечественного портландцемента. В этом случае центр тяжести решения данной проблемы вполне может переместиться от крупных заводовмонополистов к предприятиям строительной отрасли, непосредственно занятым в производстве бетонных изделий и конструкций. Или иными словами, цементные заводы, выпускающие продукцию усредненной активности, могут рассматриваться скорее как поставщики сырья, а не готового продукта

требуемых характеристик. В этом свете методика корректировки свойств портландцемента, в том числе и увеличения его активности, адресованная, прежде всего, предприятиям строительной отрасли средней и малой мощности, могла бы кардинально изменить существующую практику использования портландцемента. Теоретически корректировка основных свойств портландцемента вполне возможна. На сегодняшний день накоплен богатый опыт увеличения активности портландцемента путем повышения дисперсности цементного порошка. Однако, несмотря на впечатляющие результаты лабораторных исследований, данная методика не нашла применения в производстве строительных материалов. Многочисленные попытки внедрения методики активации портландцемента непосредственно на местах его использования не привели к желаемым результатам, эффект повышения вяжущих свойств портландцемента не покрывал расходов на ее осуществление. Поэтому, когда в начале данной статьи говорилось об отсутствии методики активации портландцемента, имелось в виду не отсутствие возможности активации в принципе, а отсутствие энергопродуктивного способа ее осуществления, когда затраты энергии были бы сопоставимы с полученными результатами. На сегодняшний день именно в этом несоответствии и кроется основная проблема активации портландцемента. Впечатляющие результаты экспериментов так и не нашли применения на практике, защищенные диссертации и полученные ученые степени не в силах изменить сложившуюся ситуацию, потому что экономическая целесообразность была, есть и будет краеугольным камнем внедряемых в производство инновационных методов. Основной мерой всех технологических процессов всегда являлся не только сам полученный положительный эффект, но и затраты на его осуществление. Таким образом, загадка активации цемента, когда, с одной стороны, существующие методы позволяют увеличивать его марку с М 400 до М 600-700, а, с другой стороны, предлагаемые методы в настоящее время не используются в производственной практике, объясняется очень просто. Да, действительно, практические возможности повышения вяжущих свойств цемента существуют. Активация цемента в производстве бетонных изделий и конструкций могла бы в некоторой степени снять проблему его нехватки, улучшить качество выпускаемой продукции, сделать возможной оперативную корректировку основных свойств вяжущих материалов. Однако на сегодняшний день затраты на проведение активации портландцемента многократно превышают полученную экономическую выгоду от ее осуществления. Только экономической неэффективностью существующих ►

Оборудование для производства сухих смесей методов активации можно объяснить тот глубочайший кризис, в котором в настоящее время пребывает практика использования тонкомолотых вяжущих материалов повышенной активности. Многочисленные попытки решить проблему получения высокодисперсных вяжущих материалов при снижении удельного расхода энергии до настоящего времени не привели к успеху, в основном по причине изначально неверно выбранного как самого способа измельчения цементного зерна, так и конструкционно-технологических параметров оборудования. Сегодня, когда высокая стоимость портландцемента заставляет пересмотреть устоявшуюся практику его использования, на страницах специализированных изданий, сайтах фирм-производителей измельчительного оборудования, информационных форумах, тема увеличения активности вяжущих материалов приобретает особую актуальность. Зачастую предлагаемые методы, как относительно новые, так и имеющие многолетнюю историю, оказываются весьма далеки и от возможности практической реализации, и от экономической целесообразности предлагаемых работ. И причина этого все та же – несоответствие полученных результатов и затраченной энергии. При этом наиболее часто в обсуждении темы активации цемента упоминается методика увеличения дисперсности цементного порошка или дополнительного помола цемента заводского изготовления, которая объективно является наиболее апробированной как в лабораторных условиях, так и при массовом производстве портландцемента. Однако кажущаяся простота метода активации цемента путем увеличения его дисперсности таит множество подводных камней, более того, при всей доступности и техническом совершенстве данного метода он никогда и нигде не давал положительных результатов, за исключением лабораторных экспериментов, где экономическая составляющая активации цемента не учитывалась. При этом помол клинкера является заключительной технологической операцией производства цемента; казалось бы, и его активация должна двигаться в направлении увеличения дисперсности порошка, однако это не так. Производство больших объемов материала на цементном заводе и активация относительно небольших партий, как и получение порошков удельной поверхности до 3000 см2/г или более 4500 см2/г – это технологические операции, предъявляющие совершенно разные требования как к самой модели разрушения цементного зерна, так и к измельчительному оборудованию, задействованному в работах по активации. Поэтому и сам метод повышения активности путем увеличения дисперсности, как и измельчительное оборудование, традиционно используемое в производстве цемента, совершенно не подходит для его активации на предприятиях, занятых в производстве бетонных изделий и конструкций. Причина этого, казалось бы, парадоксального утверждения кроется в нелинейном увеличении расхода энергии, затрачиваемой на получение материалов различной дисперсности.

Цена активации – выбор способа Все твердые материалы и цементный клинкер в том числе характеризуются присущим им сопротивлением разрушению, причем на разных ступенях тонкого измельчения сопротивление разрушению различно. Существует общая закономерность: чем меньше размеры частицы, тем выше расход энергии, необходимой для ее разрушения. Так, при помоле цемента в шаровой мельнице до удельной поверхности 3000-3500 см2/г, ее прирост практически пропорционален затраченной работе (по закону Ритингера). Однако при более высоких степенях измельчения, когда происходит агломерация тончайших частичек, дальнейший прирост удельной поверхности сопровождается повышенным расходом энергии. Помимо увеличения расхода энергии, затрачиваемой непосредственно на разрушение цементных зерен, при их помоле выделяется значительное количество тепла, вызывающего нагрев и мелющих тел, и самого измельчаемого материла. Чем выше дисперсность получаемого продукта, тем выше и его нагрев при помоле. Увеличение температуры цементного клинкера при его измельчении – явление резко отрицательное, оказывающее влияние на энергопотребление, производительность и эффективность работы помольного агрегата. Так, по данным С. М. Рояка и В. 3. Пироцкого, на измельчение клинкера до удельной поверхности 2500 см2/г при температуре 400 С затрачивается около 24 кВт·ч/т, при 1200 С – 34 кВт·ч/т и при 1500 С – 39 кВт·ч/т. При тонкости помола до 3300 см2/г с увеличением температуры материала расход электроэнергии еще более повышается (до 130 кВт·ч/т при 1500 С). Таким образом, с точки зрения оптимального соотношения количества затрачиваемой энергии и дисперсности получаемого продукта показатель удельной поверхности на уровне 2800-3000 см2/г объективно является предпочтительным. К слову можно сказать, что отечественные цементные заводы, выпускающие продукцию достойного качества и дорожащие своей репутацией, домалывают цементный клинкер до означенной цифры – и не более того. Происходит это потому, что даже с учетом увеличения активности цемента, повышения его марки, а, следовательно, и цены, дальнейший помол попросту экономически невыгоден. Сама возможность выпуска высокоактивного, быстротвердеющего цемента, удельная поверхность которого более 3500 см2/г, подразумевает использование современного помольного и классифицирующего оборудования, применение технологической схемы замкнутого цикла помола клинкера, а значит, серьезную модернизацию действующих цементных заводов. Иначе производство высокоактивного цемента попросту не может быть рентабельным. Однако данный факт зачастую обходят своим вниманием сторонники метода активации портландцемента заводского изготовления путем его дополнительного помола. Но, если цементному заводу с его большими объемами выпускаемой продукции и агрегатами измельчения высокой мощности, штатом технологов и инженеров, производство высокоактивного портландцемента попросту

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ экономически невыгодно, то как предприятие средней мощности, с его ограниченными объемами перерабатываемого материала, сможет повысить активность портландцемента заводского изготовления путем его дополнительного помола, удерживаясь при этом в рамках экономической целесообразности? И все же способ повышения активности портландцемента, когда затраты на его осуществление относительно невелики, существует – это метод селективной дезинтеграторной активации портландцемента. В основе данного метода лежит комплексный подход как к вопросам выбора оптимальной модели разрушения цементного зерна, возможность корректировки гранулометрического состава цементного порошка и, наконец, аппаратное обеспечение, выполненное на основе промышленно выпускаемого технологического оборудования. Для того чтобы разобраться с сутью предлагаемого метода активации портландцемента, прежде всего необходимо понять, какие факторы оказывают основное влияние на свойства минеральных вяжущих веществ и с помощью какого оборудования данный метод может быть реализован на практике наиболее эффективно. Факторы, оказывающие влияние на свойства портландцемента Хорошо известно, что многие свойства портландцемента, в том числе его активность, скорость твердения и др., определяются не только химическим и минералогическим составом клинкера, но и, в большой степени, тонкостью помола продукта, его гранулометрическим составом и формой частичек порошка. Цементный порошок в основном состоит из зерен размером от 5-10 до 30-40 мкм. Обычно тонкость помола портландцемента характеризуют остатками на ситах с размером ячеек в свету 0,2; 0,08, а иногда и 0,06 мм, а также удельной поверхностью порошка. Портландцемент рядового качества измельчают до остатка на сите № 008 5-8 % (по массе), цементы же быстротвердеющие – до остатка 2-4% и меньше. При этом удельная поверхность соответственно достигает 2500-3000 и 3500-4500 см2/г и более. Однако зависимость между остатком на сите и показателем удельной поверхности цементного порошка достаточно условна. Более того, в случае, если помол материала производился не на мельнице истирающего действия (в частности барабанной шаровой или вибрационной мельнице), а, например, с использованием измельчительного агрегата ударного действия, остаток на сите не имеет никакого отношения к удельной поверхности полученного материала. Соответственно, остаток на сите, как, строго говоря, и показатели удельной поверхности цементного порошка не могут рассматриваться как величины, способные дать реальную картину активности цемента. Можно только отметить, что дисперсность цементного порошка, его зерновой состав, форма зерна в основном зависят от вида помольного агрегата, применения открытого или замкнутого цикла измельчения, формы и размера мелющих тел, скорости свободного удара при дезинтеграторном способе измельчения и т.д. Подобные расхождения между реальным

ЭКСПОЗИЦИЯ

24Б (44) ноябрь 2007 г.

положением вещей и многолетней практикой определения качества цемента по его удельной поверхности и массовому остатку частиц размером более 80 мкм объясняется тем, что классическим агрегатом тонкого помола цементного клинкера является шаровая мельница. Поэтому методы определения ожидаемой активности цемента по его остатку на сите и строились, исходя из особенности помола методом раздавливания-истирания. Но является ли данный метод измельчения действительно эффективным при активации ограниченных объемов цемента? Немного о теории разрушения цементного зерна Рассматривая основные модели разрушения твердых тел, в том числе и цементного зерна, можно выделить два типа разрушающей деформации, которая и вызывает разделение объекта на отдельные элементы. Как при дроблении, так и при тонком измельчении куски или отдельные зерна материалов в различных механизмах разрушения подвергаются преимущественно действию сжимающих сил с двух сторон (например, в щековых, конусных и других подобных дробилках, барабанных шаровых и вибрационных мельницах) или с одной стороны (например, в мельницах струйных, дезинтеграторах или ударно-отражательных дробилках). В результате воздействия сжимающих сил в кусках и зернах материала возникают напряжения, приводящие, при достижении предельных значений, к разрыву, с образованием более мелких частиц. Объективно, для разрушения твердых тел деформация сдвига со смещением (действие сжимающих сил с одной стороны) является более предпочтительной, нежели деформация сжатия, осуществляемая в результате действия сжимающих сил с двух сторон. Это объясняется, прежде всего, тем, что большинство материалов, используемых в производстве минеральных вяжущих веществ, характеризуются прочностью на сжатие, в 6-12 раз превосходящей прочность на растяжение. Поэтому при их измельчении с использованием помольных агрегатов, реализующих модель разрушения на основе деформации сжатия, энергии расходуется во много раз больше, чем необходимо по расчетам. Наиболее ярким представителем помольных механизмов двухстороннего нагружения являются барабанные шаровые мельницы, а также мельницы вибрационные. Так вот, в шаровых мельницах на полезную работу измельчения расходуется не более 1,5-10 % всей подводимой энергии. Остальная часть энергии переходит в безвозвратно теряемое тепло или, другими словами, расходуется впустую. Но именно этот тип помольного оборудования в настоящее время наиболее широко используется в производстве цемента как на этапе подготовки сырьевых компонентов, так и при окончательном помоле клинкера. Но если шаровые мельницы реализуют явно не оптимальную модель разрушения, а их коэффициент полезного действия так вызывающе мал, чем же тогда можно объяснить тот факт, что данный тип помольного оборудования получил настолько широкое распространение? Ответ заключается в особой специфике производства цемента, связанной

Оборудование для производства сухих смесей с большими объемами перерабатываемых материалов. В данном случае выбор помольного агрегата в большой мере определяется необходимой дисперсностью продукта, а также надежностью и простотой обслуживания оборудования. И шаровые мельницы являются признанной классикой производства цемента вовсе не из-за выдающихся показателей эффективности измельчения или оптимального расходования подводимой энергии, совсем наоборот. В настоящее время существуют помольные агрегаты, например, мельницы ударного действия, в которых расход электроэнергии на единицу измельчаемого материала почти в два раза ниже по сравнению с барабанными шаровыми мельницами. Однако именно шаровые мельницы обеспечивают получение больших объемов тонкодисперсных материалов при достаточно высоких показателях технической надежности оборудования. В настоящее время никакое другое помольное оборудование не может конкурировать с шаровыми мельницами в деле переработки больших объемов материалов, и производственная практика это лишний раз подтверждает. Но производство портландцемента, когда высокие затраты на его изготовление в некоторой степени компенсируются большими объемами производства, это не повышение активности ограниченных партий. Применение барабанных шаровых мельниц в производстве портландцемента – это, прежде всего, пример удачного найденного баланса между дисперсностью продукта, расходом энергии и технической надежностью оборудования. Экономическая эффективность применения агрегатов измельчения различной конструкции прежде всего зависит от требуемой дисперсности продукта и затрат на ее достижение. И в случае, если активация портландцемента заводского изготовления проводится на местах его непосредственного использования, например, на предприятии по выпуску ЖБ изделий и конструкций, именно от правильно выбранного типа агрегата измельчения будет зависеть экономическая целесообразность работ по активации портландцемента. В этой связи обработка ограниченных объемов портландцемента с использованием помольного оборудования, реализующего модель разрушения-деформации сжатия, экономически бессмысленна. Иными словами, барабанные шаровые мельницы, традиционно используемые в производстве портландцемента для получения материала требуемой дисперсности, не могут быть использованы при его активации. Причина этого – снижение эффективности измельчения и повышение энергопотребления при попытках увеличить дисперсность продукта сверх определенного значения. Отсутствие действующих линий активации портландцемента (лабораторное оборудование производительностью 10-500 кг/ч в расчет не принимается) лишний раз подтверждает бесперспективность метода увеличения дисперсности цементного порошка путем его дополнительного помола в установках двухстороннего нагружения – шаровых мельницах. Справедливости ради необходимо отметить, что пути повышения эффективности измельчения, увеличения производительности

и снижения энергопотребления шаровых мельниц существуют, более того – они достаточно давно и успешно используются в практике производства высокоактивного быстротвердеющего цемента. Помол цемента в замкнутом цикле Выше мы рассматривали особенности работы шаровых мельниц различного способа побуждения мелющих тел (мельницы барабанные и вибрационные), работающих в открытом цикле и осуществляющих помол материала «на проход». Шаровые мельницы с вибрационным побуждением мелющих тел, работающие по открытому циклу, в настоящее время наиболее часто рассматриваются как агрегаты активации портландцемента. Суть технологической схемы открытого цикла помола заключается в том, что независимо от способа загрузки и выгрузки измельчаемого материала (мельницы непрерывного либо циклического действия) за один проход обрабатываемый материал получает требуемую дисперсность. Если в мельницу циклического действия загружается сырье, то после определенного времени обработки из мельницы разгружается готовый продукт. Данная схема, так назойливо предлагаемая для активации портландцемента, в производстве цемента используется все реже, так как считается объективно устаревшей. Более того, получение высокодисперсного материала на шаровых мельницах открытого цикла при сохранении какого-либо намека на экономическую эффективность в принципе невозможно. Обычно шаровые мельницы с открытым циклом измельчения применяют для помола клинкера до удельной поверхности 2500 реже до 3000 см2/г, в этом случае расход электроэнергии составляет 25-30 кВт·ч/т продукта. Для получения цемента с удельной поверхностью 3000-3500 см2/г и выше применяют обычно более экономичные мельницы, работающие в замкнутом цикле с воздушными классификаторами, одно- или двухкамерные. Чаще используют помольные установки с двухкамерными мельницами. Принцип работы шаровой мельницы, работающей в замкнутом цикле, следующий: измельченный в шаровой мельнице материал поступает в классификатор, где из него выделяются частицы тех размеров, какие требуются для готового продукта, а более крупные зерна направляются снова в мельницу на дополнительное измельчение. Таким образом, из материала непрерывно извлекаются наиболее дисперсные частички, которым особенно присуще свойство агрегироваться и прилипать к мелющим телам и стенкам мельницы, снижая, таким образом, эффективность помола. Благодаря извлечению высокодисперсных частиц, производительность помольных установок возрастает на 20-30 %, при этом удельный расход энергии снижается на 15-20 %. На шаровых мельницах с классификатором создается возможность получать высокопрочные быстротвердеющие цементы с удельной поверхностью 3500-4500 см2/г и более, при пониженном содержании в них тончайших частиц, быстро теряющих активность. Кроме того, в шаровых мельницах с классификатором создаются предпосылки ►

Оборудование для производства сухих смесей к лучшему охлаждению материала, что, как отмечалось выше, положительно сказывается на его измельчении. Помольные комплексы, состоящие из агрегатов измельчения и классификации, характеризуются большой маневренностью в работе и позволяют выпускать цементы с различной тонкостью помола при постоянных загрузках и размерах мелющих тел, что совершенно недостижимо в мельницах с однократным прохождением материала. Требуемую тонкость помола устанавливают соответствующим регулированием работы классификатора. Недостаток этих установок – их большая сложность и стоимость по сравнению с мельницами, работающими по открытому циклу. Методы снижения затрат энергии при помоле цемента Рассмотренная технологическая схема помола материалов в замкнутом цикле хотя и обеспечивает возможность активации портландцемента, себестоимость повышения его активности все равно остается достаточно высокой. Однако это единственный энергопродуктивный способ увеличить активность портландцемента методом повышения его дисперсности. Высокая стоимость подобных работ объясняется, прежде всего, тем, что тонкий помол цементного клинкера является наиболее энергоемким процессом, а увеличение дисперсности цементного порошка невозможно без серьезных затрат энергии. Именно на помол клинкера приходиться до 70% энергозатрат при производстве цемента. Вторая причина высокой себестоимости помола портландцемента – низкая эффективность помольного оборудования, реализующего модель разрушения методом двухстороннего нагружения (деформация сжатия). Шаровые мельницы, являясь наиболее яркими представителями помольного оборудования раздавливающе-истирающего действия, при работе с высокодисперсными материалами характеризуются низкой эффективностью, и КПД их составляет в лучшем случае несколько процентов. Таким образом, для того чтобы кардинально уменьшить себестоимость активации портландцемента, необходимо прежде всего снизить затраты энергии на разрушение цементного зерна. При этом нужно признать, что большое уменьшение затрат энергии могут дать лишь те способы, при которых материалы, имеющие прочность на сжатие большую, нежели прочность на растяжение, измельчались бы под влиянием прямых разрывающих воздействий на них, а не в результате первоначальных сжимающих сил. Иными словами, в работах по активации портландцемента, выполняемых на местах его использования, когда объемы перерабатываемого материала относительно невелики (по меркам цементных заводов), экономически целесообразным является метод ударного разрушения или, как его еще называют дезинтеграторный метод. Также для снижения себестоимости активации портландцемента, помимо использования более рациональной модели разрушения цементного зерна, необходимо попытаться сократить объемы частиц, подлежащих измельчению. Соответственно, при сокращении количества объектов разрушения,

затраты энергии также снижаются, а вместе с ней и уменьшается себестоимость активации. Как уже говорилось раньше, при прочих равных условиях, чем выше дисперсность получаемого продукта, тем больше энергии необходимо затратить для ее достижения. Другими словами, чем меньше размер частицы, тем больше энергии требуется для ее разрушения, и наоборот, чем крупнее частица, тем меньше энергии требуется для ее разрушения. В целом сам процесс тонкого помола является весьма энергоемким и требует повышенных энергетических затрат по сравнению с более грубым измельчением. К тому же тонкий помол подразумевает повышение интенсивности энергетического воздействия на обрабатываемый материал, что всегда сопряжено с безвозвратной потерей металла из-за износа помольных органов, который тем выше, чем тоньше частицы обрабатываемого материала (при прочих равных условиях). Тончайшие частицы материала препятствуют эффективному разрушению более крупных зерен, снижая производительность помольного оборудования и увеличивая его энергопотребление. Поэтому своевременное удаление из зоны помола частиц, достигших требуемой тонины, обеспечивает повышение эффективности измельчения. В этом случае значительно меньше частиц материала будет подвергаться безрезультатному нагружению, что обеспечивает снижение энергозатрат на трение частиц между собой и исключает их переизмельчение. Влияние зернового составА на основные свойства цемента Исследования показывают, что эффективность помола цементного клинкера, оцениваемая по оптимальному гранулометрическому составу порошка и минимальному удельному расходу электроэнергии, тем выше, чем быстрее и полнее выделяются из материала наиболее тонкие фракции, затрудняющие процесс измельчения. Именно на своевременном удалении частиц требуемого размера и основана технология с использованием замкнутого цикла помола клинкера, обеспечивающая получение высокодисперсного быстротвердеющего портландцемента, удельная поверхность которого составляет 3500-4500 см2/г и выше. Однако далеко не вся масса цементного порошка нуждается в дополнительном измельчении при его активации, поэтому разделение исходного продукта по размеру частиц является действенным способом снижения себестоимости активации. Именно поэтому работы, связанные с повышением вяжущих свойств цемента заводского изготовления, необходимо рассматривать как комплекс мероприятий, направленных на увеличение дисперсности цементного порошка за счет корректировки его гранулометрического состава. Известно, что цементный порошок весьма неоднороден по своему гранулометрическому составу, более того, степенью неоднородности во многом определяются его физико-технические свойства, в частности равномерность твердения, прочность на разных сроках твердения и т.д. Разные фракции цементного порошка оказывают

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ влияние на прочность цемента, изменяют его водопотребность, пластичность цементного теста, и, наконец, скорость твердения. В связи с этим ряд исследователей рекомендует характеризовать активность цемента не только по удельной поверхности порошка, но и по зерновому составу. Так, А. Н. ИвановГородов полагает, что равномерное и быстрое твердение цемента достигается при следующих зерновых составах: зерен мельче 5 мкм – не более 20 %, зерен размерами 5-20 мкм – около 40-45 %, зерен размерами 20-40 мкм – 20-25 %, а зерен крупнее 40 мкм – 15-20 %. Многочисленные исследования, проводившиеся как в нашей стране, так и за рубежом, позволили выявить следующую зависимость между количеством зерен определенного размера и скоростью твердения портландцемента. Так, частицы размерами 0-5 мкм оказывают решающее влияние на рост прочности цементного камня в первые часы твердения. Именно от частиц этого размера напрямую зависят сроки начального схватывания портландцемента. Частицы размером 5-10 мкм влияют на прочность цементного камня в 3-7 суточном возрасте, а фракция 10-20 мкм определяет прочность в 28 суточном и более позднем возрасте. Установлено, что, измельчая один и тот же клинкер и соответственно изменяя долю частиц размером 5-20 мкм в общей массе цементного порошка, можно получать портландцемент марок 600, 700 и 700 БТЦ (аббревиатура БТЦ расшифровывается как «быстро твердеющий цемент»). Таким образом, для повышения активности портландцемента либо обеспечения возможности регулирования прочности бетонных изделий в разные сроки твердения достаточно увеличить долю частиц определенного размера в общей массе цементного порошка. Увеличение процентного содержания частиц нужных размеров естественно происходит за счет дополнительного измельчения крупных цементных зерен, которые в достаточном количестве присутствуют даже в высокомарочном цементе, не говоря уже о материале среднего качества. Естественно, помол относительно крупных цементных зерен требует меньших затрат энергии, поэтому его себестоимость относительно помола тонких частиц невелика. Принципы селективного измельчения цементного зерна Для того чтобы реализовать технологию выборочного или, иначе, селективного измельчения в работах по активации портландцемента, необходимо провести первичную классификацию материала для выделения «балластной» фракции, состоящей из частиц требуемых размеров, дополнительное измельчение которых нецелесообразно. Термин «первичная» классификация вводится специально, чтобы отразить суть метода селективного измельчения. Если в производстве портландцемента используется технологическая схема замкнутого цикла измельчения, когда в процессе помола клинкера частицы требуемого размера извлекаются уже после первичного помола, то в этом случае имеет место классификация «вторичная», так как классифицирующий агрегат работает с материалом, прошедшим стадию

ЭКСПОЗИЦИЯ

24Б (44) ноябрь 2007 г.

первичного измельчения. Предлагаемый метод использования «первичной» классификации при активации портландцемента заключается в том, что классифицирующий агрегат устанавливается перед помольной установкой, что позволяет провести первичное разделение поступающего на помол материала, а значит – выделить цементные зерна нужного размера, исключив их нагружение в помольном агрегате. Частицы, прошедшие классификацию, отправляются в приемный бункер тонкого продукта, частицы, не прошедшие классификацию, отправляются на помол. Таким образом, «первичная» классификация портландцемента позволяет выделить из основной массы цементного порошка от 30 до 60% частиц, дальнейшее измельчение которых не только экономически нецелесообразно, но и вредно по причине их переизмельчения! Удаление «балластной» фракции из основной массы активируемого цемента позволяет снизить требования к размольной мощности агрегатов измельчения и использовать измельчительное оборудование, производительность которого по помолу ниже, чем общая производительность технологической линии активации портландцемента, что было совершенно невозможно при старых схемах активации. Однако сама по себе «первичная» классификация хотя и позволяет в значительной степени уменьшить нагрузку на помольный агрегат как в части снижения объемов перерабатываемого материала, так и в части требований к дисперсности получаемого продукта, но это еще не сам метод селективной дезинтеграторной активации портландцемента, а только его составляющая. В принципе, для дополнительного помола выделенной фракции можно использовать помольные агрегаты различной конструкции, в том числе и мельницы барабанные шаровые, и мельницы вибрационные, но эффект активации портландцемента в этом случае будет неполным, применение агрегатов измельчения ударного действия будет в любом случае предпочтительным. Причина этого заключается в том, что шаровая мельница является помольным агрегатом, характеризуемым крайне низкой избирательностью измельчения. Для продукта, измельчаемого методом раздавливания-истирания (модель разрушения деформация-сжатие) свойственен весьма разнообразный гранулометрический состав, который представлен мелкими (переизмельченными), частицами (<5мкм), частицами основной «товарной» фракции (5-40мкм) и крупными частицами, размер которых в десятки раз превышает размер частиц «товарной» фракции. При этом процентное отношение частиц каждой фракции изменяется в зависимости от вида мельницы, применения открытого или замкнутого цикла измельчения, размера мелющих тел, а также от формы бронеплит в шаровых мельницах, соотношения между длиной и диаметром мельниц, степени заполнения камер мелющими телами и целого ряда других факторов. В случае, когда шаровая мельница используется для активации портландцемента независимо от гранулометрического состава исходного материала, конечный продукт будет представлен тремя основными

Оборудование для производства сухих смесей фракциями, которые будут состоять из переизмельченных частиц, средней фракции и крупных частиц. При увеличении интенсивности воздействия мелющих тел на обрабатываемый материал содержание переизмельченных частиц в порошке будет достаточно быстро увеличиваться, при этом переход крупной фракции в среднюю будет происходить более медленно. Отсюда можно сделать вывод, что при дополнительном помоле высокодисперсных порошков на шаровой мельнице «товарная» фракция, представленная частицами среднего диапазона размеров, в результате переизмельчения переходит в мелкую фракцию, содержащую тонкие частицы, в то время как процентное содержание в порошке частиц крупной фракции в процессе помола изменяется достаточно медленно. Изменение гранулометрического состава цементного порошка в зависимости от типа помольного агрегата Низкая избирательность измельчения, которая в целом характерна для шаровых мельниц, независимо от способа побуждения мелющих тел (мельницы барабанные, вибрационные, планетарные, эллиптические -центробежные), усугубляется отсутствием возможности регулирования гранулометрического состава получаемого продукта в плане уменьшения размеров частиц средней, наиболее важной фракции цементного порошка. Так как истирающий помол – это прежде всего крайне разнообразный зерновой состав, процентное отношение основных фракций в готовом продукте не зависит от дисперсности исходного материала. При попытках уменьшить размер частиц средней фракции, скажем, с 40 до 20 мкм (не увеличить показатели удельной поверхности, а именно уменьшить средний размер частиц) в результате неизбирательного раздавливающе-истирающего помола попутно измельчается весь размерный ряд цементных зерен. Верхняя часть средней фракции переходит в тонкий переизмельченный класс цементных частиц, а измельчаемые крупные зерна не успевают компенсировать потерю средней фракции. В результате на фоне увеличения удельной поверхности цементного порошка фиксируется сокращение доли частиц наиболее важных размеров 10-20 мкм. И чем интенсивней истирающее воздействие, тем больше показатели удельной поверхности цементного порошка, а вместе с этим и больше тонких частиц, и тем меньше частиц средней фракции требуемого размера. Получается замкнутый круг, если интенсивность истирающего воздействия недостаточна, в цементном порошке не удается уменьшить процент частиц крупных, если, напротив, избыточна, происходит пополнение массы тонких частиц в основном за счет измельчения частиц средних. Следует учесть, что для равномерного твердения цементного камня помимо мелкой фракции (5-10 мкм), оказывающей определяющее влияние на рост прочности в начальные сроки твердения, также необходима и фракция средняя (10-20 мкм), которая определяет прочность цемента в первые недели и месяцы набора прочности.

Отсутствие возможности повлиять на гранулометрический состав цементного порошка при помоле на шаровой мельнице практически не оставляет надежды на получение материала, повышение активности которого в начальные сроки твердения не оборачивалось бы снижением прочности и морозостойкости в последующем. Неоднородность зернового состава порошка, полученного в результате измельчения методом истирания, также подтверждает и устоявшаяся практика определения удельной поверхности цементного порошка по остатку на сите № 008. Так, остаток 58% (по массе) характерен для цемента, измельчаемого на шаровой мельнице, удельная поверхность которого 2500-3000 см2/г. Даже быстротвердеющий высокомарочный цемент с удельной поверхностью 4500 см2/г обычно имеет 2-5% частиц размерами более 80 мкм. Метод ударного измельчения цементного зерна, напротив, характеризуется достаточно узкой гранулометрией, процентное содержание в порошке частиц средней фракции при измельчении материала методом свободного удара гораздо выше, нежели при других способах помола. Поэтому основной прирост прочности цемента, активированного ударным методом, наблюдается не в первые часы твердения, а спустя 3-7 суток. Что объясняется, прежде всего, высокой избирательностью измельчения методом свободного удара. При ударном, или как его еще называют дезинтеграторном измельчении цементного зерна, гранулометрия получаемого продукта в основном зависит непосредственно от скорости свободного удара. Так, для разрушения цементного зерна в зависимости от его размера необходима строго определенная энергетика ударного воздействия. Чем выше скорость помольного органа (для дезинтегратора, центробежно-ударной мельницы) или скорость самой разрушаемой частицы (для струйной мельницы), тем меньше размер частиц в готовом продукте. Учитывая высокую гранулометрическую однородность материала, полученного в результате ударного измельчения, можно сделать вывод о самом характере такого измельчения. Если при истирающем помоле разрушающее воздействие помольных органов отражается на всем ассортименте размеров частиц, то при ударном измельчении разрушаются лишь те частицы, размер которых соответствовал интенсивности ударного воздействия. Или, другими словами, при недостаточно мощном ударе измельчаются только относительно крупные, малоактивные цементные зерна, недомолотые заводскими шаровыми мельницами. Если скорость удара будет увеличена, начнется разрушение «хвостов» средней фракции, если скорость удара еще повысится – начнется уменьшение размеров средней, а затем и верхней части «средней» фракции и так далее. Многочисленные опыты показали, что у портландцемента, имеющего остаток на сите № 008 20%, в результате дезинтеграторного измельчения и как следствие выравнивания зернового состава средней части, частицы размерами более 80 мкм переходят в среднюю фракцию с размерами частиц менее 40 мкм. Иными словами, крупные ►

Оборудование для производства сухих смесей неактивные цементные зерна в результате ударного измельчения переходят в активную среднюю фракцию, оказывающую основное влияние на прочность цементного камня в первые дни, недели и месяцы его твердения. Именно высокая избирательность дезинтеграторного измельчения обеспечивает возможность получения активированного портландцемента средних показателей удельной поверхности, но с полным отсутствием остатка на сите № 008 и чрезвычайно малым остатком на сите № 006. Соотношение основных фракций цементного зерна после помола наглядно демонстрируют прилагаемые гистограммы, позволяющие определить процентное содержание частиц различных размеров в цементных порошках сопоставимой удельной поверхности, но полученных на разных помольных агрегатах. Как видно из представленных ниже гистограмм, главное отличие порошков, полученных на разных помольных агрегатах, это процентное отношение основных фракций. Материал, помол которого производился на шаровой мельнице, характеризуется относительно большим количеством тонких частиц размерами менее 5мкм и высоким содержанием крупных зерен размерами более 40 мкм. При этом главной проблемой повышения содержания тонкой фракции вследствие переизмельчения цементного зерна является даже не снижение производительности помольного оборудования и не повышение расхода энергии, затрачиваемой для бесцельного сверхтонкого помола. Тонкие частицы размером менее 5 мкм, большое количество которых образуется при раздавливающе-истирающем измельчении, способны снизить прочность цементного камня. Именно из-за переизмельчения цементного зерна в ряде случаев активность портландцемента в результате дополнительного помола не только не увеличивается, а, наоборот, снижается. Причины и последствия переизмельчения цементного зерна Хорошо известно, что чрезмерное измельчение цементного зерна не всегда

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

целесообразно, а при определенных условиях совершенно недопустимо, так как частички 1-3 и даже 5 мкм быстро гидратируются влагой воздуха уже при кратковременном хранении цементов на складах, что значительно снижает активность материала. В случае, если активация портландцемента проводится на местах его использования, что исключает его длительное хранение, переизмельчения цементного зерна также необходимо избегать, так как высокодисперсные частицы размерами менее 5 мкм при затворении цемента водой гидратируют настолько быстро, что практически не участвуют в последующем его твердении. В результате высокодисперсные частицы, на получение которых была затрачена львиная доля подведенной энергии, в твердеющем цементном камне играют роль мелкого заполнителя, так как их гидратация закончилась задолго до начала гидратации частиц более крупных. Именно поэтому для того чтобы обеспечить равномерное и быстрое твердение цемента содержание частиц размерами менее 5 мкм не должно превышать 20%. В противном случае эстафета равномерного твердения при строго последовательной гидратации цементных зерен необходимых размеров будет нарушена, что негативно скажется на прочности цементного камня либо бетонного изделия. Еще раз возвращаясь к вопросу оптимального гранулометрического состава цементного порошка, хотелось бы отметить, что большинство разочарований практическими возможностями активации портландцемента происходит тогда, когда основным способом увеличения его активности избирается метод повышения дисперсности. В случае, если помольным агрегатом выступает вибрационная мельница, результаты такой активации очень легко прогнозируются. При интенсивном помоле цементного порошка с использованием мельницы раздавливающеистирающего действия его гранулометрический состав изменяется. Средняя фракция, представленная частицами 10-40 мкм, которая и определяет прочность цементного камня в первые недели и месяцы, в результате переизмельчения переходит в разряд частиц

Гистограмма 1 – Количество частиц данного размера порошка, дезинтеграторного измельчения (Vmax = 160 м/c)

размером менее 5 мкм. При затворении полученного «активированного» цемента водой сначала фиксируется небывалый рост прочности, которая обеспечивается за счет быстрой гидратации тонких частиц. Именно этот эффект часто принимается, а потом и выдается за активацию цемента. Вслед за лавинообразным набором прочности цементного камня наступает период стабилизации, а затем и снижение прочностных показателей. Перевод средней фракции цементного зерна в мелкую фракцию попросту лишает начавшийся рост прочности цементного камня логического продолжения. За тонкими частицами практически сразу же начинаются более крупные цементные зерна, что не позволяет добиться равномерного набора прочности на протяжении всего срока твердения. Таким образом, средняя, наиболее полноценная фракция, часто бывает принесена в жертву эффекта «псевдоактивации» портландцемента. Итак, цементный порошок, получаемый в шаровых мельницах любого способа побуждения мелющих тел, характеризуется широким зерновым составом, при этом процентное содержание основных фракций цементного зерна не поддается оперативной регулировке. В то же время при активации портландцемента совершенно необходимо получение материала узкой гранулометрии именно средней фракции (10-40 мкм), которая должна пополняться в результате измельчения крупных, малоактивных цементных зерен. В этой связи только при использовании агрегатов измельчения ударного действия, таких как дезинтеграторы, центробежно-ударные мельницы и т.д., становится возможным повышение активности цемента наиболее рациональным способом. Зависимость результатов активации от энергетики ударного воздействия высокого уровня избирательности Для эффективного измельчения цементного зерна дезинтеграторным методом основное значение имеет энергетика свободного удара. Суммированная скорость помольных органов либо самой разрушаемой

Гистограмма 2 – Количество частиц данного размера порошка, измельченного на шаровой вибрационной мельнице

Процентное содержание в порошке, %

Размер частиц, мкм

Процентное содержание в порошке, %

Размер частиц, мкм

Процентное содержание в порошке, %

Размер частиц, мкм

Процентное содержание в порошке, %

≤ 1 мкм

0.68

≤ 10 мкм

24.43

≤ 1 мкм

1.75

≤ 10 мкм

32.13

≤ 2 мкм

5.23

≤ 20 мкм

55.08

≤ 2 мкм

9.31

≤ 20 мкм

46.38

≤ 3 мкм

8.36

≤ 30 мкм

82.58

≤ 3 мкм

15.06

≤ 30 мкм

59.10

≤ 4 мкм

11.13

≤ 40 мкм

94.01

≤ 4 мкм

22.58

≤ 40 мкм

63.09

≤ 5 мкм

14.11

≤ 50 мкм

98.71

≤ 5 мкм

28.37

≤ 50 мкм

73.32

Размер частиц, мкм

ЭКСПОЗИЦИЯ

24Б (44) ноябрь 2007 г.

частицы должна составлять не менее 200 м/с, что обеспечивает увеличение удельной поверхности цементного порошка на 30-50% от его исходных показателей. При этом содержание частиц от 5 до 40 мкм в активированном цементном порошке может достигать 98 %, а содержание частиц менее 5 и крупнее 40 мкм будет гораздо ниже по сравнению с цементом, измельчаемым на шаровой мельнице. Именно с низким содержанием тонких частиц связаны трудности в определении ожидаемой активности цемента, особенно при использовании классических методов контроля, ориентированных прежде всего на работу с порошками, получаемыми на шаровых мельницах. Даже когда площадь новых поверхностей, приращенных в результате ударного измельчения, достаточно велика, показатели удельной поверхности, измеряемые по скорости прохождения через материал воздуха, изменяются незначительно. Хотя гранулометрический состав цементного порошка дезинтеграторного помола меняется самым кардинальным образом. При общем сохранении количества тонких частиц, изначально присутствующих в материале, средняя фракция, состоящая из частиц размерами 5-40 мкм, увеличивается с 30-50 до 60-90%, при этом частицы размерами более 60 мкм в дезинтегрированном цементном порошке практически полностью отсутствуют. И хотя, как говорилось выше, прирост удельной поверхности, фиксируемый приборами, определяющими воздухопроницаемость порошка, невелик, практическая активность дезинтегрированного портландцемента гораздо выше, нежели активность портландцемента большей дисперсности, но активированного на шаровой мельнице. Особенно это различие становится заметным при определении прочности цементного камня через 7-28 суток нормального твердения. Происходит это потому, что на показатели удельной поверхности материала, измельчаемого в шаровой мельнице, основное влияние оказывает содержание частиц размерами менее 5 мкм. Поэтому портландцемент, измельчаемый в шаровой мельнице даже при достаточно высоких показателях удельной поверхности, характеризуется большим остатком на сите № 006. В работах по активации портландцемента очень важно повышать дисперсность цементного порошка путем селективного измельчения достаточно крупных, малоактивных частиц, а не за счет переизмельчения цементного зерна средней фракции. Дисперсность активируемого портландцемента должна увеличиваться благодаря повышению доли частиц размерами от 5 до 40 мкм. Только в этом случае удельная поверхность цементного порошка будет в какой-то мере характеризовать его предполагаемую активность. В случае, когда высокие показатели удельной поверхности достигнуты благодаря увеличению содержания частиц размерами менее 5 мкм, дисперсионный анализ цементного порошка не дает четкого представления об его активности. Форма частиц и ее влияние на активность цемента Отказ от раздавливающего способа помола в пользу метода дезинтеграторного

Оборудование для производства сухих смесей измельчения помимо снижения расхода энергии, затрачиваемой непосредственно на разрушение цементного зерна, также позволяет повысить реологическую активность цементного зерна за счет изменения его формы. Известно, что характер формы и шероховатость поверхности зерен имеют определяющее значение для реологии высокодисперсных систем, что особенно важно, когда речь идет о минеральных вяжущих веществах, в частности о цементе. При этом помимо физических свойств материала на форму и шероховатость частиц основное влияние будет оказывать непосредственно сам способ их разрушения. Так, при дроблении или помоле различных материалов ударным методом полученный продукт характеризуется преимущественно кубовидной формой частиц. Эффект получения кубовидной формы частиц в результате ударного разрушения давно используется в производстве строительных материалов, например, гранитного и известкового щебня. При этом наибольший интерес представляет щебень, представленный материалом преимущественно кубовидной формы, с содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы не более 15 %. Такой высококачественный щебень используется в строительных конструкциях при изготовлении бетонных и асфальтобетонных дорожных покрытий. В результате дезинтеграторного измельчения цементные частицы также приобретают осколочную или «щебеночную» форму с острыми углами и сильно развитой конфигурацией, которая способствует их более интенсивному взаимодействию с водой, что в свою очередь позволяет говорить о повышении физико-химической активности цементного зерна. Для иллюстрации сказанного можно привести результаты опытов Б.В. Волконского, Л.Г. Судакаса, и др. по определению повышенной активности цементов, получаемых помолом клинкеров монадобластической микроструктуры. По их данным, в этом случае цементные частички получаются «щебеночной» формы с острыми углами и сильно развитой конфигурацией, благоприятствующей интенсивному взаимодействию их с водой. Такая форма частичек, образующихся при измельчении клинкера монадобластической структуры, является следствием кристаллохимических особенностей исходного клинкера. При измельчении клинкера с гломеробластической структурой получаются округленные, галькообразные частички, что при прочих равных условиях (одинаковые химический состав и тонкость помола) обусловливают пониженную активность получаемого цемента (примерно на 10 МПа). Исследования, проведенные Ю. И. Дешко, В. И. Акуновым, В. Л. Панкратовым и др., показали, что при измельчении клинкера в струйной мельнице получаются цементы, активность которых на 7,5-15 МПа выше активности цементов той же тонкости помола, но измельченных в шаровой мельнице. Кроме того, цементы струйного помола отличаются высокой скоростью твердения и, следовательно, переходят в разряд высокопрочных и быстротвердеющих. Особенно эффективно получение с помощью струйной мельницы шлакопортландцемента

марок 500 и 600, что объясняется осколочной формой частичек с зазубренными острыми краями, благоприятствующей интенсивному их взаимодействию с водой. Модель разрушения цементного зерна, реализуемая струйной мельницей и дезинтегратором, практически идентична, это деформация сдвига или, по-другому, разрушение частиц в результате действия сжимающих сил с одной стороны. Таким образом, сама возможность получения портландцемента, активность которого была увеличена не только в результате повышения дисперсности продукта, но и также благодаря самому способу разрушения цементного зерна, несомненно, является позитивным фактором, способным оказать влияние на баланс энергетических затрат и эффект увеличения активности цемента. Метод селективной дезинтеграторной активации Увеличение доли цементных зерен средней наиболее ценной фракции, как и возможность получения частиц осколочной формы, делает возможным кардинальное повышение вяжущих свойств портландцемента при минимально возможных затратах энергии и эксплуатационных расходов. Селективная «первичная» классификация позволяет удалить «балластную» фракцию из общей массы активируемого портландцемента, при этом граница разделения может изменяться в зависимости от задач активации. Граничная крупность разделения цементных зерен изменяется путем настройки параметров работы воздушного классификатора. Таким образом, становится возможным уже на стадии активации корректировать основные характеристики портландцемента, такие как сроки схватывания, пластичность цементного теста, прочность цементного камня и т.д., изменяя их в зависимости от требования конкретного производства. Возможность изменения граничной крупности разделения цементного зерна в зависимости от его размеров обеспечивает высокую маневренность при активации цемента низкого качества и позволяет выпускать активированные цементы заданного гранулометрического состава и требуемой активности. Теперь, когда отдельные составляющие селективной дезинтеграторной активации портландцемента рассмотрены, можно перейти к общему описанию предлагаемого метода (описание составлено по результатам лабораторных исследований). Портландцемент низкой активности подается на воздушно-центробежный классификатор, где из общей массы материала извлекается «балластная» фракция, которая представлена частицами определенных размеров. Изменяя граничную крупность разделения частиц по их размеру, количество извлекаемых частиц может варьироваться. Обычнопри«первичной»классификацииизвлекается фракция, представленная частицами 0-20 мкм. Если исходный цемент имеет показатели удельной поверхности около 2500-3000 см2/г и остаток на сите № 008 около 8-10%, то первично отделенная фракция обычно составляет около 30% от общей массы. При этом показатели удельной поверхности цементного порошка «первичной» классификации ►

Оборудование для производства сухих смесей в среднем составляют 5000-6000 см2/г. Цементный порошок, не прошедший классификацию, представлен частицами размерами более 20 мкм и имеет удельную поверхность 1000-1500 см2/г. Из бункера грубой фракции материал подается в дезинтегратор либо в агрегат измельчения ударного действия другого типа. Основное требование, предъявляемое к измельчительному оборудованию, используемому при помоле грубой фракции, это скорость соударения, которая не должна быть ниже 200 м/с. В результате лабораторных опытов и натурных испытаний установлено, что при более низких скоростях происходит разрушение только достаточно крупных цементных зерен, для измельчения частиц менее 40 мкм, скорость соударения 200 м/с является минимально допустимой. В результате дезинтеграторного измельчения грубая фракция цементного порошка получает прирост удельной поверхности около 500-1000 см2/г, при этом остаток на сите № 008 обычно отсутствует полностью, а остаток на сите № 006 составляет от 1 до 3 %. Таким образом, цементный порошок, не прошедший «первичную» классификацию после дезинтеграторного измельчения, характеризуется удельной поверхностью 1500-2500 см2/г и полным отсутствием частиц размерами более 80 мкм. Анализ гранулометрического состава, проведенный на лазерном анализаторе размера частиц, позволяет говорить о высокой гранулометрической однородности полученного порошка, 95% которого представлено частицами размером менее 40 мкм, а 65% – размером менее 20 мкм. После измельчения дезинтегрированный цементный порошок смешивается с выделенной «балластной» фракцией. Для равномерного смешивания полученных фракций можно использовать центрифужный смеситель циклического действия, (данный тип смесителей обычно применяется в производстве сухих строительных смесей) либо смеситель непрерывного действия, оснащенный дозаторами и автоматизированной системой управления подачи компонентов. Использование весовых дозаторов непрерывного действия с автоматическим управлением обусловлено необходимостью строго выдерживать соотношение по массе между «первично» выделенной фракцией и дезинтегрированной частью цементного порошка. Смешивание цементных фракций является заключительной технологической операцией метода селективной дезинтеграторной активации. На заключительной стадии производства активированного портландцемента в процессе перемешивания возможно введение активных минеральных добавок как природного происхождения, так и на основе технологических отходов производства. Таким образом, для предприятий строительной отрасли, занятых в производстве бетона, ЖБ изделий и конструкций, помимо возможности эффективного повышения активности портландцемента также открываются широкие перспективы производства шлакопортландцемента либо портландцемента с гидравлическими добавками. В настоящее время имеется богатый опыт комплексного производства как самого портландцемента, так и тонкомолотых минеральных добавок. При этом

современная цементная промышленность во все увеличивающихся объемах использует добавки как природного происхождения, так и искусственные, что лишний раз подчеркивает перспективность их внедрения и в работах по активации портландцемента. В качестве природных активных добавок в производстве цемента традиционно используются горные породы, например диатомит, трепел, опока, а также породы вулканического происхождения, например вулканический туф, пепел, пемза, трасс. Сырьем для активных минеральных добавок искусственного происхождения являются побочные продукты и отходы промышленности, такие как быстроохлажденные гранулированные доменные шлаки, белитовый шлам (отход глиноземного производства), золаунос (отход от сжигания твердого топлива) и т.д. Широта распространения и низкая стоимость техногенных отходов, потенциально пригодных для применения в качестве активной минеральной добавки, позволяет говорить не только об экономической составляющей их использования, но и рассматривать данную возможность как важный шаг на пути оздоровления экологической обстановки и хозяйского использования огромных запасов так называемых «отходов». Возможность замещения части цементного клинкера более доступными материалами, помимо снижения стоимости вяжущих материалов, также делает возможным создание цементов со специальными свойствами на основе активированного портландцемента и побочных продуктов различных отраслей промышленности. Особый интерес в настоящее время представляет технология упрощенной схемы производства быстротвердеющего портландцемента (БТЦ) с минеральными добавками, который отличается от рядового портландцемента повышенной прочностью через 3 суток твердения. Еще один метод ускорения сроков схватывания и твердения гидравлических вяжущих веществ заключается во введении добавок, являющихся центрами кристаллизации. Такой добавкой может являться измельченный гидратировавший цемент, отходы производства бетонных изделий и т.д. Перспективы активации В настоящее время экономическое состояние предприятий строительной отрасли во многом зависит от восприимчивости их руководства к последним достижениям техники и технологии, позволяющим обеспечить выпуск высококачественных, конкурентоспособных товаров, при максимально эффективном использовании материальных и природных ресурсов. Практическое решение важнейшей задачи активации портландцемента требует проведения целого ряда мероприятий. Прежде всего речь идет о применении наиболее эффективных в технико-экономическом отношении способов повышения вяжущих свойств цемента, без негативных последствий для его эксплуатационных характеристик, таких как долговечность, морозостойкость, водопоглощение и т.д. Однако в настоящее время производство высокомарочных быстротвердеющих цементов в нашей стране находится в зачаточном состоянии. Помимо отсутствия как самой

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ концепции, так и отработанных методик, сложность работ по активации цемента заключается в том, что задействованное технологическое оборудование работает в условиях интенсивного воздействия разрушающих факторов – высокой абразивности перерабатываемых материалов, огромных удельных нагрузок, высоких температур и запыленности. В этих условиях основной задачей является не только получение положительных результатов повышения вяжущих свойств цемента, но и обеспечение надежности работы каждого элемента технологической линии. Вместе с тем, существующие технологические схемы, используемые в производстве цемента, в целом отвечают требованиям технической надежности оборудования, высокие энергетические и эксплуатационные затраты на активацию вяжущих материалов не компенсируются полученным экономическим эффектом. Широко используемые для помола клинкера шаровые мельницы характеризуются высокой материало- и энергоемкостью, а также низкой избирательностью разрушения цементного зерна, что не оставляет надежды на их использование в работах по активации цемента. В этой связи наибольший интерес представляют методы, обеспечивающие снижение энергозатрат, а значит, и уменьшения себестоимости производства высокопрочных быстротвердеющих вяжущих материалов. Снижение энергозатрат при активации цемента обеспечивается применением принципиально новых технологических схем, позволяющих уменьшить объемы измельчаемого материала в результате «первичного» селективного разделения и выборочного помола наиболее рациональным методом. Замещение одного из наиболее энергоемких процессов производства (и активации) цемента – тонкого помола – гораздо менее напряженными технологическими операциями, такими как классификация, транспортирование, осаждение и пылеулавливание, позволило совершенно по-новому взглянуть на перспективы оперативного повышения полезных свойств цемента на местах его непосредственного использования. ■ А.Б.ЛИПИЛИН, гл. инженер ООО «СтройМеханика», руководитель ИТП «ТехПрибор», Н.В. КОРЕНЮГИНА, инженер-технолог ООО «СтройМеханика», М.В.ВЕКСЛЕР, инженер, ведущий специалист ИТП «ТехПрибор» (Тула) Список литературы

1. Бутт Ю.М. «Быстротвердеющий портландцемент», сборник трудов по химии и технологии силикатов. Москва.1957. С. 199 2. Волженский А.В. «Минеральные вяжущие вещества», учеб. для вузов.- 4-е изд. Стройиздат.1986. С. 186-201. 3. Хинт И.А. «Основы производства силикальцитных изделий», Госстройиздат.1962. С.503. 4. Волженский А.В., Попов Л.Н. «Смешанные портландцементы повторного помола и бетоны на их основе», государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам. 1961. С. 107.

ЭКСПОЗИЦИЯ

24Б (44) ноябрь 2007 г.

Оборудование для производства пенобетона, Пенообразователи

илиКакделатьпенобетониполистиролбетон ООО Фирма «Кварк» на правах эксклюзивного представителя на территории России предлагает организациям и частным лицам итальянские установки для производства неавтоклавного пенобетона и полистиролбетона. Как работает установка Установка состоит из трех частей – смесителя, аэратора и насоса. Вес каждой – примерно 300 кг. На колесах. Руками 4 человек легко грузится, перевозится на «Газели». Смеситель cостоит из цистерны (1000 л) с горизонтальным двойным шнеком и лопаточками внутри для эффективного перемешивания и получения однородной смеси цемента с устойчивой пеной, которая готовится отдельно в аэраторе. Аэратор – это генератор пены. Состоит из компрессора и пенопроизводящего

Покупая такую установку, вы получаете не просто современное оборудование по выпуску остро необходимого для строительной отрасли материала. Вы приобретаете надежный, хорошо отлаженный, высокорентабельный бизнес.

механизма. Производит непрерывно пену за счет двух резервуаров по 150 л каждый, работающих по очереди. Насос – винтовой, мощностью 5,5 kw, статор резиновый, ротор металлический «червяк», производительность 13 м3/час. Высасывает из смесителя готовую смесь и подает или в формы, или на чердак, в стену и т.д. на высоту до 16 этажа. Цикл длится 8 минут. За одну смену установка, которую обслуживают 3 человека, дает 30-40 м3 пенобетона.

Главное Установка не имеет аналогов по соотношению цена-качество и, что важно, по ресурсу работы и надежности. Проверено девятью годами работы. ООО Фирма «Кварк» 426054, г. Ижевск, ул. 30 лет Победы, 45-1 тел. (3412)58-01-66, 58-02-22, 8-912-852-38-38 e-mail: kvark@udm.net, kvark@udm.ru www.kvark.udm.net

Оборудование для бетонных заводов

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

Сегодня одной из важнейших задач в стройиндустрии является сокращение постоянно растущих в цене затрат на тепловую энергию. Опыт последних лет показывает, что наиболее эффективное обеспечение тепловой энергией технологических процессов производства на бетонных заводах достигается применением парогенераторов мгновенного действия Steam-Eng (Канада). Они выгодно отличаются от аналогичного оборудования, выпускаемого в других странах, высокими техническими и экономическими характеристиками. Достаточно сказать, что КПД парогенератора составляет 97-99%. Экономия в цене получаемого теплоносителя оценивается в 2-2,5 раза ниже по сравнению с традиционными источниками тепловой энергии.

Тепловые центры

для бетонных заводов Тепловые центры на основе парогенераторов мгновенного действия Steam-Eng (серия ST) производятся в стационарном или мобильном (контейнерном) исполнении. Производимая ими тепловая энергия в виде пара и горячей воды предназначена для использования при подготовке бетона в смесителе и прогреве инертных материалов в бункерах. Для производства 1 м3 бетона требуется 1 литр дизельного топлива. В состав теплового центра входят: – парогенератор мгновенного действия серии ST; – установка для умягчения воды; – резервуар для нагрева воды; – насосы (1 рабочий, 1 резервный); – трубопроводы воды и пара, запорная арматура. Технология не требует возведения капитальных дорогостоящих сооружений: дымовых труб, специальных зданий и теплотрасс. Для функционирования парогенератора необходимы три основных компонента: – Топливо, природный газ, пропан – 1,8-2,2 атм. или дизельное топливо – Электроэнергия – 380/220В, 50 Гц – Вода – 3,5 атм. Парогенераторная установка состоит из компрессора, систем подачи газа и воды, жаропрочной камеры сгорания. При включении установки в камеру сгорания нагнетается воздух и подается топливо, происходит их смешивание. Свеча зажигания воспламеняет газовоздушную смесь. Под управлением электронного контроллера в нижнюю часть камеры производится подача воды и ее распыление через форсунку непосредственно в среду раскаленных газов. Происходит мгновенное испарение воды. При этом продукты сгорания не выбрасываются в атмосферу, а утилизируются, создавая дополнительную энергию парогазовоздушной смеси. Полученная парогазовоздушная смесь подается в систему прогрева инертных материалов и для нагрева воды. Давление газовоздушной смеси на выходе парогенератора не превышает 1 атм. Парогенераторная установка обеспечивает мгновенную подачу пара (выход на рабочий режим уже через 30 секунд после включения установки). В связи с этим нет необходимости поддерживать холостой режим работы установки. Парогенератор

включается и выключается мгновенно в зависимости от потребности в тепловой энергии. Вследствие этого расход топливно-энергетических ресурсов снижается на 50% и более. В стационарном варианте для размещения оборудования теплового центра необходима площадь размером 20-25 м2. Система вентиляции – естественная. Парогенератор может также размещаться непосредственно в цехе или другом производственном помещении в непосредственной близости от потребителя тепловой энергии. Парогенератор устанавливается на горизонтальном бетонном основании и крепится к нему. Резервуар для нагрева воды представляет бак атмосферного типа, установленный над уровнем пола на высоте 1м. Нагрев воды производится в баке размером (4 х 2 х 2)м прямой подачей пара через перфорированные трубы. Нагретая вода подается из бака в отопительную или иную систему насосами. Установка для умягчения воды, входящая в комплект поставки, обеспечивает устранение карбонатной жесткости в воде и поддерживает ее в пределах до 20 мг/ л. при условии, что начальная жесткость воды не превышает 200 мг/л. Насосы производительностью 30-40 м3/час и напором 10-15 м. в. ст. устанавливаются рядом с баком с водой. В случае работы парогенератора на дизельном топливе топливный бак устанавливается на отметке +1 м от уровня пола внутри или вне помещения теплового центра. В мобильном (контейнерном) исполнении оборудование теплового центра размещается в стандартном 20-футовом контейнере. Возможна поставка парогенератора, оснащенного горелками для природного газа и дизельного топлива. Переход с одного вида топлива на другой производится в течение 20-30 минут. Новым технологическим предложением, обеспечивающим более высокий уровень экономии энергоресурсов, является производство парогенераторов серии ST с частотной (плавной) регулировкой производительности в диапазоне от 100 до 10% тепловой мощности. Применение тепловых центров на основе парогенераторов мгновенного действия Steam-Eng в технологических процессах

промышленных предприятий значительно повышает эффективность производства, снижает себестоимость продукции за счет существенного, почти в 2 раза, уменьшения затрат на тепловую энергию по сравнению с затратами на тепло от традиционных котельных. В настоящее время парогенераторы серии ST успешно работают на предприятиях Москвы, Московской области, Киева, Саратова, Воронежа, Сыктывкара, Уфы, Самары, Саранска, Тюмени, Ухты и других городов России.

Поставку парогенераторного оборудования, проектные, монтажные и пусконаладочные работы выполняет инженерная компания ИНТЕРБЛОК (Москва) – эксклюзивный представитель фирмы Steam Engineering Inc.(Канада) в России, Украине, Белоруссии, Казахстане. Парогенераторы серии ST поставляются на объекты эксплуатации в течение 1,5-2 месяцев в полностью собранном виде. Для ввода их в эксплуатацию требуется 3-5 дней. Парогенераторы серии ST имеют сертификат соответствия, выданный Госстандартом РФ и разрешение на применение Ростехнадзора России. Богомолов О.В. Генеральный директор Общество с ограниченной ответственностью

ИНТЕРБЛОК инженерная компания

Россия, 127322, Москва, ул. Яблочкова, 37-В тел. (495) 995-78-45, 728-92-93; факс: (495) 656-07-00 info@interblock.ru www.interblock.ru

ЭКСПОЗИЦИЯ

24Б (44) ноябрь 2007 г.

Оборудование для производства пенобетона

Оборудование для цементных заводов

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

Сфера деятельности Компании «МЕТАЛТЕК» охватывает проектирование и изготовление технологий и оборудования для разгрузки, перекачки и складирования цемента, минерального порошка, извести, гипса и других сыпучих материалов. Традиционным содержанием поставок Компании «МЕТАЛТЕК» является не только проектирование и изготовление технологического оборудования и металлоконструкций, но и руководство исполнением поставки, шеф-монтаж, пуско-наладочные работы и полный комплект технической документации.

Хороший склад цемента – это экономия Ваших средств, времени и нервов…! Цементная промышленность в России на сегодняшний день характеризуется высоким прогрессирующим износом основных фондов, что привело на сегодняшний день к серьезному кризису на рынке строительной индустрии напрямую связанным с цементом. Несмотря на это многие Руководители предприятий строительной индустрии уже успешно решили или решают в настоящее время проблему дефицита цемента с помощью специалистов Компании «МЕТАЛТЕК» путем разработки и строительства стационарных хоппероприемников с прирельсовым складом цемента. Для решения задач перекачки цемента (минпорошка, извести и т.п.) используются запатентованные нашей Компанией пневмокамерные насосы дискретного действия серии НПА-50 с производительностью до 40 тн/ч при расходе сжатого воздуха 6 -8 м. куб./мин и давлении 4-6-ти.

оценка производственных нужд и требований Заказчика. Варианты сотрудничества подбираются, исходя из трех основных параметров: производственно-технологические требования, кадровый состав Заказчика и имеющийся бюджет. Последовательность работы с Заказчиком: • согласование Технического Задания, • выбор комплексного или этапного подхода к решению поставленной задачи, • заключение Договора, • разработка Рабочего проекта, включая нестандартное оборудование, • изготовление технологического оборудования, металлоконструкций и систем автоматического управления, • контроль выполнения общестроительных и монтажных работ, • выполнение пуско-наладочных работ и обучение персонала Заказчика. Компания «МЕТАЛТЕК» решает ком-

Разрабатывая комплексную систему АСУ ТП, специалисты Компании «МЕТАЛТЕК» прекрасно понимают, насколько необходимо обеспечить оперативный учет количества принимаемых и отпускаемых материалов для получения сведений об истинной величине запаса цемента и других заполнителей на складах. Российский рынок стройиндустрии постоянно растет. Повышается спрос на передовые технологии, обеспечивающие

Оперативно реагируя на потребности наших Клиентов, мы расширяем сферы инжиниринговой деятельности,разрабатываемуникальныестратегиии механизмы совместной работы Основные преимущества данных пневмокамерных насосов: • экономия времени на разгрузку хопперов, минимальный простой вагонов; • экономия расхода сжатого воздуха и электроэнергии; • простота и удобство в обслуживании оборудования; • надежность, ремонтопригодность. Принцип сотрудничества Компании «МЕТАЛТЕК» с Заказчиками основывается на индивидуальном подходе к каждому из Клиентов. На начальном этапе ведется

плекс «проблемных» задач, связанных с обустройством хоппероприемников и складов цемента: • аспирация приемных бункеров и надбункерного пространства, • подбор фильтров для обеспыливания силосных емкостей, • непрерывное измерение уровня и массы цемента с возможностью отображения на РС, • аспирируемая загрузка цементовозов, • разводка и автоматическое переключение продуктопроводов. Помимо этого Компания изготавливает и сами технологические металлоконструкции – силосы, бункеры, воздухосборники, лестницы и площадки обслуживания, помещения хоппероприемника и т.д. Особое внимание специалисты Компании «МЕТАЛТЕК» уделяют разработке системы АСУ ТП. Автоматизация складов цемента заключается в автоматической выгрузке прибывающего в железнодорожных вагонах цемента, автоматическом контроле уровня цемента в емкостях хранения, загрузке емкостей, перекачке цемента в автомобильный транспорт, выдаче требуемой марки цемента по сигналам запроса из бетоносмесительного отделения и перекачке цемента из одной емкости в другую при длительном хранении на складе.

максимальную производительность при более низких затратах. Все это способствует активному развитию потенциала Компании «МЕТАЛТЕК». Оперативно реагируя на потребности наших Клиентов, мы расширяем сферы инжиниринговой деятельности, разрабатываем уникальные стратегии и механизмы совместной работы, пополняем модельный ряд производимого технологического оборудования и комплектующих, ведем научно-техническую работу, открываем новые перспективные направления. Единый сервисный центр Компании «МЕТАЛТЕК» полностью обеспечивает возможности для проведения испытаний и предпродажной подготовки собственного технологического оборудования, обучения персонала Заказчиков, текущей эксплуатации и ремонту технологического оборудования. На российском рынке технологического оборудования для цемента предложения Компании «МЕТАЛТЕК» – это лучшее соотношение цены, качества и комплексного подхода к решению Ваших задач. Если у Вас возникли вопросы или заявки, специалисты Компании готовы на них ответить: Т./ф.: (495) 788-89-64, 687-72-27 www.metaltek.ru www.ruscem.ru

ЭКСПОЗИЦИЯ

24Б (44) ноябрь 2007 г.

Сухие строительные смеси

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

Наверное, всем известен асбест (амиант, горный лен, куделька, горная кожа и т.д.) от греческого слова aσβέστ – неугасимый. Асбест известен с доисторических времен, однако повышенный интерес к нему проявился только в начале ХХ века, когда его уникальные природные свойства (упругость и механическая прочность, низкий удельный вес, высокий коэффициент трения, устойчивый химический состав, адсорбционная способность и химическая стойкость, низкая электро- и теплопроводность) сделали его незаменимым материалом для многих отраслей промышленности, включая высокотехнологичные и наукоемкие: космическую и микроэлектронную. В настоящее время мировой уровень производства асбеста превышает 2 млн. тонн в год, а сам минерал используется в изделиях свыше 3000 наименований.

Немного правды об асбесте Россия обладает богатейшими запасами этого минерала. Доля нашей страны в мировом производстве асбеста превышает 50%. Одно только Баженовское месторождение хризотил-асбеста, находящееся вблизи г. Асбест (Свердловская обл.), дает около 25% мировой и свыше 65% добычи хризотиласбеста в России. Месторождение содержит уникальный по чистоте и качеству хризотиласбест, легко доступный для промышленной разработки. Россия могла бы быть ведущей державой на мировом рынке асбеста, но, как известно, деятельность монополистов во все мире ограничивается. Всегда ли это делается корректными методами? Дело в том, что нашу монополию другие страны решили разрушить, объявив асбест веществом, тотально вызывающим раковые заболевания. Если придерживаться этой точки зрения, то можно сказать, что

Свердловская область является крупнейшим очагом опаснейшего заболевания. Так ли это на самом деле? За последние 30 лет вокруг асбеста в средствах массовой информации, как зарубежных, так и отечественных, поднята шумиха. С завидным упорством появляются ангажированные публикации, в которых высказываются мнения о том, что асбест очень вреден ввиду его канцерогенных свойств и призывы к ограничению или тотальному запрету его использования. Усилиями некомпетентных или заинтересованных средств массовой информации нагнетается малообоснованная паника среди населения. Даже уже давно известные, «классические вредные» вещества: свинец, соли никеля, смолы, бенз/а/пирен и другие отступили на задний план общественного внимания. Создается определенный имидж: асбест – вещество, несущее смерть. Страх перед ним глубоко засел в сознании читателей. Так что же такое асбест? Асбест – коммерческое название шести волокнистых природных минералов группы амфиболов (актинолит, амозит или коричневый асбест, антофиллит, крокидолит или голубой асбест и тремолит) и серпентинита (хризотил или белый асбест). Термин объединяет разные по минералогическому строению, физико-химическим свойствам и биологической активности волокнистые минералы, имеющие только некоторые общие направления применения. Длительное на протяжении нескольких десятилетий вдыхание асбестсодержащей пыли в концентрациях в десятки и сотни раз превышающих современные, действующие в России и других странах гигиенические нормативы, может вызвать у части работающих, развитие профессиональных асбестообусловленных заболеваний органов дыхания: асбестоза, пылевого бронхита, злокачественных новообразований, мезотелиомы плевры и др. По мнению ряда зарубежных исследователей, число профессиональных асбестообусловленных заболеваний и, в частности, злокачественных новообразований, в мире продолжает расти и достигнет максимума в ближайшие 15-20 лет, а максимальный риск развития этих заболеваний у рабочих строительных специальностей, металлургов и машиностроителей. До середины XX века использование асбеста во всем мире постоянно увеличивалось при полном отсутствии соответствующих санитарно-технических мер защиты. Технологические процессы добычи,

производства и использования асбеста повсеместно сопровождались интенсивным пылеобразованием. Среди работавших с асбестом отмечался высокий уровень смертности от профессиональных асбестообусловленных заболеваний. В результате активного проведения различных производственно-технологических и медико-профилактических мероприятий на большинстве предприятий мира, добывающих и перерабатывающих асбест, за последние 60 лет произошли значительные изменения в уровнях воздействия асбестсодержащей пыли на работающих. Как результат, заболеваемость асбестозом постепенно снизилась в сотни раз, и в настоящее время большинством ученых мира он признан «болезнью прошлого». На асбестодобывающих предприятиях Канады, на которых уровни запыленности не превышают национальный норматив (1 волокно/мл) на протяжении 40 последних лет не было выявлено ни одного случая асбестоза. Сходные данные приводятся исследователями Бразилии [Bagatin E., 2005], Зимбабве [Mutetwa В., 2006], Индии [Rao V.C, 2006], Казахстана [Ибраев С.А. и соавт., 2006], Китая [Mianzhen W., 2005], Мексики [Alva L.S., 2006], Сингапура [Lee H.S., 2005], Таиланда [Siriruttanapruk S., 2005], Украины [Кундиев Ю.И. и соавт., 1999], Южной Кореи [Kang S.K., 2005], Японии [Morinaga К., 2004] – основных стран производителей и потребителей асбеста. В 1995-1997 гг. на Баженовском месторождении хризотил-асбеста был реализован совместный американо-финско-российский проект «The Health Surveillance of Siberian Asbestos Miners». Работа включала оценку реальной опасности развития асбестообусловленных заболеваний среди работающих с асбестом хризотиловым в современных условиях на ОАО «Ураласбест». Участники программы – специалисты четырех институтов – Финского и Американского институтов медицины труда, Екатеринбургского медицинского научного центра профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий Роспотребнадзора (Екатеринбург) и НИИ медицины труда РАМН (Москва) обследовали 2003 стажированных рабочих (стаж работы более 10 лет) и пришли к общему заключению о сопоставимости полученных данных, адекватности используемых национальных методов контроля запыленности, а также о единстве рентгенологических критериев при оценке асбестообусловленной патологии органов дыхания. Существенных отклонений в

ЭКСПОЗИЦИЯ

Сухие строительные смеси

24Б (44) ноябрь 2007 г.

состоянии здоровья работающих участниками проекта выявлено не было. Снижение уровней запыленности привело к постепенному снижению индексов риска асбестообусловленного рака органов дыхания и мезотелиомы. Из асбестообусловленных заболеваний злокачественная мезотелиома плевры является наиболее чувствительным индикатором неблагоприятных эффектов на здоровье работающих и населения асбестовой экспозиции. Директива Евросоюза 1999/77/ЕС о запрете производства и использования асбеста, в своей основе, базируется на данных исследований в профессиональной среде, поскольку развитие асбестообусловленной патологии, и, в частности, мезотелиом, происходит только после длительного воздействия высоких доз асбестосодержащих аэрозолей. По данным Dalton W. (1979) у 50% больных асбестозом, сформировавшемся в результате профессиональной экспозиции амфиболовых асбестов или их смеси с хризотилом на фоне основного заболевания развиваются злокачественные новообразования, в том числе, у 23,5% – мезотелиомы [Selikoff I., 1979]. При изучении причин смерти больных хризотил ассоциированным асбестозом, обследованных и пролеченных в Екатеринбургском медицинском научном центре за 60 лет (1946-2005 г.) не было выявлено ни одного случая мезотелиомы, развившейся на фоне хризотил ассоциированного асбестоза. В ходе системного анализа результатов медицинских осмотров 174909 человек, работающих на различных предприятиях

патологии все более активно используются различные методологии оценки риска. Зачастую в основу этих расчетов закладываются уровни воздействия, характерные для периода неконтролируемого использования асбеста (30-50 гг. XX в.) без учета современных уровней запыленности на рабочих местах и типа используемого асбеста, искаженная (как правило, завышенная) первичная информация о количестве случаев заболеваний [Weill H. et al., 2004], что обуславливает негативные прогнозы. Так отдельные авторы публикуют данные о том, что только в Западной Европе в течение ближайших 35 лет мезотелиома явится причиной смерти 250 тыс. человек [Peto J., 1999], в то время как частота заболеваний мезотелиомой по данным Всемирной организации здравоохранения составляет 1-2 случая на один миллион человек в год. По другим оценкам в большинстве из этих стран (США [Weill H. et al., 2004], Великобритании [Milliard А.К., 2003], Австрии [Neuberger M., 2003], Австралии [Berry G. et al., 2003], Финляндии [Аалто А., 1999], Швеции [Hemminki К., Li X. 2003]) заболеваемость мезотелиомой стабилизировалась и начала снижаться еще в середине 90-х гг. XX в. Пересмотр прогнозов будущей смертности от мезотелиомы плевры в Нидерландах показал, что этот уровень будет на 44% ниже предсказанного ранее [Segura O. et al., 2003]. Аналогичные данные приводят в своих публикациях австралийские [Berry G., 2003] и канадские [Camus M., 2006] исследователи. Не отвергая роли амфиболовых асбестов в развитии мезотелиом, мезотелиомогенные

Свердловской области за 6 лет (2000-2005 г.), установлено, что риск развития профессиональной асбестообусловленной заболеваемости органов дыхания постоянно снижается. Все случаи асбестообусловленных заболеваний зарегистрированы только на предприятиях традиционно занимающихся добычей, обогащений и производством хризотилсодержащей продукции, что ставит под сомнение значимость оценки риска развития профессиональных асбестообусловленных заболеваний органов дыхания у рабочих других отраслей промышленности. В последние годы для прогнозирования отсроченной частоты асбестообусловленной

свойства хризотилового асбеста вызывают сомнение у мирового научного сообщества, что нашло отражение в монографиях Международного агентства по изучению рака [Asbestos and other natural mineral fibres, 1986; Chrysotile asbestos, 1998] (Франция), а также работах бельгийских [Dumortier P. et al., 1998], английских [Hodgson J.T., Darnton A., 2000], канадских [Liddell F., Armstrong B., 1997; McDonald A.D. et al., 1997], американских [Smith A.H., 1998; Nolan R.P. et al., 2006] ученых. Риски развития мезотелиом вследствие профессиональной экспозиции амфиболовых и хризотилового асбестов соотносятся как 500:1 [Hodgson J.T., Darnton A., 2000].

Хризотил-асбест устойчив к воздействию щелочей, но быстро разлагается под действием даже слабых кислот, то есть он активнее разрушается под действием тканевых жидкостей и тем самым быстрее выводится из организма. Амфиболовые асбесты кислостойкие, что обуславливает их более длительную задержку в организме и, как следствие, пролонгированное действие на организм. Только недавно, благодаря разработке стандартного протокола оценки биоперсистенции минеральных волокон в легких, были показаны существенные различия в кинетике очищения легких от хризотила группы серпентинов и амфиболового асбеста, заключающиеся в том, период полувыведения хризотил-асбеста составляет 11,4 дней, а амфиболового асбеста – 466 дней [Bernstein D.M. et al., 2004]. Из вышесказанного следует, что результаты исследований по проблеме «Асбест и здоровье», выполненные независимыми зарубежными учеными согласуются с данными, полученными российскими исследователями и подтверждают правомочность Конвенции Международной организации труда № 162 «Конвенция об охране труда при использовании асбеста» (ратифицирована в Российской Федерации 08.04.2000 г. № 50-ФЗ «О ратификации Конвенции 1986 года об охране труда при использовании асбеста (Конвенция № 162)») и служат реальной базой для обоснования безопасного допустимого контролируемого использования хризотил-асбеста. Нашу страну пытаются вытеснить с мирового рынка. По сути дела запрет на использование асбеста часто принимаются по политико-экономическим соображениям и являются скрытыми экономическими барьерами, противоречащие основным принципам Всемирной Торговой Организации. «Антиасбестовая» кампания является результатом острой конкурентной борьбы за рынки сбыта и носит экономический, а в ряде стран и политический характер. Кампанию можно считать искусственно раскрученной, и в частности, направленной на подавление нашей страны как одного из основных производителей исключительно ценного природного минерала – хризотил-асбеста. Не организуются же «крестовые походы» против указанных выше производств алюминия, хроматов, сажи и т.д., а просто принимаются более жесткие нормы, регламентирующие все параметры производств, влияющие на здоровье работающих и населения. Зато в отношении производства и применения асбеста, в определенной степени уникального производства, можно создать нездоровый ажиотаж и продвигать на рынок свои весьма дорогостоящие, не всегда безопасные и неполноценные заменители. В небольшой заметке невозможно полностью раскрыть все аспекты затронутой проблемы, и мы надеемся, что в последующих номерах нашего журнала, мы найдем её продолжение и ответим на все вопросы читателей. Кашанский Сергей Владимирович ФГУН ЕМНЦ ПОЗРПП Роспотребнадзора, Екатеринбург

Цемент

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

Плотные и высокоплотные асфальтобетонные смеси, применяемые в верхних слоях покрытий автомобильных дорог и городских улиц, содержат в своем составе минеральный порошок. Минеральный порошок – материал, получаемый при помоле горных пород или твердых отходов промышленности. Минеральный порошок может быть активированный и неактивированный.

О возможности применения цемента в качестве минерального порошка в асфальтобетонных смесях Активированный минеральный порошок – материал, получаемый при помоле горных пород или твердых отходов промышленного производства с добавлением активирующих веществ; при помоле битуминозных пород, в том числе и горючих сланцев. Активирующие вещества – это смесь поверхностно активных веществ (ПАВ) или продуктов, содержащих ПАВ, с битумом, рационально подобранная применительно к химической природе сырья для производства минерального порошка. В соответствии с ГОСТ Р 52129-2003 {1} порошки минеральные в зависимости от показателей свойств и применяемых исходных материалов подразделяют на марки МП-1 – порошки неактивированные и активированные из карбонатных осадочных горных пород и порошки из битуминозных пород) и МП-2 (порошки из некарбонатных горных пород, твердых и порошковых отходов промышленного производства). Карбонатная порода – осадочная порода, состоящая более чем на 50% из одного или нескольких карбонатных минералов, например, из известняков (СаСО3), доломитов (СаСО3,

качестве порошков, ограничивается также содержание активных CaO+MgO до 3%, водорастворимых соединений до 6%. Эти ограничения, на наш взгляд, подлежат уточнению. Так, например, исследованиями Ядыкиной В.В., Высоцкой М.А. доказано, что за счет активного взаимодействия минеральных порошков, содержащих 20-40% оксида кальция с битумом, замедляется интенсивность его старения в асфальтобетоне, что способствует повышению долговечности. В работе Высоцкого А.В. установлено, что содержание оксидов железа в минеральном порошке в количестве 50-80% приводит к повышению коррозионной устойчивости асфальтобетона и к снижению интенсивности старения битума за счет более активного взаимодействия поверхности минерального материала с его компонентами. Технология приготовления минеральных порошков аналогична технологии помола сухих горных пород и технических каменных материалов, которые широко применяют в цементной, керамической и огнеупорной промышленностях. Во многих случаях приготовление минеральных порошков производят

Активирующиевещества–этосмесьповерхностно активныхвеществ(ПАВ)илипродуктов,содержащих ПАВ, с битумом, рационально подобранная применительно к химической природе сырья для производства минерального порошка MgCO3 с примесями глинистого, железистого, кремнистого и др. веществ) и переходных между ними разновидностей. Некарбонатная порода – это осадочная или изверженная порода, состоящая более чем на 50% из минералов кремнезема (SiO2), например, опок, трепелов, туфов, песчаника, гранитов. Порошковые отходы промышленного производства – это отходы промышленного производства, не требующее измельчения, например, золы – уноса и золо – шлаковые смеси тепловых электростанций, пыль уноса цементных заводов, металлургические шлаки и др. ГОСТ 52129-2003 ограничивает содержание полуторных окислов (Al2O3+Fe2O3) в горных породах и промышленных отходах производства, используемых при приготовлении порошков, и в порошковых отходах промышленного производства, используемых в качестве порошка до 7% – для активированных порошков и до 1,7% – для неактивированных порошков. В твердых промышленных отходах производства, используемых для приготовления порошков, и в порошковых промышленных отходах производства, используемых в

вдали от мест их применения в битумоминеральных и асфальтобетонных смесях, что вызывает необходимость их упаковки в крафтмешки во избежание значительных потерь от распыла при транспортировании навалом в автомобилях и вагонах. Технология приготовления порошков заимствована из давно известных технологий размола материалов на любых видах мельниц, обеспечивающих заданную техническими условиями тонкость помола и наименьшую стоимость порошка. Технологические переделы получения минеральных порошков следующие: разработка камня крупных размеров в карьере (взрывом); транспортирование камня к дробильной установке; плинтовка негабаритного камня; грохочение; первичное дробление камня до габаритных размеров; грохочение; вторичное дробление до крупности 15-20 мм; подсушка габаритного камня 15-20 мм до влажности менее 0,5%; помол камня без сепарации или с сепарацией, также без сепарации с обработкой активирующей смесью; хранение минерального порошка и упаковка; транспортирование минерального порошка к месту применения. В данное время порошки

приготовляют на шаровых мельницах производительностью 3-10 т/ч, которые широко используются при размоле клинкера портландцемента и др. материалов. Технология производства минерального порошка довольно энергоемка и трудоемка, поэтому его производство в условиях асфальтобетонных заводах не эффективно. В Центрально-Черноземном районе (ЦЧР) действуют два мощных цементных завода: ЗАО «Белгородский цемент» и ЗАО «Осколцемент», мощности которых недозагружены из-за недостаточного спроса. Из-за отсутствия карбонатного сырья, сложности технологии производства минерального порошка дорожные организации Белгородской, Курской, Воронежской и других областей ЦЧР и других регионов России намерены применять в асфальтобетонных смесях цемент в качестве минерального порошка, что должно обеспечить высокое качество асфальтобетона в верхних слоях покрытий автомобильных дорог и городских улиц, а также снижение стоимости устройства таких покрытий (за счет снижения транспортных расходов). При планово-распределительной экономике цемент являлся строго фондируемым материалом (минеральным вяжущим) для приготовления строительных растворов, цементных бетонов, а также для производства сборных цементобетонных, железобетонных деталей и конструкций. Применение цемента на других работах запрещалось, поэтому не велись научно-исследовательские работы по его применению не по назначению. В рыночной экономике применение цемента на любых видах работ, в том числе и в качестве минерального порошка в асфальтобетонных смесях, диктуется получением максимально возможного дохода-прибыли. Однако применение цемента в качестве минерального порошка в асфальтобетонных смесях сдерживается из-за отсутствия нормативных документов. Действующие нормативные документы, регламентирующие качество минерального порошка ГОСТ Р 52129-2003 {1}, качество асфальтобетонных смесей и асфальтобетонов ГОСТ 9128-97 {4} не содержат сведений о возможности применении цемента в качестве минерального порошка. Портландцемент и шлакопортландцемент общестроительного назначения изготовляют на основе портландцементного клинкера в соответствии с требованиями ГОСТ 101178-85{4}. По вещественному составу цемент подразделяют на портландцемент (без минеральных добавок), портландцемент с минеральными добавками (с активными минеральными добавками не более 20%), шлакопортландцемент (с добавками гранулированного шлака более

ЭКСПОЗИЦИЯ

Цемент, Оборудование

24Б (44) ноябрь 2007 г.

20%). По прочности при сжатии в 28-суточном возрасте цемент подразделяют на марки: портландцемент 400, 500, 550 и 600; шлакопортландцемент 300, 400 и 600. Для приготовления асфальтобетонных смесей могут быть использованы в качестве минерального порошка цементы с наименьшей активностью (портландцемент марки не выше 400, шлакопортландцемент марок 300, 400). Особенности применения цемента в качестве минерального порошка заключаются в его минеральном составе, значительно отличающемся от минерального состава порошков из карбонатных горных пород. Минеральный порошок марки МП-1 состоит в основном из минералов СаСО3, не вступающих в реакции гидролиза и гидратации. Образование цементного клинкера происходит в зоне спекания вращающихся печей в интервале температур 1100-1500 градусов. В результате взаимодействия СаО свободных окислов и получение соединений силикатов алюминатов, ферритов кальция с образованием жидкой фазы до 15-30% и главнейших соединений в такой последовательности: 2СаОSiO2 (двухкальциевый силикат С2S), 3СаОAl2O3 (трехкальциевый алюминат С3А), 4СаОAl2OFe2O3 (четырехкальциевый алюмоферрит C4AF) и 3CaOSiO2 (трехкальциевый силикат С3S). В конечном продукте может содержаться небольшое количество (до 1,5%) избыточной свободной CaO или MgO. В портландцементе содержание клинкерных минералов бывает: трехкальциевого силиката (C3S) 37-60%, двухкальциевого силиката (C2S) 15-37%, трехкальциевого алюмината (C3A) 7-15% и четырехкальциевого

алюмоферрита (C4AF) 10-18%. Для замедления реакции схватывания цементного теста в результате образования гидросульфоалюмината кальция в цементный клинкер при помоле вводят до 3 % гипса (CaSO4 2H2O). При взаимодействии цемента с водой возникают процессы гидратации (реакция, протекающая с присоединением воды) и гидролиза (реакции без распада вещества или с распадом его и образованием новых соединений). Эти сложные процессы в общих чертах могут быть отнесены к следующим реакциям главнейших минералов. В процессе взаимодействия с водой трехкальциевого силиката происходит гидролитическая диссоциация по реакции: 3CaOSiO2+nH2O > 2CaOSiO2 nH2O+Ca(OH)2. Двухкальциевый силикат при взаимодействии с ограниченным количеством воды гидратируется по следующему уравнению: 2СaOSiO2+nH2O > 2CaO SiO2 nH2O. Трехкальциевый алюминат весьма быстро присоединяет воду по уравнению: 3CaOAl2O3+H2O > 3CaOAl2O3 6H2O. Поскольку в цементной смеси имеется гипс, последний вступает в реакцию с гидротрехкальциевым алюминатом, образуя труднорастворимое новообразование – гидросульфоалюминат кальция по следующему уравнению: 3CaOAl2O3 6H2O+3(CaSO4 2H2O)+19H2O > 3CaOAl2O3 3CaSO4 31H2O. Четырехкальциевый алюмоферрит при взаимодействии с водой образует: 4CaOAl2O3Fe2O3+nH2O > 3CaOAl2O3 6H2O+ +CaOFe2O3 nH2O. Таким образом, в асфальтобетоне с применением цемента в качестве минерального

порошка, несмотря на наличие на их поверхностях структурированных пленок битума, при увлажнении могут происходить в какой-то мере реакции гидролиза и гидратации клинкерных минералов с образованием указанных новообразований. Исследование возможности протекания реакций гидролиза и гидратации клинкерных минералов в водонасыщенном асфальтобетоне, химического взаимодействия компонентов битума с цементом не проводились. Гридчин А.М., д-р техн. наук, проф., Шухов В.И., канд. техн. наук, доц., Кайдалов О.А., аспирант Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова Литература 1. ГОСТ Р 52129-2003. «Порошок минеральный для асфальтобетонных и органоминеральных смесей. Технические условия». – М., 2003. – 12с. 2. Высоцкая М.А. Асфальтобетон с применением известьсодержащих минеральных порошков. Автореферат на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. – Белгород, 2004. – 22с. 3. Высоцкий А.В. Эффективный асфальтобетон на минеральных материалах из железосодержащего техногенного сырья КМА. Автореферат на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. – Белгород, 2004. – 23с. 4. ГОСТ 9128-97. «Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон. Технические условия». – М., 1997. – 13с.

Цемент

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

В статье Денисова Г. [1] поднимается вопрос о возможности увеличения в стране производства вяжущих. Планируемое программой «Доступное жилье» увеличение объемов строительства жилья в год с 40 млн. м2 до 80 млн. м2 может быть реализовано при удвоении объемов производства и потребляемых при этом строительных материалов, среди которых одним из основных является цемент. В соответствии с СН-445-77 «Нормы расхода материалов и изделий на 1000 м2 приведенной общей площади жилых зданий» в среднем расход цемента, в т.ч. в составе бетонных и железобетонных изделий, на 1 м2 жилья составляет около 500 кг. Исходя из этого, для строительства 80 млн.кв.м жилья в год потребуется 40 млн.т.

К вопросу снижения цементоемкости строительства В настоящее время производство цемента в РФ составляет около 40 млн.т, из которых одна половина расходуется на строительство жилья, другая – на строительство: промышленное, дорожное, мелиоративное, сельскохозяйственное, зданий и сооружений соцкультбыта, на реконструкцию, капитальный и текущий ремонт существующих зданий и сооружений. Очевидно, что для обеспечения строительства жилья в объеме 80 млн.м2 и для обеспечения других видов строительства, реконструкции и ремонта существующих зданий потребуется соответственно 80 млн.т цемента. Средний коэффициент использования существующих мощностей цементных заводов немногим превышает 50%. Однако удвоение производства цемента не представляется возможным без технического перевооружения и реконструкции существующих заводов, износ основных фондов которых достигает в среднем 70%. В связи с этим реальна угроза невыполнения программы увеличения объемов строительства жилья из-за недостаточной обеспеченности цементом. Импорт цемента приведет к дальнейшему повышению стои-

решению проблем ресурсо- и энергосбережения и экологии в строительном комплексе и жилищно-коммунальном хозяйстве страны. Этому направлению деятельности было посвящено и годичное собрание РААСН в 2003 г. в Казани. Ниже предлагаются отдельные результаты этой деятельности, направленные на снижение цементоемкости строительства за счет развития производства бесклинкерных вяжущих. 1. Производство композиционных шлакощелочных вяжущих и бетонов, материалов, бетонных и железобетонных изделий на их основе В «Стратегии развития строительного комплекса Российской Федерации на период до 2010 года» ставится задача рационального использования и вовлечения в производство техногенных отходов различных отраслей промышленности, замещения на 20-30% природного сырья производственными и бытовыми отходами в производстве строительных материалов. В наибольших объемах в стране скопились и продолжают увеличиваться в отвалах шлаки металлургической

странах этот показатель достигает 60-80%. Вместе с тем, они представляют собой ценное сырье для производства шлакощелочных вяжущих, которые по своим физико-техническим свойствам не уступают или превышают показатели портландцемента. Наибольший интерес представляет организация производства шлакощелочных вяжущих на основе доменных шлаков, ежегодный выход которых на металлургических комбинатах РФ составляет около 30 млн.т. Производство портландцемента представляет собой весьма энергоемкий процесс со значительными объемами использования природного сырья и вредных выбросов в окружающую среду. Только углекислого газа выбрасывается в атмосферу одна тонна на тонну производимого цемента. При производстве шлакощелочных вяжущих в больших объемах используются техногенный молотый шлак и щелочные затворителя. По данным проф. Дворкина Л.И., сравнение затрат на производство шлакощелочных вяжущих марок 600-1200 и портландцемента марки 600 показывает, что у шлакощелочных вяжущих ниже: себестоимость в 1,7-1,9 раза, удельный расход топлива в 3-5 раз, электро-

Модернизацияцементныхзаводовснаращиваниеммощностейнеобходимы не только с позиций обеспечения потребностей при увеличении объемов строительства жилья, но и с позиций обеспечения национальной безопасности и экономической независимости страны мости жилья, что сделает его для большей части населения еще более недоступным. Модернизация цементных заводов с наращиванием мощностей необходимы не только с позиций обеспечения потребностей при увеличении объемов строительства жилья, но и с позиций обеспечения национальной безопасности и экономической независимости страны. И ее необходимо проводить, несмотря на то, что это потребует значительных инвестиций. Вторым, не менее затратным направлением обеспечения строительства вяжущими, является развитие и расширение производства бесклинкерных вяжущих на основе рационального использования природного и техногенного сырья. При этом будет достигнуто значительное снижение стоимости строительства за счет существенного ресурсо- и энергосбережения с одновременным решением экологических проблем при производстве вяжущих. Учеными в области строительного материаловедения ведется систематическая аналитическая работа и исследования по

промышленности и золошлаковые отходы энергетической отрасли. Только на металлургических комбинатах Урала и Сибири скопилось в отвалах 450 млн.т металлургических шлаков, а в отвалах ТЭС страны накоплено без малого 1,5 миллиарда тонн золошлаков, занимающих окружающую среду. В печати систематически высказывается беспокойство ученых и специалистов по поводу недостатка мер для использования их в строительной практике. Ряд ведущих ученых-строителей обратились по этому поводу через «Строительную газету» №42 в 2003 г. с открытым письмом к Председателю Правительства РФ (на тот момент М.М. КАСЬЯНОВ). На сегодня нельзя сказать, что металлургические шлаки и золошлаки ТЭС не используются в производстве строительных материалов в стране. Они используются в качестве минеральных добавок при производстве цемента, заполнителей для бетонов, отсыпки дорожных оснований и т.д. Если объемы их утилизации в нашей стране не превышают 10-15%, то в других технически развитых

энергии в 2 раза, приведенные затраты – в 2-2,5 раза. Целесообразность и техникоэкономическая эффективность производства шлакощелочных вяжущих, бетонов, бетонных и железобетонных изделий для промышленного, транспортного, мелиоративного и гражданского строительства показана широкими исследованиями начиная с 70-х годов прошлого столетия научных школ Глуховского В.Д., НИИЖБ, академика РААСН Комохова П.Г., советника РААСН Калашникова В.И. результатом этих разработок посвящены около 50-ти кандидатских диссертаций, ряд докторских диссертационных работ, многочисленные монографии и научные статьи. Показана возможность получения шлакощелочных вяжущих на основе большей разновидности шлаков металлургической и топливной промышленности. В 80-годы в стране были разработаны нормативные требования к сырьевым компонентам, составам и свойствам шлакощелочных вяжущих, бетонов, бетонных и железобетонных изделий, технологии их производства и применения. Было организовано производство их в ряде

ЭКСПОЗИЦИЯ

Цемент

24Б (44) ноябрь 2007 г.

городов бывшего СССР. Однако с началом перестройки экономических отношений они прекратили свое существование по ряду причин, которые вполне устранимы. Резко снизились и объемы исследований в области разработок шлакощелочных вяжущих и их применения. Вместе с тем по планам НИР РААСН в Казанском государственном архитектурно-строительном университете в течение последних 5-ти лет ведутся систематические исследования по разработке композиционных шлакощелочных вяжущих. Результаты исследований показали эффективность модификации шлакощелочных вяжущих молотыми отходами боя керамического кирпича, отработанной формовочной смеси, золой-уноса ТЭС, микрокремнеземом с получением рядовых, высокопрочных марок до 1100, нормально-, быстро – и особобыстротвердеющих вяжущих. По результатам разработок подано 5 заявок на патенты на изобретения, на одно из которых получено положительное решение. На основе этих вяжущих разработаны составы и технология производства бетонов рядо-

изготовления материалов, в производстве которых в нашей стране используется цемент. По утверждению западных специалистов, это позволило их странам достигнуть революционных успехов в повышении производительности труда, повышении качества и снижении стоимости в строительстве. Члены ОСН РААСН в последние 15 лет ведут интенсивные исследования по разработке композиционных гипсовых вяжущих и материалов на их основе, отличающихся повышенными прочностью и водостойкостью. На кафедре вяжущих и бетонов Московского государственного строительного университета, возглавляемой академиком РААСН Баженовым Ю.М., разработаны композиционные гипсовые вяжущие, на основе которых может быть изготовлена широкая номенклатура строительных материалов и изделий, в том числе несущих конструкций. В Казанском государственном архитектурно-строительном университете разработаны композиционные гипсовые, гипсоангидритовые и ангидритовые вяжущие и материалы на их основе повышенной прочности и водо-

вяжущих на основе доломитового сырья для устройства полов, изготовления изделий из тяжелых бетонов, отделочных материалов. Производство таких вяжущих предполагает вовлечение в производство местного природного и техногенного сырья, снижение энергетических затрат по сравнению с производством портландцемента, расширение номенклатуры строительных материалов на основе минеральных вяжущих. Стоимость одной тонны композиционных вяжущих марок 300-500 на основе доломитового сырья ниже стоимости портландцемента на 250300 рублей. Развитие производства и применения композиционных магнезиальных вяжущих на основе доломитового сырья позволит снизить цементоемкость строительства на 5-7%. 4. Производство композиционных низкомарочных гидравлических вяжущих на основе местного сырья Давно забытые в нашей стране низкомарочные гидравлические вяжущие – гидравлическая известь и романцемент в других

НакафедревяжущихибетоновМосковскогогосударственногостроительного университета, разработаны композиционные гипсовые вяжущие, на основе которых может быть изготовлена широкая номенклатура строительных материалов и изделий, в том числе несущих конструкций вых, высокопрочных, нормально-, быстро- и особобыстротвердеющих классов по прочности до В80, марок по морозостойкости до F800 и по водонепроницаемости до W25. Стоимость разработанных вяжущих в зависимости от марки и вида затворителя ниже стоимости портландцемента от 30% до 3-х раз. Особую актуальность производство шлакощелочных вяжущих и бетонов представляет для регионов страны, не имеющих собственного производства портландцемента. Организация производства и применение шлакощелочных вяжущих, в том числе композиционных, бетонов, бетонных и железобетонных изделий на их основе позволит снять проблему дефицита цемента при реализации программы «Доступное жилье» и повысить доступность жилья для населения. Только при использовании 10 млн.т композиционных шлакощелочных вяжущих вместо 10 млн.т цемента экономический эффект составит около 10 млрд. рублей. Объем же производства их может быть значительно выше. 2. Производство композиционных гипсовых вяжущих и изделий на их основе В нашей стране производится и применяется в строительном комплексе преимущественно строительный гипс и в небольшом количестве высокопрочный гипс с общим объемом менее 5% в применяющихся минеральных вяжущих веществах. В других ведущих технически развитых странах производство гипсовых вяжущих веществ достигает 20-27% от общего объема производства минеральных вяжущих веществ. Гипсовая промышленность западных стран в значительных объемах производит гипсоангидритовые и ангидритовые вяжущие. Это позволяет расширить номенклатуру гипсовых вяжущих, часть из которых применяется для

стойкости. Показана возможность получения ангидритового вяжущего на незагруженных в настоящее время печах керамзитовых заводов. Установлена возможность получения композиционных ангидритовых вяжущих марок 300-500. С использованием керамзитовой печи получена опытно-промышленная партия. Результаты разработок защищены двумя патентами РФ. Применение разработанных композиционных вяжущих позволяет расширить номенклатуру гипсовых сухих строительных смесей и обеспечивать возможности изготовления на их основе некоторых видов растворов и бетонов. Это позволит снизить цементоемкость строительства на 5-7%. Расчетная стоимость одной тонны композиционного ангидритового вяжущего марок 300-500 ниже стоимости портландцемента марки 400 на 200-300 рублей. 3. Производство композиционных магнезиальных вяжущих веществ и строительных материалов и изделий на их основе В последние 15 лет в стране велись интенсивные исследования по разработке эффективных магнезиальных вяжущих на основе доломитов. Доломиты являются достаточно распространенным сырьем в различных регионах РФ. Представляют практический интерес результаты разработок, выполненных в Челябинске и в Казани. В Казанском государственном архитектурно-строительном университете разработаны составы и технология получения композиционных вяжущих на основе доломитового сырья марок до 600. Результаты разработок защищены патентом РФ на изобретение. Показана возможность производства этих вяжущих с использованием керамзитовой печи. Получена опытно-промышленная партия. Установлена эффективность применения композиционных

технически развитых странах производятся и применяются в производстве гидравлических строительных растворов и сухих строительных смесей и низкомарочных бетонов. Для их производства могут применяться распространенные местные известняки, глины и карбонатно-глинистое сырье. В Казанском государственном архитектурно-строительном университете разработаны составы и технология производства на основе местного карбонатно-глинистого сырья с добавками техногенных отходов композиционных низкомарочных гидравлических вяжущих повышенной прочности. Техническая новизна разработки защищена патентом на изобретение. Развитие производства и применения композиционных низкомарочных вяжущих на основе местного природного и техногенного сырья позволит снизить цементоемкость строительства на 5-7%. Развитие производства и применения композиционных шлакощелочных, гипсовых, гипсоангидритовых, ангидритовых, магнезиальных и низкомарочных гидравлических вяжущих позволит значительно снизить цементоемкость строительства при реализации программы «Доступное жилье» и повысить доступность жилья для населения. Представляется целесообразным формирование федеральной и региональных программ по развитию производства бесклинкерных вяжущих. Рахимов Р.З., д-р техн. наук, профессор, Казанский государственный архитектурно-строительный университет Список литературы: 1. Денисов Г. «Возможности увеличения производства вяжущих. Строительная газета. №5, 3 февраля 2006 г.

24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

3 номера 6 номеров (годовая подписка)

1000 руб. 1900 руб.