Экспозиция Бетону и Сухие смеси by stroy expoz

ISSN:1997-2814

бетоны & сухие смеси concrete & dry mixes

специализированное издание

www.bssm.ru

3/Б (60) апрель 2008

бетоны & сухие смеси УЧРЕДИТЕЛЬ И ИЗДАТЕЛЬ: ООО «Экспозиция» АДРЕС УЧРЕДИТЕЛЯ, ИЗДАТЕЛЯ И РЕДАКЦИИ: 423809, Республика Татарстан, г. Набережные Челны, пр. Мира, 5/01, оф. 181 beton@expoz.ru www.expoz.ru www.bssm.ru ТЕЛЕФОН: (8552) 39-03-38, 38-54-99, 38-54-87 Директор: Шарафутдинов И. Н. ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР: Кудряшов А. В. ВЫПУСКАЮЩИЙ РЕДАКТОР: ФАСКЕЕВА Ю.Р. ДИЗАЙН И ВЕРСТКА: ГАЛЬЯНОВА т. а., 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.

С ОДЕРЖАНИЕ: • Бетоны • Защита бетона • Оборудование • Армирующие элементы бетонов • Бетоносмесительные установки • Оборудование для производства цемента • Оборудование для бетонных заводов • Оборудование для производства пенобетона

• Лабораторное оборудование • Цемент • Полимербетоны

• Опалубочные системы для ЖБИ

• Сухие строительные смеси

• Химические добавки для бетонов

• Купон подписки

Р.З. РАХИМОВ. Содержание и развитие промышленности строительных материалов Республики Татарстан....................................................5 С.А. ГОЛЫШЕВ. Магнезиальные бетоны. Качественно новый класс бетонов для устройства промышленных полов.................................................................................................7 И.А. ВОЙЛОКОВ. Вторичная защита бетонных и железобетонных конструкций..................................................................................8 Н.П. МЭЙЛВАГАНАМ. Ингибиторы коррозии..........................................................13 А.Б. ЛИПИЛИН, Н.В. КОРЕНЮГИНА, М.В. ВЕКСЛЕР. Использование роторноцентробежных дробилок пенопласта в производстве полистиролбетона...........................................................................16 О.В. БОГОМОЛОВ. Быстродействующие парогенераторы серии TGH для автоклавных технологий производства ячеистых бетонов.............................22 М. С. Ермолов. Добавки для современных высококачественных бетонов и отделочные материалы в высотном строительстве..............................26

Отпечатано: в типографии «Логос» 420108, г. Казань, ул. Портовая, 25А (843) 231-05-46 citlogos@mail.ru www.logos-press.ru № заказа 03-08/16-1

И. КАРИМОВ. Влияние тонкодисперсных минеральных наполнителей на прочность бетона..................................................35

Подписано к печати: 31.03.08 г. Тираж: 10 000 экз.

С.А. ЗАХАРОВ. Оптимизация составов бетонов при помощи высокоэффективных поликарбоксилатных пластификаторов..............................39

СВИДЕТЕЛЬСТВО Журнал зарегистрирован 27 июля 2006 года ПИ № ФС77-25309 Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охраны культурного наследия.

М. ЦИМБАЛОВА. Биржа – бермудский треугольник или возможность выхода на следующий уровень?.................................................46

Распространяется гг. Казань, Набережные Челны, Альметьевск, Пермь, Нижнекамск, Саратов, Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Нижний Новгород, Уфа, Ижевск, Саранск, Ростов-на-Дону, Челябинск, Магнитогорск, Самара.

И. Г. ИЗМАЙЛОВ, И.Г. БАРИНОВА. Будущее за комплексными жидкими добавками к бетонам!!!..............................................................................28

О.Б. МЕЖОВ. Результаты наблюдений 2006-2007 г.г. за способами применения механизированных технологий выполнения штукатурных работ сухими смесями в различных регионах РФ............................43 Ю.А. ГОНЧАРОВ. Деятельность Российской гипсовой ассоциации как ключевого звена отечественной гипсовой промышленности..........................47 П.В. ЗОЗУЛЯ. Сухие строительные смеси для кладочных растворов.................. 48

Редакционный совет Войлоков Илья Анатольевич – доцент кафедры «Технология, организация и экономика строительства» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет». Войтович Владимир Антонович – доцент Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета, зам. генерального директора по науке Нижегородского регионального центра наноиндустрии, канд. техн. наук. Рахимов Равиль Зуфарович – заведующий кафедрой «Строительные материалы» Казанского государственного архитектурно-строительного университета, доктор техн. наук, профессор.

НАШИ ПАРТНЕРЫ:

Мыосуществляемполныйспектруслугпо разработкеисозданиюсайтов,размещению, поддержке,продвижениюиоптимизации веб-сайтовсучетомособенностейпоисковых систем в интернете. www.elonika.ru in@elonika.ru +7 (8552) 38-51-26

Федеральное рекламное агентство. Основная специализация – размещение рекламы в регионах России и странах СНГ. Посетителям портала www.reklama-online. ru предоставляется свободный доступ к базе данных региональных СМИ. Реклама Онлайн +7 (383) 227-64-64 +7 (495) 737-54-64 info@reklama-online.ru www.reklama-online.ru

Уважаемые читатели! Повышение долговечности и срока службы современных конструкций – весьма актуальный и серьезный вопрос, назревший не в последнее время. Преждевременный выход из строя порой целых зданий, обветшание и невозможность своевременной диагностики приводят к тому, что строительным конструкциям наносится очень большой ущерб, а через них страдают люди. За примерами ходить далеко не надо. Все мы прекрасно помним последние техногенные катастрофы. Наша прикладная наука работает в тяжелых условиях, повсеместно сокращаются лаборатории, приходится признать, что нам требуется целая государственная программа: необходимо создавать научные центры, которые способны проводить мониторинг конструкций зданий, ведь в последнее время данная тематика отдана на откуп небольшим фирмам, а качество производимых ими работ оставляет желать лучшего. Очень сильно сократилось количество научных кадров, где-то в 3-4 раза. Мы редко теперь видим молодых специалистов, прервалась определенная связь времен. По данным натурных наблюдений, в различных областях народного хозяйства агрессивному воздействию подвергается от 15 до 75% конструкций зданий и сооружений. Вопросу защиты конструкций во всех странах мира уделяется большое внимание, развитие монолитного домостроения, особенно в нашей стране, выдвигает целый ряд определенных требований к долговечности и защите конструкций. Но несмотря на эти трудности, есть определенный прогресс. За последние годы нашими учеными, сотрудниками различных институтов выработан целый комплекс мер, способных действительно сократить коррозионные процессы, самое главное, что это не только математические модели, а законченные технологические продукты, способные значительно улучшить коррозионную защиту конструкций. Продолжают работу и укрепляют престиж нашей науки НИИЖБ, институт Веденеева, ВИТу, ЦНИИС. Благодаря тому что на нашем рынке появились и хорошо продвигаются современные как западные, так и отечественные продукты, большую работу здесь ведет целая группа компаний, особенно хочется выделить ООО «Гидромон». Мы имеем возможность на опыте наших и западных коллег, постоянно перенимая современные технологии, внедрять на наших стройках новейшие методы защиты строительных конструкций. В области защиты бетонов серьезный шаг сделали наши отечественные производители добавок и модификаторов ОАО «Полипласт», ООО «СКТ-стандарт», ООО «Полирелакс» и совместные предприятия «MC-bauchimia». Тому, что мы все-таки сможем возродить нашу фундаментальную науку, служат конференции, именно они помогут нашим специалистам проследить тенденции в развитии новых методов по защите строительных конструкций. Ярким примером может быть конференция «Проблемы долговечности зданий и сооружений в современном строительстве», прошедшая в октябре 2007 года в г. Санкт-Петербурге. Надо признаться, с годами технический прогресс идет дальше и, увы, строительные материалы, как и мы, люди, будут постоянно подвергаться воздействию различных внешних агрессивных факторов, поэтому хочется верить, что в ближайшее время нам удастся наладить не только обмен информацией, но и мониторинг всех узких и проблемных мест в области строительных конструкций. Дорогу осилит идущий. Удачи нам всем, дорогие коллеги! Войлоков Илья Анатольевич,

доцент кафедры Технологии, организации и экономики строительства СПГПУ

ЭКСПОЗИЦИЯ

Бетоны

3/Б (60) апрель 2008 г.

Республика Татарстан является одним из лидеров среди субъектов Российской Федерации по объемам жилищного строительства. В 2007 году сдан в эксплуатацию рекордный объем жилой площади – более 2 млн. м2 при численности населения 3800 тыс. жителей. За последние годы сданы в эксплуатацию значительные объекты транспортного, промышленного и социального строительства – автодорожный мост через р. Кама, первая очередь Казанского метрополитена, спортивные сооружения и др. Выполнены большие объемы строительных работ по реконструкции и обновлению облика существующих зданий и инфраструктуры к 1000-летию Казани и Елабуги.

Состояние и развитие промышленности строительных материалов РЕСПУБЛИКИ ТАТАРСТАН Р.З. Рахимов

В значительной мере высокие темпы строительства обеспечены соответствующим развитием промышленности строительных материалов, которому в республике уделяется постоянное внимание правительства. Развитию строительной индустрии посвящены постановления Кабинета Министров республики: № 33 от 19.01.1996 г. «Об утверждении приоритетных направлений

заведующий кафедрой строительных материалов КазГАСУ, д.т.н., проф., чл.-корр. РААСН, Почетный строитель России, Заслуженный деятель науки Российской Федерации

отличалась ограниченной номенклатурой продукции, основными из которых были бетонные и железобетонные изделия (более 70%), керамический и силикатный кирпич, керамзит. В первые годы перестройки резко снизились объемы инвестиций в промышленность строительных материалов, стали возрастать износ и убытие ее основных фондов.

г. Казань

принцип с учетом государственных и отраслевых программ развития отечественной промышленности строительных материалов регулярно закладывался при разработке всех последующих республиканских постановлений и программ, имеющих не директивный, а рекомендательный характер. При разработке республиканских программ развития инновационной деятельности в

Общая мощность действующих предприятий производства бетонных и железобетонных изделий в 2007 году достигла 2534 тыс.м3, а производство бетонных и железобетонных изделий с 2000-го года возросло более чем в 2 раза с 683-х до 1473 тыс.м3, с существенным увеличением номенклатуры продукции и объема изделий из легких бетонов структурной перестройки базы строительной индустрии Республики Татарстан в условиях рыночных отношений», №396 от 7.05.1999 г. «О рациональном использовании местного сырья в производстве строительных материалов», № 897 от 15.12.2001 г. «О мероприятиях по дальнейшему развитию базы строительной индустрии». В 2004 году разработана «Программа развития инновационной деятельности в строительной индустрии и промышленности строительных материалов Республики Татарстан». Постановлением Кабинета Министров № 294 от 9.06.2006 г. утверждена целевая комплексная программа «Устойчивое развитие строительного комплекса Республики Татарстан на 2005-2008 гг.» с подпрограммой, посвященной развитию промышленности строительных материалов. В 2007 г. разработана целевая комплексная программа «Развитие и размещение производительных сил Республики Татарстан на основе кластерного подхода до 2020 года и на период до 2030 года», включающая блок «Промышленность строительных материалов». Промышленность строительных материалов республики и до перестроечных времен была одной из крупнейших в Российской Федерации с годовым объемом продукции, не уступающим объему продукции промышленности строительных материалов трех советских прибалтийских республик. Однако она

Перестройка экономических отношений, стремление к вхождению в мировой строительный рынок и обеспечению конкурентоспособности строительной продукции, переход предприятий строительной индустрии и строительных организаций из государственных в частную собственность, нарастающие потребности в увеличении объемов строительства жилья привели к необходимости учета мировых тенденций развития строительства, изменения структуры и улучшения облика строящихся зданий и сооружений. Это потребовало в свою очередь принятия мер по соответствующей структурной перестройке и развитию базы строительной индустрии с существенным увеличением инвестиций в реконструкцию и обновление основных фондов сохранивших дееспособность предприятий, созданием новых технологических линий и производств с расширением номенклатуры, повышением качества и технико-экономических показателей продукции. При формировании этих мер уже в первом из упомянутых выше постановлений по структурной перестройке базы строительной индустрии в условиях рыночных отношений впервые были учтены анализ текущего состояния республиканской базы строительной индустрии, тенденции развития подотраслей промышленности строительных материалов в других передовых технически развитых странах и отдельных субъектах РФ. Этот

строительной индустрии, устойчивого развития строительного комплекса и программы развития и размещения производительных сил промышленности строительных материалов на период до 2030-го года был произведен расчет потребностей в основных видах строительных материалов, степени обеспеченности их собственным производством и прогнозируемым их дефицитом, исходя из прогноза объемов и структуры строительства и типологии зданий по экономическим зонам и в целом по республике. Такой подход при формировании программ позволил представителям бизнес сообщества производить независимый и обоснованный выбор направлений выгодного вложения инвестиций в развитие отдельных подотраслей промышленности строительных материалов. В 2001 году общий объем инвестиций в промышленность строительных материалов республики составлял 51,86 млн. руб., из которых 28,5% были из бюджета. В 2004-м и 2006 годах объем инвестиций возрос по сравнению с 2001 годом соответственно в 10 и 20 раз при полном отсутствии бюджетного финансирования. В связи с этим, ввод в действие основных фондов промышленности строительных материалов республики в процентах от стоимости имеющихся основных фондов в последние годы от 4,5 до 7,5 раз превышают средние показатели по России в целом.►

Бетоны В настоящей статье приведены сведения о развитии подотрасли производства бетонных и железобетонных изделий и товарного бетона в республике с 2000-го по 2007 годы. В 2000 году подотрасль бетона, бетонных и железобетонных изделий республики располагала 55-ю предприятиями бетонных и железобетонных изделий общей мощностью 1973 тыс.м3 в год и 46-ю предприятиями товарного бетона общей мощностью 3357 тыс.м3 в год, которыми было произведено соответственно 683 тыс.м3 и 236 тыс.м3 бетонных и железобетонных изделий. На большинстве предприятий, включая и 7 заводов крупнопанельного домостроения, состав морально устаревшего и износ оборудования превышал 50%, достигая на отдельных предприятиях 90%, а использование проектных мощностей составляло от 10-ти до 30%. Начиная с 2000-го года, проводится реконструкция заводов КПД с переходом на выпуск стеновых панелей с эффективным теплоизоляционным слоем и конструкций для жилых домов универсальной безригельной системы, осваивается производство железобетонных изделий для сооружений Казанского метрополитена. В 2000-м году в республике появляется 1-ое производство пенобетона мощностью 30 тыс. м3, а в 2001-м году начинает осваиваться производство пустотелых стеновых камней линии «Компакта» мощностью 90 тыс.м3. Но ускоренные эффективные перестройка и развитие подотрасли бетона, бетонных и железобетонных изделий начались с 2002 года и продолжаются по настоящее время. С 2002-го по 2007 годы запущены в эксплуатацию: • 14 новых автоматизированных бетоносмесительных комплексов и узлов отечественного и зарубежного (фирм Stetter, WIGGERT и др.) производства мощностью от 14-ти до 180 тыс.м3 (ООО «Союзшахтоосушение», ЗАО «Кулонстрой», КПД-3, ОАО «Татстрой» и др.) с общей мощностью около 900 тыс.м3; • 16 технологических линий по производству бетонных и железобетонных изделий: финская – стендового безопалубочного формования ЖБИ мощностью 100 тыс.м3, бельгийская – пустотного настила «ЕСНО» мощностью 50 тыс.куб., железобетонных изделий на опрокидных поддонах мощностью 34 тыс. м3, вибропрессованных труб мощностью 125 тыс. пог.м, 4 линии погонажных железобетонных изделий непрерывного формования общей мощностью 367 тыс.м3, 6 линий по производству стеновых камней, брусчатки и облицовочных плит методом вибропрессования и вибролитья общей мощностью около 90 тыс.м3; • 2-ая линия по производству стеновых блоков из газобетона мощностью 100 тыс.м3. на заводе ячеистых бетонов в г. Набережные Челны и 1-ая очередь по производству таких же изделий мощностью 30 тыс.м3 на Казанском

3/Б (60) апрель 2008 г. комбинате силикатных строительных материалов; • 7 линий и установок по производству монолитного пенобетона и пенобетонных стеновых блоков общей мощностью около 100 тыс. м3; • линия по производству изделий из пенополистиролбетона мощностью 40 м3 в смену.

ЭКСПОЗИЦИЯ

На ряде железобетонных заводов произведено обновление оборудования бетоносмесительных узлов с заменой устаревших бетоносмесителей на новые – производства заводов Москвы (345-ый завод), Ярославля, Новосибирска. Общая мощность действующих предприятий бетона в 2007 году достигла 3990 тыс.м3, а производство товарного бетона с 2000-го года возросло более чем в 4,5 раза, с 241 м3 до 1120 м3. Большая часть его произведена на новых и обновленных бетоносмесительных комплексах и узлах. Общая мощность действующих предприятий производства

республики имеются проблемы, которые будут обостряться по мере реализации планов увеличения строительства жилья в 2020 году – до 2,6 млн.м2, а в 2030 году – до 5,42 млн.м2 и увеличения транспортного, промышленного строительства, зданий и сооружений соцкультбыта. В настоящее время в республику ввозится из других субъектов РФ и стран в больших объемах и широкой номенклатуры строительные материалы: цемент, стальная арматура для железобетонных изделий, профильная и листовая сталь, строительное стекло, керамические и керамогранитные плиты для отделки стен и устройства полов, огнеупорные и кислотоупорные материалы и изделия, керамические санитарно-технические изделия, минераловатные и стекловатные теплоизоляционные материалы, пигменты, акустические плиты, сухие строительные смеси, химические добавки для бетонов и растворов, плоские и волнистые асбестоцементные кровельные и стеновые плиты и т.д. Объем ввозимых в республику строительных материалов по стоимости многократно превышает объем экспортируемой за

бетонных и железобетонных изделий в 2007 году достигла 2534 тыс.м3, а производство бетонных и железобетонных изделий с 2000-го года возросло более чем в 2 раза с 683 тыс.м3 до 1473 тыс.м3, с существенным увеличением номенклатуры продукции и объема изделий из легких бетонов. Аналогичный анализ развития промышленности строительных материалов за последнее десятилетие проведен по подотраслям производства: керамического и силикатного кирпича, тепло- и звукоизоляционных и кровельных материалов, оконных и дверных блоков, фасадных систем, быстровозводимых жилых домов, металлических конструкций и изделий, гипсовых вяжущих и гипсокартона, облицовочных изделий из гранита и мрамора, сухих строительных смесей. Вместе с тем, в обеспечении строительными материалами потребностей строительного комплекса, жилищно-коммунального хозяйства и служб эксплуатации зданий и сооружений промышленных предприятий

пределы республики продукции собственной промышленности строительных материалов. И хотя по отдельным позициям из перечисленной номенклатуры освоение собственным производством в стадии решения, по большинству позиций проблемы предстоит решать. На большинстве предприятий отрасли сырьевые, энергетические и трудовые затраты на производство единицы продукции от 2-х до 10-ти и более раз превышает показатели, достигнутые в передовых технически развитых странах. Все это негативно отражается на конкурентоспособности промышленности строительных материалов и стоимости строительства, реконструкции и ремонта зданий и сооружений. Вместе с тем прогресс в развитии промышленности строительных материалов в республике в последние годы очевиден. Это отразилось не только на увеличении объемов строительства, но и в целом на облике зданий и сооружений городов и сельских поселений, приобретающих европейский облик. ■

ЭКСПОЗИЦИЯ

Бетоны

3/Б (60) апрель 2008 г.

Магнезиальный цемент – это композиция из каустического магнезита (продукт обжига MgСО3 при температурах до 700 С в форме MgО) и солей магния, главным образом MgСl2 и MgSO4. Водные растворы последних часто называют «затворителями». Изделия из магнезиального цемента отличаются механической прочностью и стойкостью к агрессивным средам. По своему строению цементный камень на основе магнезиального вяжущего является твердым раствором солей сложного состава. Уникальность магнезиального вяжущего заключается в сочетании его высоких вяжущих свойств с совместимостью с практически любыми видами заполнителей, в т.ч. органического, минерального и искусственного происхождения.

МАГНЕЗИАЛЬНЫЕ БЕТОНЫ. качественно новый класс бетонов для устройства промышленных полов С.А. Голышев На основе магнезиального вяжущего получают различные камнеподобные материалы с заранее заданными свойствами. Основным же преимуществом для строителей, отличающим магнезиальный бетон от классических портландцементных составов, является великолепная адгезия к различным типам основания и высокая скорость схватывания. Технологической особенностью магнезиального бетона является его двухкомпонентность. Компонентами магнезиального бетона (и это мы считаем нормой, о чем будет особо сказано ниже) являются: • готовая сухая строительная смесь на магнезиальном вяжущем; • бишофит (раствор морской соли), используемый в качестве затворителя. Добросовестные производители поставляют на строительные площадки готовую смесь и затворитель, прошедшие лабораторный контроль. Важно то, что в качестве одного из компонентов используется фасованная, дозированная и проверенная в химической лаборатории сухая смесь. К ней в соответствии с инструкцией добавляется бишофит. Когда сухая смесь приготовлена в заводских условиях и прошла контроль качества, когда остальные компоненты добавлены в соответствии с инструкциями, можно говорить о гарантированном результате. Преимущества магнезиальных полов Результатом повышенного внимания к поставщику материалов, техническим условиям, а также высокой квалификации персонала является ряд преимуществ, которые имеют магнезиальные полы. Вот некоторые из них: Высочайшая адгезия (до 3 МПа) к различным основаниям: бетон, асфальт, металл, плитка. Это позволяет выполнять покрытие без армирования и обходиться меньшими толщинами, снижая весовые нагрузки на конструкцию. Высокая безусадочность. Пол, выполненный из магнезиального бетона, не образует трещин. Это даёт преимущество при обустройстве стяжки – возможность создавать

начальник отдела продаж компании ООО «Альфапол»

сплошные покрытия без деформационных швов на большой площади. Износоустойчивость, отсутствие пылеобразования. В отличие от полимерных покрытий и бетонов с упрочнённым верхним слоем, в магнезиальной стяжке работает вся толщина (10-50 мм), а не тонкий поверхностный слой. Прочность на сжатие более 50 МПа. После 3 месяцев эксплуатации магнезиальное покрытие набирает до 50-80 МПа. Эта характеристика позволяет использовать магнезиальные бетоны в цехах с повышенной динамической нагрузкой. Короткие сроки готовности пола к повышенным нагрузкам. Высокая скорость твердения и набора прочности позволяет использовать пол уже через несколько часов после укладки. Полная эксплуатация (автотехника, ударные воздействия) – через несколько дней. Маслобензостойкость. В отличие от цементного, магнезиальный бетон имеет закрытые поры, поэтому полы, созданные на его основе, обладают указанным свойством. Водонепроницаемость класс W 14. В сравнении с традиционными бетонами, магнезиальные имеет иную структуру пор. А после выполнения заглаживания бетоно-затирочной машиной верхние поры закрываются полностью. Морозостойкость – класс F 300. По сравнению с обычными бетонами либо упрочнёнными бетонами (топинги) магнезиальный бетон выдерживает более 300 циклов шоковой заморозки и нагрева в соляной ванне. Разрыва изнутри и потери прочностных характеристик не происходит. Это позволяет использовать магнезиальные бетоны и растворы для устройства финишного покрытия или стяжки в морозильных камерах и холодильных складах. Негорючесть. Известно, что магнезиты используются в составе огнеупоров в сталелитейной промышленности. К дополнительным свойствам магнезиальных покрытий, которые могут быть обеспечены, исходя из требований по эксплуатации, относятся также искробезопасность, антиэлектростатичность и защита от

г. Санкт-Петербург

электромагнитных полей и неионизирующих излучений. Сферы применения магнезиальных покрытий При возрастающем дефиците цемента и непредсказуемости его цены представляется актуальным искать пути замещения цементосодержащих конструктивных элементов. Рассмотрим возможность замещения классической цементно-песчаной стяжки пола в жилых помещениях. Обычно цементно-песчаная стяжка укладывается толщиной в 50 мм. Магнезиально-песчаная полусухая стяжка может быть уложена слоем всего в 20 мм. Материал сам «приклеивается» к бетонной плите, и за счёт безусадочности магнезиального вяжущего мы получаем полностью готовую, «в горизонте» стяжку, не требующую финишного выравнивания. Срок созревания магнезиально-песчаной полусухой стяжки – 7 часов для прохода людей. Для эксплуатации – 5 суток. Таким образом, в альтернативном варианте применения магнезиальной стяжки мы получаем: • сокращение сроков отделочных работ; • снижение затрат, т.к. пропадет необходимость применения финишных ровнителей пола; • снижение примерно в 2.5 раза весовой нагрузки на фундамент и конструкцию здания по сравнению с ЦПС (при почти одинаковой плотности материала толщина меньше); • полностью гигиеничный непылящий, в отличие от цементных составов, материал, не разрушается грибками микромицета, вызывающими болезни у людей; • долговечность за счет повышенной прочности и отсутствия склонности к образованию трещин. Магнезиальные полы служат 15-20 лет. Это достаточно хороший срок, по сравнению с другими решениями. Это обстоятельство позволяет еще больше снизить затраты на эксплуатацию полов и направить средства на развитие бизнеса, который никогда не остановится из-за вынужденного ремонта покрытия пола. ■

Защита бетона

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

Понятно, что на весь срок жизни конструкции первичные меры защиты не всегда могут противостоять агрессивным действиям внешней среды, а также коррозии. Поэтому многие проектировщики для обеспечения проектом долговечности железобетонных конструкций наряду с первичной закладывают применение вторичной защиты. Она является дополнительной мерой в общем комплексе противокоррозионных мероприятий.

Вторичная защита бетонных и железобетонных конструкций И.А. Войлоков

доцент кафедры технологии, организации и экономики строительства Санкт-Петербургского Государственного политехнического университета

К вторичной защите поверхностей железобетонных конструкций мы прибегаем в том случае, когда агрессивная внешняя среда может вызвать как коррозию бетона, так и арматуры, вследствие чего железобетонные конструкции в течение заданного срока эксплуатации зданий и сооружений не смогут удовлетворять требованиям как по несущей способности, так и по деформациям и проницаемости. Задача вторичной защиты – это не допустить или оградить от возможного контакта агрессивной среды поверхности железобетона. Нормативным документом, регламентирующим вторичную защиту поверхностей бетонных и железобетонных конструкций, в настоящее время является СНиП 2.03. 11-85 «3ащита строительных конструкций от коррозии» и «Пособие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобетонных строительных конструкций» (к CHиП 2.05.11 -85). Данные мероприятия регламентируются по нескольким признакам и назначаются с учетом вида и формы защищаемой конструкции, ее назначения, технологии изготовления, возведения и условия эксплуатации, состояния поверхности, уровня (%) армируемости и расположения арматуры, допустимости и величины возможного раскрытия трещин, вида и степени агрессивности среды, возможности и периодичности образования конденсата как на поверхности, так и в других местах, возможного способа нанесения и толщины защиты, возможного и окончательного срока службы в эксплуатационных условиях и много другого. Самым главным, если не решающим, критерием оценки вторичной защиты является обеспечение долговечности железобетонных конструкций в течение запланированного периода или на весь период эксплуатации с минимальными затратами на восстановительные работы. Антикоррозионную защиту поверхностей надземных и подземных железобетонных сооружений следует выбирать, исходя из условий возможности возобновления защитных покрытий. Для подземных конструкций, вскрытие и ремонт которых в процессе эксплуатации практически исключены, необходимо выбирать материалы, обеспечивающие защиту конструкций на весь период эксплуатации. Вторичная защита со стороны непосредственного воздействия агрессивной среды предусматривается следующими методами:

• лакокрасочными покрытиями – под действием газообразных и твердых сред; • оклеечными покрытиями – под действием жидких сред, в грунтах, в качестве непроницаемого подслоя в облицовочных покрытиях; • облицовочными покрытиями, в том числе из полимербетонов – при действии жидких сред, в грунтах, в качестве защиты от механических повреждений оклеечного покрытия; • пропиткой, уплотняющей химическистойкими материалами, – при действии жидких сред и в грунтах; • гидрофобизацией – при периодическом увлажнении водой или атмосферными осадками, образовании конденсата, в качестве обработки поверхности до нанесения грунтовочного слоя под лакокрасочные покрытия.

г. Санкт-Петербург

Лакокрасочные, мастичные, оклеечные и облицовочные покрытия в соответствии с их защитными свойствами подразделяются на четыре группы, представленные в таблице. Защитные свойства групп покрытий повышаются от первой к четвертой. Анализ экспериментальных материалов, исходя из практического опыта по вторичной защите, показал, что наиболее экономичными, перспективными и широко применяемыми в России и за рубежом для защиты поверхностей бетонных и железобетонных конструкций являются лакокрасочные и мастичные покрытия, которые, в зависимости от вида защищаемой конструкции и условий эксплуатации, должны обладать определенным запасом заданных свойств. Их доля составляет около 80% от всех применяемых в настоящее время и рассмотренных выше защитных покрытий. Этим методам вторичной защиты и будет

Рис. 1. Схема защиты лакокрасочными материалами поверхности бетона: 1 – защищаемая поверхность; 2 – каверны и поры в бетоне; 3 – грунтовка (пропитка); 4 – шпатлевка; 5 – основные покрывные слои

Рис. 2. Железобетонные образцы с лакокрасочными покрытиями после испытания на трещиностойкость: 1 – химически стойкое покрытие на основе перхлорвиниловых смол (ХВ) разрушилось при раскрытии трещин в бетоне до 0,05 мм; 2 – трещиностойкое химически стойкое покрытие на основе хлорсульфированного полиэтилена (ХСПЭ) выдержало без разрушения раскрытие трещин в бетоне 0,3 мм

ЭКСПОЗИЦИЯ

Защита бетона

3/Б (60) апрель 2008 г.

уделено основное внимание в данной статье. Покрытия: лакокрасочные и полимерные Затраты на предотвращение коррозии бетонных и железобетонных конструкций в мире достигают в год порядка сотен миллионов долларов, при этом средства, выделенные на защиту от коррозии лакокрасочными покрытиями, составляют порядка 40% от всех выделенных средств. Мировое производство лакокрасочных материалов для защитных покрытий в настоящее время оценивается в очень приличную сумму, это 13-15 млн. т в год. Четкого лидера на данном этапе выделить нельзя, так как вся химическая промышленность ныне принадлежит крупнейшим транснациональным компаниям – здесь американские, и немецкие, и испанские компании. Ввиду того что покрывные слои непосредственно соприкасаются с агрессивной средой, к ним предъявляются наиболее жесткие требования при выборе покрытия. Защитные свойства системы покрытия на бетоне зависят, в первую очередь, от химической стойкости материала покрытия,

осуществления долговременной защиты бетона от действия агрессивных сред покрытия выбираются с учетом особенностей этого материала: обеспечения адгезии к влажной, шероховатой, пористой и щелочной поверхности, а также специфики работы конструкций с повышенными деформациями и нормируемым образованием трещин шириной до 0,3 мм. Схема защиты лакокрасочными покрытиями поверхности бетона представлена на рис. 1. Каждый слой системы покрытия выполняет свои функции. Грунтовки, в качестве которых, в основном, используют растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях (лаки), обеспечивают адгезию (сцепление) покрытия с подложкой. Адгезионную прочность увеличивают подбором соответствующих грунтовок и качеством подготовки поверхности. Шпатлевки, представляющие собой высоконаполненные материалы, используют как выравнивающие подслои для исправления неровностей окрашиваемой поверхности. На практике использование шпатлевок для железобетонных конструкций практикуется редко ввиду значительной трудоемкости и высокой стоимости.

непроницаемости его в агрессивной среде и величины адгезии к защищаемой поверхности. При этом трещиностойкость системы покрытия в агрессивных средах должна отвечать допустимой ширине раскрытия трещин в железобетонных конструкциях. В отечественной коррозионной практике широкое распространение получили в качестве химостойких покрытия из перхлорвиниловых, сополимервиниловых, эпоксидных, полиуретановых материалов. Лакокрасочные покрытия обладают способностью образовывать на защищаемой поверхности пленку с определенными физико-механическими свойствами. Процесс нанесения покрытия должен быть полностью механизирован как в заводских, так и в условиях действующей стройки, поэтому для них характерна небольшая (по сравнению с остальными видами зашиты) трудоемкоесть. Однако большинство лакокрасочных покрытий разработано для защиты металлических конструкций от коррозии. Для

Покрывными слоями называют основную пленку лакокрасочного материала требуемой толщины (150-300 мкм), наносимую на подготовительные слои (грунтовочные, шпатлевочные), обладающие к ним адгезией и обеспечивающие защитные свойства всей системы покрытия. Лакокрасочные покрытия на основе алкидных, пентафталевых и кремнийорганических пленкообразующих эффективно используются в качестве отделочных и атмосферостойких фасадных материалов в слабоагрессивных средах. Варианты систем защитных лакокрасочных покрытий, применяемых в практике, приведены в СНиП 2.03.1 1–85. в «Пособии...» к ним (см. выше) и другой нормативно-технической литературе. За рубежом наибольшее распространение получили покрытия на основе эпоксидных и полиуретановых смол и хлорированного каучука. Отечественный опыт применения аналогичных традиционных органо-растворимых химостойких покрытий (ХС, ХВ, ЭП и др.)

показывает, что они недостаточно отвечают требованиям экономичного использования в строительстве. Эти покрытия мало соответствуют тенденциям современного развития антикоррозионной защиты, которые обусловливают снижение расхода растворителей, повышение сухого остатка, применение вододисперсионных составов, экономичное нанесение (например, безвоздушное) и получение повышенных сроков службы покрытий. Кроме того, большинство из традиционных химически стойких материалов не обладают достаточно высокой эластичностью и совсем не отвечают требованиям трещиностойкости. Так, допустимая величина раскрытия трещин в железобетонных конструкциях составляет, как правило, 0.1-0.3 мм, а для большинства лакокрасочных покрытий, используемых ранее для вторичной защиты (ХВ, ЭП, ВТ и др.), максимальная величина раскрытия трещин составляет 0,05-0.10 мм. Поэтому наиболее рациональным методом защиты железобетонных конструкций, допускающих образование трещин в процессе эксплуатации, следует признать применение трешиностойких химических покрытий, к которым относятся покрытия на основе каучукообразных пленкообразующих веществ – хлорсульфатированный полиэтилен (ХСПЭ), тиоколовые составы, латексные композиции, герметики. Особенно широко полимеры используются при изготовлении и защите полимерных полов. В этой нише работает много производителей, предлагающих широкий спектр разнообразных материалов. Высокая потребность к долговечности покрытий при деформирующейся подложке привела к разработке в НИИЖБ нового класса трещиностойких антикоррозионных защитно-отделочных покрытий на основе ХСПЭ (так XII-734) различного назначения: химически стойкие, атмосферостойкие, толстослойные (мастичные) и другие. Химически стойкие покрытия способны при образовании трещин в бетоне многократно деформироваться над трещиной с шириной раскрытия до 0,3 мм без потери прочности и защитной способности (рис. 2) и успешно эксплуатироваться в течение 10-15 лет при защите железобетонных конструкций 2-й и 3-й категории трешиностойкости в средне- и сильноагрессивных средах. Атмосферостойкие фасадные покрытия, наряду с высокими защитными свойствами, обладают паропроницаемостью и повышенной трешиностойкостью и успешно эксплуатируются (не менее 10 лет) при отделке фасадов зданий из тяжелого и легкого бетонов, а также оштукатуренных поверхностей. Лакокрасочные толстослойные мастичные покрытия применяют для зашиты надземных и подземных железобетонных конструкций, главным образом при воздействии жидких агрессивных сред, когда есть опасность действия ударных или абразивных факторов. Мастичные покрытия отличаются от лакокрасочных более высокой вязкостью и толщиной (1,0-5,0 мм) за счет повышенного содержания в их составе наполнителей. Для вторичной защиты железобетонных конструкций в слабо- и сильноагрессивных средах применяют, в основном, битумные и асфальтовые мастики и их модификации различными полимерами, в качестве которых используют каучуки, латекс, ►

Защита бетона низкомолекулярный полистирол, полиэтилен и др. В сильноагрессивных средах эффективно использовать мастики на основе эпоксидных, полиэфирных, фенолформальдегидных и других смол как в виде готовых компаундов, так и в виде композиций с другими полимерами и эластомерами, получаемых в условиях строительно-монтажных площадок. Недостатками мастичных покрытий являются внутренние напряжения, возникающие в результате усадочных деформаций и служащие, как показывает опыт эксплуатации, основной причиной их разрушения. Для повышения эксплуатационных свойств покрытий в них вводят наполнители, снижающие усадку, добавками пластификаторов придают эластичность, применением грунтовок повышают адгезию с основанием, армированием стеклотканью повышают прочностные свойства и т. д. Среди различных вариантов толстослойных лакокрасочных покрытий значительный интерес представляют разработанные в НИИЖБ полимерные мастики на основе ХСПЭ, модифицированные битумом, и высоконаполненные составы на основе полиизониатов марки «К» и «Д», а также битумно-латексные, полимерцементные составы (донецкий ПромстройНИИпроект) и эпоксидно-каучуковые мастики (ВНИИГ им. Веденеева), многолетний опыт применения которых подтвердил их высокие эксплуатационные свойства. Пропитка и гидрофобизация Одним из перспективных методов повышения долговечности железобетонных конструкций, работающих в агрессивных грунтовых средах, является применение пропиточной изоляции бетона, сущность которой заключается в заполнении пор бетона материалом, который резко снижает его проницаемость, а также придает бетону гидрофобные свойства. Причем пропитка может осуществляться как в заводских условиях, так и в условиях строительной площадки. Этот метод особенно эффективен для вторичной защиты конструкций, подвергающихся механическим нагрузкам, когда возможно повреждение зашитою покрытия. При пропитке поверхности (как самостоятельном виде защиты) глубина пропитки может достигать 1-20 мм. Пропитка может осуществляться различными способами: диффузионным, автоклавным, путем внутреннего вакуумирования и др. В качестве пропиточного материала используют битум или смеси на его основе. Перспективными представляются такие полимерные пропиточные материалы, как метилакрилат и низкомолекулярный полиэтилен. Как правило, глубина пропитки не должна быть больше, чем защитный слой бетона, так как некоторые пропиточные материалы, например, нефтепродукты, способны уменьшить сцепление бетона с арматypoй. Ныне используемые пропиточные материалы резко снижают проницаемость поверхности бетона, но не оказывают значительного влияния на изменение прочности и деформативных характеристик пропитанного бетона, кроме полиизолата, который вступает в химическое взаимодействие с компонентами

3/Б (60) апрель 2008 г. бетона и вследствие этого увеличивает прочность пропитанного слоя бетона в 1.5-2.0 раза. Морозостойкость повышается в 2 раза, а коррозионная стойкость пропитанных бетонов увеличивается в 2-3 раза. Однако к числу недостатков разработанной технологии относится использование пропиточных композиций, содержащих токсичные органические растворители, что ограничивает применение пропитки в условиях заводов железобетонных конструкций. Поэтому перспективным направлением является внедрение водорастворимых пропиточных композиций на основе латексов, в качестве которых могут использоваться водные дисперсии сополимеров винилового ряда. Одним из разновидностей пропиточной изоляции является гидрофобизация – обработка поверхности бетона водоотталкивающими составами. Гидрофобизация эффективна при периодическом увлажнении поверхности бетона водой или атмосферными осадками, наличии в воздухе твердых микроскопических вешеств при капиллярном подсосе и широко применяется в практике строительства при защите фасадов, монументов, в качестве подслоя для лакокрасочной защиты и т. д. Гидрофобизатор – продукт, предназначенный для уникальной химической обработки практически любых пористых и слабопористых поверхностей, обеспечивающий их водонепроницаемость и защиту от агрессивных сред. Гидрофобизатор изменяет поверхностное натяжение поверхности, предотвращая тем самым проникновение в ее поры воды, масла, жира или любой другой жидкости. Обработанные гидрофобизаторами конструкции противостоят воздействию большинства агрессивных сред, предотвращая проникновение химикатов, соленой воды, сточных вод и других вредных веществ в окружающую среду. Гидрофобизаторы повышают морозостойкость материала, защищают его от выветривания и других повреждений, вызванных погодными условиями, предотвращают окисление арматуры, если она есть. Поверхности, защищенные гидрофобизатором, имеют такие мелкие поры, что вода не может проникать через них. Однако они не снижают воздухо- и паропроницаемости. Таким образом, материал может «дышать» и остается совершенно сухим. Гидрофобизатор, нанесенный на поверхность, становится ее составляющей частью, обеспечивая водонепроницаемость за счет уплотнения структуры. Наиболее широко для гидрофобизации применяют материалы французской компании «Guardindustrie» и российские материалы «Сази», американский «Пенетрон». В практике строительства чаще всего применяются силиконовые гидрофобизаторы (СГ) на основе: • алкилсиликонатов калия; • алкоксиланов; • гидросодержащих силоксанов; • гидроксилсодержащих силоксанов (каучуки). Только гидрофобизаторы первого типа (алкилсиликонатные) относятся к категории водорастворимых соединений. Следует учитывать, что эти СГ поставляются в виде высокощелочных (рН=14) растворов (содержание

ЭКСПОЗИЦИЯ

воды 50-60%, остальное – алкилсиликонаты калия со щелочью в соотношении 1:1) и требуют соблюдения соответствующих мер предосторожности. Данный тип является самым дешевым и чаще всего применяется для обычной гидрофобизации на стадии производства строительного материала (вводится вместе с водой затворения). Использование составов первого типа для поверхностной гидрофобизации требует точного соблюдения рецептуры при разведении товарного концентрата до рабочей концентрации (не более 5% по основному веществу). В противном случае возможно появление высолов, обусловленное образованием на поверхности карбонатов и гидрокарбонатов. В заключение следует остановиться на современных тенденциях развития технологий защитных композиций для вторичной защиты. Сейчас наблюдается этап смены ассортимента выпускаемых полимерных материалов для покрытия под давлением конкуренции и ужесточения законодательства по охране здоровья персонала и защите окружающей среды. Это привело к вытеснению на мировом рынке традиционных opганоразбавляемых материалов для защитных композиций водоразбавляемыми, а также материалами с высоким сухим остатком, что относится, прежде всего, к материалам, применяемым в строительстве. Необходимо отметить, что в последние годы значительно расширилась сфера применения водоэмульсионных (латексных) красок за счет разработки высококачественных композиций, пригодных для получения антикоррозионных покрытий и пропиточных составов по бетону. Среди последних наибольшее распространение получили латексы на основе акриловых сополимеров, винил- и винилденхлорила, эпоксидных пленкообразователей. За рубежом особенно популярны акриловые, стирол-, винил-, силиконакриловые латексы, защитные покрытия из которых обладают уникальным сочетанием атмосферо-, водо-, масло-, щелоче- и цветостойкости. Весьма перспективными являются силиконовые водно-дисперсионные краски, выпускаемые рядом зарубежных фирм для зашиты поверхностей бетона при строительных работах, которые обеспечивают исключительное сочетание пористости и водостойкости. В отечественной антикоррозионной практике воднодисперсионные композиции являются перспективным, но еще недостаточно распространенным вариантом вторичной защиты, они ограниченно применяются как для атмосферостойких (например, акриловые краски), так и для химически стойких (например, эпоксидные) покрытий. Хочется отметить, что в дальнейшем будет происходить постоянное развитие в области создания новых материалов, позволяющих нам защитить бетон хорошо и надолго. ■ Литература: 1. «Железобетон в ХХ1 веке», Москва, «Готика» 2001. 2. Долговечность конструкций из бетона и железобетона, Москва, «Издательство Ассоциации строительных вузов»2006. 3. Основы бетоноведения, СанктПетербург, «Строй-Бетон», 2006.

ЭКСПОЗИЦИЯ

3/Б (60) апрель 2008 г.

Оборудование, Армирующие элементы бетонов

Бетоносмесительные установки

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

Высококачественная продукция по низким ценам в короткие сроки – это продукция ОАО Ярославский завод «Стройтехника» С момента образования в 1962 году предприятие занимается изготовлением для строителей средств механизации, связанных с бетонными работами, это: • передвижные модульные установки для производства бетона, производительность 20 и 40 м3/час; • склады цемента до 90 тн; • насосы «Монжус» для перекачки цемента; • бетоносмесители СБ-146А, 146АМ, СБ-138Б; • блоки смесительные БС-750 и БС-1500; • винтовые шнековые питатели; • установки для перемешивания и выдачи раствора УБ-342, а также запасные части к выпускаемой номенклатуре. Предприятие, особенно в последние годы, активно идет по пути технического прогресса, приобретая новое металлорежущее оборудование, применяются плазменная резка, лентопильные станки, сварочное оборудование. Постоянное участие в строительных выставках позволило значительно расширить географию поставки выпускаемой продукции по всей территории РФ, а также Белоруссии, Казахстана, Украины, Болгарии.

ОАО «Ярстройтехника» приглашает всех заинтересованных лиц к деловому сотрудничеству. 150023, г. Ярославль, ул. Гагарина, 64А. Тел.: 30-63-13, тел/факс: 30-62-22 E-mail: yarst@inbox.ru Web: www.yarst.ru

ЭКСПОЗИЦИЯ

Защита бетона

3/Б (60) апрель 2008 г.

Коррозия стали усиливается в присутствии хлоридов. Основным фактором, обеспечивающим защиту стали от действия хлоридов в бетоне, является низкая проницаемость бетона. Однако в некоторых случаях даже бетон с низкой проницаемостью не обеспечивает достаточной защиты, например, когда конструкция требует малой глубины покрытия или используется ячеистый бетон. В таких случаях требуется дополнительная защита стали либо путем обработки арматуры, либо путем усиления защиты, обеспечиваемой бетоном. Последнее может быть достигнуто при использовании добавок, замедляющих коррозию. Такая добавка представляет собой химическое соединение, вводимое в бетон или раствор в малых концентрациях, которое замедляет или предотвращает реакцию металла с окружающей средой.

ИНГИБИТОРЫ КОРРОЗИИ Н. П. Мэйлваганам Виды добавок. Добавки, замедляющие коррозию, делятся на анодные, катодные и смешанные в зависимости от того, где они преимущественно воздействуют на реакцию коррозии – на анодных или катодных пластинах или на пластинах обоих типов. Анодные ингибиторы – это вещества, действие которых основано на их способности поглощать электроны. Они подавляют реакции, протекающие на аноде. Большинство добавок, относящихся к этой группе, эффективны только тогда, когда они присутствуют в достаточно высоких концентрациях. Требуемая концентрация часто определяется содержанием хлорида, воздействующего на сталь. Если используются недостаточные дозы добавок, то происходит коррозия, интенсивность которой локализована, что вызывает сильную точечную коррозию. Катодные ингибиторы действуют либо путем замедления катодной реакции, либо

их смеси, для того чтобы они могли выступать в качестве эффективных ингибиторов коррозии: – молекулы должны обладать сильно выраженными свойствами; – воспринимать или отдавать электроны, либо теми и другими; – растворимость должна быть такой, чтобы быстрое насыщение корродирующей поверхности происходило без быстрого выщелачивания вещества; – эти вещества должны вызывать поляризацию соответствующих электродов при относительно малых значениях силы тока; – они должны быть совместимы с системой, для которой предназначено вещество, чтобы не вызвать нежелательных побочных эффектов; – добавки должны быть эффективными при тех значениях рН и температуры окружающей среды, при которых они используются.

разветвленной цепью определяют степень хемосорбции на металле и, следовательно, их эффективность. Смешанные ингибиторы содержат молекулы, в которых распределение плотности электронов обусловливает притяжение ингибитора как к анодным, так и к катодным площадкам. Эти молекулы могут иметь более одной ориентированной присоединенной группы, например, NH2 и SН, и обычно характеризуются следующими особенностями: – одна основная молекула может содержать структуры, общие для обеих ориентированных групп (например, аминотиофенол); – соль образуется ориентированными группами акцепторов электронов и протонов из двух отдельных молекул. Используются также добавки, содержащие два или более соединений (многокомпонентных), в которых каждый компонент

Катодные ингибиторы действуют либо путем замедления катодной реакции, либо путем выборочного осаждения на катодных пластинах. Вещества этой группы — сильные акцепторы протонов, и их действие, в отличие от анодных ингибиторов, обычно является косвенным путем выборочного осаждения на катодных пластинах. Вещества этой группы — сильные акцепторы протонов, и их действие, в отличие от анодных ингибиторов, является обычно косвенным. Смешанные ингибиторы могут одновременно действовать как на анодные, так и на катодные процессы. Смешанный ингибитор обычно более предпочтителен, так как его действие направлено на всеохватывающую поверхностную коррозию, возникающую изза присутствия хлоридов, а также из-за наличия микропор на поверхности металла. Поскольку коррозия микропор характеризуется микроскопическими расстояниями, разделяющими анодные и катодные области, невозможно локализовать на арматуре анодные или катодные площадки. Следовательно, использование смешанного ингибитора дает лучший результат. Каждая группа может включать вещества, действие которых основано на одном из следующих механизмов: образовании барьерных слоев; окислении путем пассивации поверхности; влиянии на окружающую среду, контактирующую с металлом. Ниже перечислены требования, которым должны удовлетворять отдельные химические вещества или

Химический состав. Из анодных ингибиторов наиболее широко применяют нитриты кальция или натрия, бензоат натрия и хромат натрия. Кроме того, считаются перспективными натриевые соли силикатов и фосфатов, двухлористое олово и гидразингидрат. В Северной Америке единственным запатентованным веществом является нитрит кальция. Большинство веществ использовалось при проведении специальных работ, где был возможен тщательный надзор, или в заводских смесях для заливки полов производственных помещений и приготовления растворов. В качестве катодных ингибиторов обычно применяют основания (НаОН, Nа2СО3 или NН4ОН), которые увеличивают значение рН среды и таким образом уменьшают растворимость соединений железа. Большая часть исследований (в основном лабораторных) была посвящена изучению анилина и его хлор-, алкил- и нитрозамещенных форм, а также меркаптобензотиазола. В общем случае молекулярная структура играет существенную роль в эффективности этих смесей. Увеличение общей электронной плотности и пространственное расположение групп с

играет особую роль или усиливает антикоррозионные свойства другого. Смесь нитрита и нитрата кальция вместе с муравьинокислым кальцием используется как для ускорения роста прочности, так и для замедления коррозии во время пропаривания. Кроме того, в условиях автоклавной обработки замедление коррозии обеспечивается комбинациями Nа2S04 или гипса и ацетата натрия. Изготовление и использование. Нитрит кальция предлагается на рынке как не содержащий хлорида ускоритель твердения, а также как ингибитор коррозии. При содержании твердых веществ в растворе 25-30 % дозировка составляет 2-4 % массы цемента. Несмотря на высокую стоимость обработки 1 м3 бетона, использование данного метода считается экономически целесообразным по сравнению с другими доступными методами предотвращения вредного действия хлоридов на сталь. Другим преимуществом нитрита кальция по сравнению с нитритом натрия является уменьшение выщелачивания и обесцвечивания, а также меньшая вероятность протекания реакции между заполнителем и щелочью. Нитрит натрия представляет собой ►

Защита бетона мелкозернистый, свободно текущий порошок. Он эффективно применяется в отсутствии хлоридов как в обычных, так и в пропариваемых бетонах в дозировке 1-2 % массы цемента. В присутствии хлоридов доза должна превышать 2 % для того, чтобы предотвращалось развитие активной точечной коррозии. Использование нитрита натрия ограничено из-за быстрого выщелачивания. Хроматы натрия и калия используются в дозах 2-4 %. Их влияние на процесс коррозии почти такое же, как у NaNO2, если не считать зеленого цвета, присущего хроматам. Бензоат натрия добавляется в количестве 6-8 %. Со времени получения патента в 1951 г. он в основном находил применение в Великобритании. Ингибирующее действие бензоата натрия более продолжительно, чем у нитрита натрия. Двухлористое олово оказалось весьма перспективным при использовании в растворах в условиях пропаривания и в присутствии хлоридов. Добавка 2-3 % замедляет коррозию и вызывает более ранний прирост прочности. Гидразингидрат исследовался в основном в лабораторных условиях. При введении дозы 0,4 % добавка мгновенно пассивирует металл даже при наличии хлоридов.

3/Б (60) апрель 2008 г. с обычными добавками важно, чтобы они добавлялись отдельно, на различных этапах цикла смешивания. Хранение и срок годности. Большинство растворимых неорганических солей, таких как NaNO2 и хромат калия, легко поглощают влагу. Следовательно, их нужно хранить в сухом прохладном месте. Нитрит натрия и хромат калия, а также другие вещества, на которые отрицательно действует влага, упаковываются в водонепроницаемые многослойные мешки. Срок годности обычно ограничен 6 мес. Нитрит кальция поступает на рынок в больших емкостях (доставляется в автоцистернах). Хотя раствор замерзает при температуре -50С, активность полностью восстанавливается после оттаивания и тщательного перемешивания. Особенности применения. Один из серьезных недостатков использования анодных ингибиторов состоит в том, что они эффективно обеспечивают пассивацию, только когда присутствуют в высоких концентрациях. При низких концентрациях добавок или малом отношении дозы ингибитора к уровню хлоридов коррозия интенсивно локализуется, и ее действие становится значительным.

В большинстве случаев растворимые неорганические вещества представляют собой порошки, и может потребоваться их добавление в смеситель вручную. Порошки можно вводить вместе с песком или водой затворения или после того, как завершен начальный цикл замеса. При добавлении в воду затворения порошок должен быть растворен, чтобы обеспечивалась необходимая концентрация до введения в смесь Используются также различные вещества на основе фосфатов, силикатов и натриевых солей моно- и дикарбоновой кислот. Катодные ингибиторы, состоящие из анилина и его хлоралкиловых и нитрозамещенных форм, а также аминоэтанольная группа используются в дозах 1-2 % массы цемента в присутствии 1-2 % СаCl2. Неорганические вещества, такие как NaOH2, Na2CO3 и NaH4OH, обычно вводятся в дозах 2-4 %. Смешанные ингибиторы используются в дозах 1-2%. Введение добавки. В большинстве случаев растворимые неорганические вещества представляют собой порошки, и может потребоваться их добавление в смеситель вручную. Порошки можно вводить вместе с песком или водой затворения или после того, как завершен начальный цикл замеса. При добавлении в воду затворения порошок должен быть растворен, чтобы обеспечивалась необходимая концентрация до введения в смесь. Жидкие добавки, такие как нитрит кальция, могут быть введены в смесь с помощью имеющихся в настоящее время автоматических жидкостных смесителей. При использовании ингибиторов коррозии вместе

При применении добавок, ускоряющих схватывание бетона, могут потребоваться комбинации замедляющих добавок, когда температура окружающей среды и смеси превышает 35 0С. Аналогичным образом, замедляющие схватывание ингибиторы коррозии могут потребовать добавления ускорителя для того, чтобы отсрочить замедление раннего развития прочности (применение нитрита натрия в сочетании с бензоатом натрия). Бетоны, содержащие нитриты щелочных металлов, хроматы и бензоаты, легко подвержены обесцвечиванию и могут образовывать белую пленку на поверхности затвердевшего бетона, если выдержка во влажном режиме используется в течение продолжительного времени. Меры предосторожности. Нитриты и хроматы, в особенности последние, относятся к веществам, вызывающим раздражение кожи и дыхательных путей. Пластические свойства бетона Механизм. Механизм реакции для большинства анодных ингибиторов по существу состоит в окислении растворимого оксида двухвалентного железа и образовании защитной

ЭКСПОЗИЦИЯ

пленки из гидроксида железа на поверхности стали. Постепенно из области действия коррозии исключаются новые участки поверхности стали, и процесс коррозии прекращается. Эффективное замедление обеспечивается только при достаточном количестве добавки, отвечающем необходимому для данной системы отношению ингибитор:хлорид. Если это отношение мало, то конкурирующие реакции восстановления защитной пленки ионом NO2 и разрушительного действия хлоридов происходят одновременно, причем последняя реакция начинает преобладать. Коррозия интенсивно локализуется, и возникает опасная точечная коррозия. При использовании бензоата натрия наблюдается общее, а не локализованное действие коррозии, если вводятся малые дозы добавок. Поэтому они считаются безопасными ингибиторами. Катодные ингибиторы действуют либо путем замедления катодной реакции, либо путем селективного осаждения на катодных площадках, что вызывает увеличение электрического сопротивления и уменьшение диффузии продуктов восстановления к катоду. Продукты реакции при этом не связываются с металлом так же сильно, как продукты, полученные при применении анодных ингибиторов. Неорганические

Рис. 1. Распределение электронов в смешанном ингибиторе коррозии

добавки, представляющие собой сильные основания, обычно увеличивают рН среды, вызывая уменьшение растворимости ионов железа. Поскольку молекулы смешанных ингибиторов содержат более одной ориентированной группы, ингибитор будет действовать индуктометрически с преобладанием свойств либо акцептора, либо донора электронов в зависимости от химической среды. На рис. 1 показано распределение электронов для 2-аминотиофенола, когда он выступает в качестве катодного или анодного ингибитора. Удобоукладываемость. Эта характеристика, определяемая значениями пластичности, улучшается при внесении большинства добавок (до 2 %), состоящих из неорганических солей. При более высоких дозах добавок удобоукладываемость снижается, особенно если в смеси присутствует СаСl2. Органические ингибиторы, такие, как бензоат натрия, как правило, не уменьшают удобоукладываемости с увеличением дозы. Характеристики схватывания. При использовании большинства неорганических добавок, в том числе нитритов натрия и

ЭКСПОЗИЦИЯ

Защита бетона

3/Б (60) апрель 2008 г.

кальция, наблюдается уменьшение начала и конца времени схватывания. Теплота гидратации. Неорганические соли влияют на теплоту гидратации примерно так же, как ускорители. Затвердевшие бетон и раствор Прочность при сжатии. Через 3 и 7 сут наблюдается весьма незначительное изменение прочности при сжатии для бетонов и растворов, содержащих нитрит натрия и хромат калия (2 % массы цемента). Через 28 сут прочность немного ниже, чем у бетонов и растворов без добавок. Более высокие дозы добавок вызывают существенное уменьшение прочности через 28 сут. Прочность бетонов и растворов, содержащих бензоат натрия в рекомендуемой дозе 6 %,, значительно снижается в любом возрасте бетона или раствора. При повышении дозы происходит резкое снижение прочности. Добавление любой дозы органических ингибиторов обычно приводит к снижению пределов прочности, причем этот эффект возрастает с увеличением дозы. В противоположность этому нитрит кальция дает существенное увеличение прочности в раннем и более позднем возрасте. Значения предела прочности возрастают с увеличением дозы до 5 %. Фосфат натрия и двухлористое олово в дозах 2-4 % также увеличивают прочность. Прочность при растяжении. Предельное значение прочности при растяжении зависит от вида используемой добавки. Для нитрита и бензоата натрия предел прочности уменьшается с увеличением дозы, начиная с 2-4 %. При введении хромата калия наблюдается небольшое изменение прочности по мере увеличения выше 2-6 %. Нитрит кальция увеличивает предел прочности в любом возрасте с увеличением дозы до 5 % как для обычного, так и для пропаренного бетона. Аналогичный эффект обнаружен и при применении двухлористого олова. Реакция заполнителей со щелочью. Ингибиторы на основе солей натрия могут увеличить защитный потенциал реакции заполнителя со щелочью, особенно если используются реакционноспособные заполнители. Прочность сцепления. Некоторые ингибиторы коррозии влияют на сцепление стали с бетоном вследствие слабого сопротивления цементного теста в контактной зоне. Это объясняется двумя причинами: во-первых, сильной флокуляцией цементного теста, вызываемой растворителями (например, спиртом), в которых растворяется ингибитор, и, во-вторых, отсутствием непосредственного контакта между продуктами гидратации цемента и сталью из-за наличия на поверхности стали пленок, предотвращающих образование ржавчины. Обесцвечивание и изменение цвета. Хромат калия окрашивает бетон в светлозеленый цвет, в то время как нитрит натрия и бензоат натрия способствуют его обесцвечиванию.

Факторы, влияющие на замедление коррозии Растворимость. Растворимость добавки должна быть такой, чтобы на корродирующих поверхностях имелось достаточное ее количество. Однако при сильной растворимости она легко выщелачивается из бетона. Нитрит натрия выщелачивается в течение двух лет, в то время как нитрит кальция, который растворим в меньшей степени, более эффективно замедляет коррозию. Осаждение. Многие добавки, являющиеся основаниями, быстро осаждаются в цементном растворе и, следовательно, теряют свою эффективность. Дисперсия. Вследствие того что ингибиторы используются в малых количествах, они, как правило, рассеяны по всему объему, а не концентрируются на стыке бетона и стали. Недостаточная концентрация анодных ингибиторов приводит к ускоренной коррозии. Соотношение хлорида и ингибитора. Эффективность анодных ингибиторов непосредственно зависит от содержания хлорида в бетоне. При достаточно большом содержании хлорида их эффективность резко уменьшается, и для предотвращения вредного воздействия хлорида требуется введение большого количества ингибитора. Для каждого ингибитора существует критическая концентрация хлорида, ниже которой коррозия приостанавливается Химический состав цемента и вяжущих веществ. Цементы, содержащие большее количество С3А, обеспечивают более высокую коррозионную стойкость; портландцементы обладают лучшими антикоррозионными свойствами по сравнению со смесями цемента и шлака*. Это различие обусловлено способностью С3А поглощать хлорид с образованием хлоралюминатов, тем самым понижается пороговый уровень Сl –. Условия выдержки. Выдержка, или попеременное увлажнение и высушивание при повышенных температурах способствует коррозии. При таких условиях эффективность добавок-ингибиторов может уменьшаться. Молекулярная структура. Эффективность органических катодных ингибиторов часто связана с их молекулярной структурой, которую определяют размер молекул, тип связей, длина углеродных цепочек, число боковых групп, пространственное расположение и комплексообразующая способность. Температура. Повышение температуры системы ведет к снижению эффективности ингибиторов вследствие уменьшения покрытия, обеспечиваемого ингибитором в условиях ускорения процессов коррозии. Влияние значения рН водоцементной фазы. Значение рН влияет на пороговую величину концентрации хлоридов, что сказывается на пассивации окисной пленки. Следовательно, эффективность ингибитора коррозии будет увеличиваться с увеличением рН водной фазы. Применение. Патентованный продукт, изготовленный на основе нитрита кальция,

использовался при строительстве мостов, покрытий автостоянок и плоских кровель, в морских и других предварительно напряженных конструкциях, которые подвергались воздействию хлоридов. Бензоат натрия применяется в Великобритании в бетонных конструкциях, подверженных сильной коррозии. В Европе нитрит натрия вводится в качестве добавки в легкий газобетон, предварительно смешанные цементные растворы и составы, используемые для упрочнения покрытий пола. В России ингибиторы коррозии входят в состав добавок. В работе рассматриваются другие подходы к проблеме предотвращения коррозии стали и дается сравнительная оценка на основе стоимостного критерия. Стандарты и технические нормы. Выпуск ингибиторов коррозии в широких масштабах и их промышленное использование осуществляются сравнительно недавно, поэтому в настоящее время в США отсутствует какой-либо общенациональный стандарт. Российские стандарты допускают применение ингибиторов в противоморозных добавках. Для оценки этих добавок используются разнообразные методы испытаний, разработанные в процессе создания и развития технологии. В настоящее время при исследовании процессов коррозии наиболее эффективными как в производственных, так и в лабораторных условиях по-прежнему остаются электрохимические методы измерений. Наиболее широко распространены измерение электрического потенциала стали в разомкнутой цепи и поляризационные измерения стали в бетонах при наличии или отсутствии хлоридов. Измерения поляризации особенно эффективны при быстром отборе и оценке добавок. Результаты измерений электрического напряжения в бетонах, содержащих различные дозы добавок, можно графически представить как функцию времени при постоянных значениях плотности поляризационного тока на единицу площади электрода. Критерием эффективности добавки является резкое увеличение электрического напряжения при малых значениях плотности тока, что указывает на пассивацию. Чем меньше плотность тока, при которой возникает резкое увеличение напряжения, тем более эффективным является ингибитор. Постепенное увеличение напряжения указывает на развитие процесса коррозии. Поляризационный метод можно также использовать для контроля качества различных замесов с целью обеспечения однородности добавки. При оценке ингибиторов коррозии нужно принимать во внимание следующие факторы: степень водорастворимости; совместимость с водоцементной фазой; требуемое количество ингибитора; степень потребления ингибитора; различные побочные эффекты, влияющие на процесс схватывания, прочность и долговечность. ■

* Огромный опыт СССР по выпуску портландцементов со шлаками говорит об обратном. Коррозионная стойкость цементов со шлаками на 5-10% выше, чем у бездобавочных портландцементов. (Примеч. науч. ред.)

Оборудование для производства цемента

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

В статье рассматриваются особенности строения полистиролбетона крупнопористой, поризованной и плотной структуры, перспективы применения дробилок ударного действия в строительной индустрии – особенности работы с пористым заполнителем на основе вспененного полистирола.

Использование роторно-центробежных дробилок пенопласта в производстве полистиролбетона А.Б. ЛИПИЛИН Н.В. КОРЕНЮГИНА М.В. ВЕКСЛЕР Процессы измельчения пористых, пластичных и волокнистых материалов различного происхождения являются весьма распространенными и встречаются во многих отраслях производственной деятельности. Наиболее остро проблемы измельчения стоят перед предприятиями, сталкивающимися с необходимостью переработки отходов основного производства с возможностью его повторного использования. Однако, несмотря на огромную потребность предприятий в высокопроизводительных измельчительных машинах, на сегодняшний день ощущается острый дефицит коммерческих предложений на подобное технологическое оборудование. В то время как вопросам экономии ресурсов, снижения издержек производства, переработки отходов, экологической безопасности уделяется повышенное внимание, существующие типы специализированного оборудования далеко не в полной мере отвечают специфике поставленных задач. В условиях, когда западные компании активно продвигают свою продукцию на отечественный рынок, российские машиностроительные предприятия уделяют недостаточное внимание компактным измельчительным агрегатам, способным эффективно решать задачи переработки некоторых видов «трудных» материалов, таких как изделия из полистирола вспененного (пенопласта), полистирола экструдированного, полиуретана, а также некоторых других материалов пористой структуры. Сложившаяся ситуация во многом объясняется отсутствием школы создания малогабаритных агрегатов измельчения низкой энергонагруженности, предназначенных прежде всего для предприятий с относительно небольшими объемами материалов, подлежащих переработке. Отсутствие опыта в проектировании и производстве компактных агрегатов измельчения объясняется прежде всего тем, что в прошлом основное внимание уделялось созданию высокопроизводительных комплексов, рассчитанных на заводы-гиганты и соответствующие объемы перерабатываемых материалов. В то время как иностранные производители активно развивали направление относительно небольших измельчительных агрегатов, отвечающих требованиям концепции «точечного» размещения специализированного технологического оборудования в непосредственной близости от мест «образования» отходов. В результате отечественные машиностроительные

руководитель ИТП «ТехПрибор», инженер-технолог ИТП «ТехПрибор», инженер, ведущий специалист ИТП «ТехПрибор»

предприятия оказались не способными предложить потребителю измельчительные агрегаты малой мощности, способные конкурировать с импортными аналогами. В сложившейся ситуации, когда дефицит компактных агрегатов измельчения стал ощущаться особенно остро, зависимость от технологического оборудования иностранного производства, несомненно, оказывает негативное влияние на степень технической вооруженности отечественных предприятий, заинтересованных в переработке отходов. К несомненным достоинствам компактных измельчительных агрегатов следует отнести снижение установленной мощности оборудования за счет использования наиболее рациональных способов разрушения конкретного вида материала, уменьшение протяженности транспортных линий подачи сырья, а также готового продукта. Именно благодаря созданию агрегатов измельчения низкой энергонагруженности и небольших масса-габаритных показателей, западные производители смогли полностью решить проблему оперативной переработки отходов производства для их утилизации либо повторного использования. Однако подобный подход позволил не только полностью решить задачу переработки отходов основного производства, но и, что особенно важно, сделал возможным создание малогабаритных технологических узлов подготовки сырья. Таким образом, применение малогабаритных агрегатов измельчения не ограничивается одной лишь переработкой отходов, еще одной областью применения измельчительного оборудования являются подготовительные работы, связанные с получением материалов заданных гранулометрических показателей. Зачастую правильно подобранные составы с учетом оптимального размера частиц, их формы и структуры поверхности способны кардинально улучшить эксплутационные характеристики материалов на их основе. В большинстве случаев увеличение дисперсности материалов, повышение реологической активности поверхности частиц вызывает ускорение ряда физико-химических процессов. Именно состояние поверхности межфазового контакта и определяет интенсивность процесса в целом. Измельчение пористых, волокнистых и пластичных материалов различной природы открывает широчайшие возможности получения композиционных материалов. Получение некоторых видов композиционных материалов

г. Тула

было бы совершенно невозможно без широкого использования измельчительных агрегатов подготовки сырья. Компактные измельчительные агрегаты низкой энергонагруженности способны кардинально изменить сложившуюся ситуацию в производстве некоторых видов современных строительных материалов, в частности, полистиролбетона. Являясь относительно «молодым» строительным материалом, полистиролбетон плотностью 200-600 кг/м3 в настоящее время активно используется для монолитной теплоизоляции однослойных ограждающих конструкций, а также для производства стеновых блоков, перемычек и целого ряда других теплоизоляционных изделий. На основе вспененных гранул полистирола были разработаны и нашли широкое применение в строительстве «теплые» штукатурные смеси. На сегодняшний день именно полистиролбетонный утеплитель является практически безальтернативным материалом для теплоизоляции горизонтальных и вертикальных стыков наружных стен крупнопанельных строений. По мнению специалистов, именно полистиролбетон марки по средней плотности D400-D600 является наиболее перспективным материалом для возведения однослойных ограждающих конструкций, полностью отвечающих современной концепции энергоресурсосбережения в строительстве. Однако относительно высокая стоимость полистиролбетона по сравнению со стоимостью некоторых других видов теплоизоляционных строительных материалов (например, ячеистого бетона) сдерживает продвижение этого материала на отечественные стройки. В результате применение полистиролбетона в строительстве в основном ограничивается работами по устройству теплоизоляционных покрытий, когда по ряду причин применение других материалов экономически нецелесообразно либо попросту невозможно. Однако пути кардинального снижения стоимости этого уникального строительного материала существуют! Этот путь – производство высококачественного заполнителя требуемых гранулометрических характеристик из низкосортного сырья и переработка отходов! Тем более что дробление вспененных полистирольных гранул позволяет придать строительным материалам на их основе совершенно уникальные свойства. Для того чтобы понять, какое влияние на

ЭКСПОЗИЦИЯ

3/Б (60) апрель 2008 г.

основные свойства полистиролбетона оказывают размер, форма и, что немаловажно, стоимость заполнителя, необходимо рассмотреть структурные составляющие этого композиционного строительного материала с точки зрения непреложных законов бетоноведения. Итак, полистиролбетон ГОСТ Р 51263-99 – это легкий бетон на цементном вяжущем и пористом заполнителе. В качестве пористого заполнителя для производства полистиролбетона используется вспененный гранулированный полистирол. Гранулы полистирола требуемой плотности получают путем одно- либо многоступенчатого вспенивания суспензионного вспенивающегося полистирола. В зависимости от качества сырья и условий вспенивания получаемый полистирольный заполнитель имеет плотность от 10 до 30 кг/м3. Полистирольный заполнитель по размерам гранул подразделяют на крупный (5-20мм) и мелкий (0-5мм). Принимая во внимание малый объемный вес вспененных полистирольных гранул, которые на 90-98% состоят из воздуха, можно с уверенностью утверждать, что на сегодняшний день именно вспененный полистирол наиболее эффективный заполнитель для бетона изоляционно-строительного назначения. При этом характер пористости гранул вспененного полистирола (пенопласта), когда поры представлены в виде мельчайших замкнутых сфер, обеспечивает данному материалу не только уникальные теплоизоляционные свойства, но также и низкое водопоглощение. В отличие от поропласта, имеющего сообщающиеся поры, пенопласт (в частности полистирол вспененный) с его замкнутыми порами сферической формы являет собой идеальную модель пористого заполнителя для бетона. Именно благодаря тому, что поры вспененного полистирола имеют замкнутую структуру, открываются широкие возможности использования дробленых отходов пенопласта в производстве полистиролбетона. Метод разрушения массива пенопласта не только по местам соприкосновения гранул, но также измельчение самих гранул позволяет получать сверхлегкий заполнитель для бетона заданных гранулометрических характеристик. Использование дробленых гранул полистирола практически не увеличивает показатели водопоглощения строительных материалов на их основе, незначительное повышение водопотребности полистиролбетонной смеси объясняется, прежде всего, увеличением удельной поверхности дробленого материала (увеличение смачиваемой поверхности). Применение в качестве пористого заполнителя вспененных гранул полистирола, в том числе продукта дробления пенопласта, позволяет изготовить легкий бетон объемным весом менее 200 кг/м3. При этом коэффициент теплопроводности полистиролбетона марки по средней плотности D 250 составляет 0.075 Вт/(м*0С), что делает возможным создавать теплоэффективные изоляционные покрытия на основе твердых материалов там, где ранее использовались только мягкие минераловатные утеплители. При аналогичных теплоизоляционных свойствах полистиролбетон, будучи твердым

Оборудование для производства цемента изоляционно-строительным материалом, превосходит большинство применяемых в настоящее время минераловатных и стекловолокнистых утепляющих материалов как по показателям долговечности, так и по экологичности, а также простоте использования. Полистиролбетон марки по средней плотности D 500-600 способен составить конкуренцию таким известным строительным материалам, как керамзитобетон, вермикулитобетон, аглопоритобетон, а также, легким бетонам на пористых природных заполнителях. Полистиролбетон плотности D 500-600 имеет класс прочности на сжатие В2.0-2.5, а марка по морозостойкости такого материала соответствует F 50-100. Однако работа с гранулами вспененного полистирола, плотность которого более чем в 100 раз меньше плотности остальных используемых в производстве легкого бетона компонентов, имеет свою специфику. Сложности возникают как при подборе состава полистиролбетонной смеси, так и при смешивании компонентов. Для получения оптимального состава легкого бетона необходимо добиться максимально плотной укладки его заполнителя. В случае с тяжелым бетоном назначается определенное соотношение между количеством крупного (щебня, гравия) и мелкого (песка) заполнителя. При этом мелкий заполнитель расположен в пустотах между частицами крупного заполнителя, что позволяет получать плотные композиции высокой связанности при относительно небольшом расходе вяжущих веществ. Однако в отличие от инертных заполнителей тяжелого бетона, когда в пустотах между частицами крупного заполнителя находятся более мелкие зерна, полистиролбетон в основном изготавливается с применением гранул одного размера. Сложившаяся практика производства полистиролбетона с использованием сверхлегкого заполнителя единого размера объясняется высокой сложностью получения полистирольных гранул аналогичной плотности, но разного грансостава, а также значительными трудностями, возникающими при попытках получения рабочей смеси с равномерно распределенными гранулами различного размера. Таким образом, если в производстве тяжелого бетона подбору состава, поиску оптимального соотношения крупного и мелкого заполнителя уделяется повышенное внимание, ситуация с полистиролбетоном диаметрально противоположная. В то время как от грамотно проведенного подбора состава инертных заполнителей напрямую зависят основные строительно-технические свойства бетона, такие как стоимость, прочность, долговечность и т.д., в производстве полистиролбетона подбору состава заполнителя не уделяется должного внимания, в том числе и по причине отсутствия отработанной методики подбора. Дополнительную сложность создает и практически полное отсутствие необходимого технологического оборудования, позволяющего провести классификацию гранул вспененного полистирола по их размерам (условно выделить полистирольный «гравий» и полистирольный «песок»), объемное дозирование различных фракций сверхлегкого заполнителя, а также непосредственно смешивание компонентов. Итак, в сложившейся практике

производства полистиролбетона по объективным причинам используются вспененные гранулы приблизительно одного размера. Получаемая композиция, состоящая из гранул сверхлегкого заполнителя, цемента и в некоторых случаях песка, явно неоптимальна. Более того, подобное построение противоречит как общим приемам подбора состава бетона на крупном и мелком заполнителе, так и самому принципу конструирования материалов теплоизоляционно-строительного назначения. Как известно, для достижения наиболее выгодных показателей плотности, теплопроводности, прочности при оптимальном расходе цемента, для бетона на легком заполнителе необходимо обеспечить высокую плотность размещения зерен заполнителя в объеме бетона. В данном требовании бетоны на легких и сверхлегких заполнителях практически не отличаются от обычных тяжелых бетонов. В любом случае зерна заполнителя должны быть равномерно покрыты тонким слоем цементного клея, а пустоты между крупными зернами заполнителя должны быть заполнены зернами более мелкими. Именно максимально плотная укладка заполнителя в бетоне позволяет уменьшить расход цемента. В случае с бетоном на пористых заполнителях снижение расхода цемента помимо уменьшения стоимости позволяет также повысить теплотехнические характеристики этого строительного материала и уменьшить его усадку при твердении. Из всех компонентов бетонной смеси именно цементный камень является наиболее плотным, тяжелым и, соответственно, теплопроводным материалом. Соответственно, для получения легкого бетона малой теплопроводности необходимо снижать долю цементного камня в общем объеме бетона, повышая долю легкого заполнителя. Но для того чтобы обеспечить максимально плотное размещение заполнителя в объеме бетона, необходимо провести подбор его состава. В случае с полистиролбетоном именно трудности подбора состава зачастую снижают практическую эффективность применения этого строительного материала, и происходит это по следующим причинам. Так как пустотность заполнителя напрямую зависит от его зернового состава и формы частиц, именно объем пустот между зернами заполнителя во многом определяет расход цемента, показатели теплопроводности и целый ряд других важнейших характеристик бетона. В случае с полистиролбетоном, когда пористый заполнитель представлен в виде гранул сферической формы одинакового размера, максимально плотная укладка такого заполнителя возможна по двум основным схемам. На рисунке 1а представлено расположение гранул полистирола рядной укладки. В данном случае объем пустот между ►

Рис. 1 (а, б)

Оборудование для производства цемента гранулами составит 47.6 %. На рисунке 1б показана более плотная, шахматная укладка гранул полистирола. При такой схеме укладки объем пустот между гранулами составит 30 %. Но на практике получение представленных схем укладки гранул полистирола практически невозможно. Итак, для наиболее часто встречающейся в производстве полистиролбетона укладки сферических тел аналогичного размера объем пустот между сферами составляет в среднем 42 %. Соответственно, используя вспененные гранулы полистирола одного размера, даже без учета толщины слоя цементного клея, скрепляющего гранулы между собой, остается от 39 до 45% свободного объема. Этот свободный объем между гранулами должен быть заполнен цементом и песком, иначе подобная композиция теряет свою цельность. Учитывая объемный вес цементного камня либо пескоцементного композита, становится ясно, что плотность материала, состоящего на 61-55 % из вспененных гранул полистирола (объемный вес 10-30 кг/м3) и 39-45 % песка и цемента (объемный вес 1800- 2100 кг/м3) составит никак не меньше 800 кг/м3! Таким образом, уникальные теплоизоляционные возможности вспененного полистирола не могут быть реализованы в производстве материалов изоляционно-строительного назначения с использованием в качестве связующего компонента цемента и песка без проведения комплекса технологических операций, направленных на снижение плотности получаемого композита. Вместе с тем приемы,

позволяющие повысить теплоизоляционные свойства строительных материалов, хорошо известны, они с успехом применяются в массовом строительстве. Задача заключается в том, чтобы из нескольких возможных вариантов выбрать наиболее рациональный. Итак, для уменьшения плотности полистиролбетона возможно использовать метод «капсулирования» заполнителя. Крупнопористые бетоны, которые не имеют в своем составе мелкого заполнителя (песка) – яркий пример возможности получения строительного материала повышенного теплосопротивления на основе компонентов, имеющих относительно высокую теплопроводность. Естественно, при отсутствии мелкого заполнителя пустоты между крупным заполнителем остаются незаполненными. Именно воздушные пустоты позволяют уменьшить теплопроводность крупнопористого бетона. Полистиролбетон, получаемый методом «капсулирования» вспененных полистирольных гранул характеризуется крупнопористой структурой (рис. 2). Цемент равномерным слоем распределяется по поверхности гранул вспененного полистирола, которые затем соединяются друг с другом. Пустоты между гранулами остаются не заполненными, что позволяет получать полистиролбетон плотность менее 200 кг/м3! В производстве полистиролбетона крупнопористой структуры существует возможность использования крупных гранул вспененного полистирола (около 20 мм), а также продукта переработки изделий из пенопласта в виде отдельных

• Возможность получения материала плотностью < 200 кг/м3 • Возможность использования гранул вспененного полистирола одного размера • Низкая прочность материала на сжатие и растяжение при изгибе • Расслоение смеси при ее транспортировки, укладки, напорной подаче. Рис. 2.

• Возможность получения материала плотностью < 300 кг/м3 • Возможность использования гранул вспененного полистирола одного размера • Возможность изменения плотности получаемого материала в широких пределах • Сложность производства • Возможность потери вовлеченного воздуха при транспортировке, укладке и напорной подаче • Трудности получения материала стабильных характеристик Рис. 3.

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

кусочков, состоящих из нескольких гранул. Однако гранулы вспененного полистирола сферической формы в подобном построении соприкасаются только в шести точках, что существенно снижает механическую прочность такой конструкции. К тому же для получения полистиролбетона крупнопористой структуры необходимо покрыть каждую гранулу тонким слоем цементного клея, что, учитывая сферическую форму и гладкую поверхность полистирольного заполнителя, достаточно сложно, а без использования специального смесительного оборудования и химических добавок практически невозможно. В любом случае полученный материал крупнопористой структуры имеет низкую прочность, а, соответственно, область его применения значительно сужается, так как основное преимущество полистиролбетона перед минераловатными утеплителями заключается в том, что при аналогичных показателях теплосопротивления полистиролбетон может нести определенную нагрузку. К тому же полистиролбетон крупнопористой структуры – материал весьма сложный в применении. При транспортировке, выгрузке и формовке материал крупнопористой структуры зачастую расслаивается. Одним из важнейших показателей возможности использования бетона для выполнения некоторых видов строительных работ является его удобоукладываемость. В случае с полистиролбетоном крупнопористой структуры его удобоукладываемость не может быть увеличена путем введения дополнительного объема воды либо пластифицирующих добавок из-за опасности расслоения смеси. Поэтому для полистиролбетона крупнопористой структуры марка по удобоукладываемости не назначается вовсе (ГОСТ Р 51263-99 п.3.4.5). В целом, полистиролбетон крупнопористой структуры – материал достаточно «капризный», он не переносит транспортировку, уплотнения и напорную подачу, его недостаточная подвижность и удобоукладываемость не оставляет надежд на возможность широкого применения в строительстве как материала с подобными характеристиками. Еще одним способом уменьшения плотности получаемого материала является поризация цементного теста за счет введения воздухововлекающих добавок. В этом случае гранулы вспененного полистирола будут играть роль крупного заполнителя (гравия), а образованные воздушные поры заменят собой мелкий заполнитель (песок). При этом поризованный раствор заполнит собой пространство между гранулами. Таким образом, полистиролбетон поризованной структуры являет собой удачный образец двухмодульной схемы размещения сферических тел с использованием легкого заполнителя в поризованной цементно-песчаной матрице. Полученный материал будет правильно называть уже не полистиролбетоном, а ПЕНОполистиролбетоном, так как поры в этом материале образованы и пенообразующими добавками, и гранулами вспененного полистирола (рис. 3). Пенополистиролбетон на сегодняшний день – наиболее распространенный вид легкого бетона на полистирольном заполнителе. Не будет преувеличением сказать, что основной объем теплоизоляционных покрытий на основе полистирольного заполнителя выполнен именно из пенополистиролбетона. Для пенополистиролбетона (полистирол ►

ЭКСПОЗИЦИЯ

3/Б (60) апрель 2008 г.

Оборудование

Оборудование для производства цемента бетона поризованной структуры), как и для полистиролбетона плотной структуры ГОСТ Р 51263-99 устанавливает марки по удобоукладываемости смеси в зависимости от вида изделий и технологии их формования. Возможность получения смеси заданной жесткости или подвижности в пределах Ж1-Ж3 и П1-П5 позволяет использовать полистиролбетонные смеси не только для заполнения форм (опалубки) и устройства теплоизоляционных покрытий, но и для изготовления изделий из полистиролбетона (стеновые блоки, перемычки, теплоизоляционные плиты) методом виброуплотнения низкой интенсивности. В производстве полистиролбетона поризованной структуры объем вовлеченного воздуха не нормируется, что позволяет получать материалы плотностью менее 300 кг/м3. В настоящее время существуют достаточно хорошо отработанные составы полистиролбетона с объемом вовлеченного воздуха 30 % и более. Для приготовления пенополистиролбетона используются как белковые, так и синтетические пенообразователи отечественного, а также импортного производства. Однако у пенополистиролбетона имеется и целый ряд серьезных недостатков. Прежде всего, для получения материала малой плотности приходится вводить гранулы вспененного полистирола в поризованный цементно-песчаный раствор или, иными словами, в пенобетон. О достоинствах и недостатках пенобетона неавтоклавного твердения написано достаточно много и нет необходимости останавливаться на них подробно. Однако если рассматривать перспективы применения неавтоклавного пенобетона и полистиролбетона в качестве материала теплоизоляционных покрытий, когда растворы приготавливаются, подаются и укладываются непосредственно в построечных условиях, становится ясным, что полистиролбетон и пенобетон – конкуренты. Полистиролбетон и пенобетон близки по своему функциональному назначению, а соответственно, и области их использования в строительстве одни и те же. При этом на стороне полистиролбетона – простота его изготовления в условиях строительной площадки. В производстве полистиролбетона

строители используют готовый заполнитель, соответственно новизна процесса приготовления обусловлена, прежде всего, ультра-низкой плотностью заполнителя. В остальном порядок приготовления полистиролбетона, если не брать в расчет некоторые нюансы, в общем, похож на приготовление обычного легкого бетона (например, керамзитобетона). Соответственно, в случае с полистиролбетоном можно говорить о простоте освоения производства данного строительного материала в построечных условиях. Производство неавтоклавного пенобетона в «полевых» условиях – процесс гораздо более сложный. Прежде всего, на эффект поризации рабочего раствора оказывают влияние различные факторы, например, температура окружающей среды. Чем теплее – тем интенсивнее будет происходить поризация смеси при том же расходе пенообразователя. В зависимости от качества самого пенообразователя, как и сроков его производства, будет изменяться объем вовлеченного в раствор воздуха. Наконец, результат поризации будет зависеть и от продолжительности перемешивания смеси с пенообразующей добавкой. Поэтому метод получения строительных материалов на основе «гибрида» пенобетона и полистирольных гранул – такой привлекательный на первый взгляд, на практике труднореализуем по причине высокой сложности производства и нестабильности характеристик получаемого материала. В процессе приготовления пенополистиролбетона достаточно трудно контролировать объем вовлеченного воздуха, а соответственно, получить реальную картину степени поризации раствора также весьма затруднительно. Не лишним будет отметить еще одну особенность пенополистиролбетона с высокой степенью поризации: как и всякий поризованный раствор, и пенобетон и пенополистиролбетон плохо переносит транспортировку, напорную подачу, уплотнение и т.д. Так, ГОСТ Р 51263-99 предусматривает допустимое увеличение плотности поризованной полистиролбетонной смеси за счет частичной потери вовлеченного воздуха до 7 %. Однако реальная потеря

• Возможность получения материала плотностью < 300 кг/м3 • Высокая стабильность характеристик материала • Сохранение основных характеристик при транспортировке, укладке и напорной подаче • Возможность изменения плотности в широких пределах • Возможность формования изделий методом объемного вибропрессования • Необходимость использования специализированного технологического оборудования Рис. 4.

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

вовлеченного воздуха в поризованной смеси может быть гораздо выше. Особо негативное влияние на пенополистиролбетон оказывает его напорная подача посредством растворонасосов. Как следствие, уменьшение объема пенополистирольной смеси при повышении ее плотности, а зачастую и расслоение смеси. При этом степень уплотнения вследствие потери вовлеченного воздуха при транспортировке можно выявить, только когда смесь уже подана и уложена на объекте! В результате, практическая ценность работ по устройству теплоизоляционно-конструкционных покрытий на основе пенополистиролбетона оказывается существенно ниже расчетной. Более того, зачастую именно неумело подобранные составы полистиролбетонной смеси и, как следствие, неудовлетворительные результаты применения теплоизоляционных покрытий на основе полистиролбетона дискредитируют саму идею использования данного материала в массовом строительстве. Практика показывает, что производство качественного пенобетона, когда показатели плотности, прочности, водопоглощения получаемого материала соответствуют требованиям ГОСТа, дело достаточно сложное, требующее системного подхода и тщательного анализа получаемых результатов. И если в стационарных условиях либо в специально обученных нюансам приобъектного производства бригадах получение пенобетона хорошего качества вполне возможно, перспективы освоения данного материала рядовыми строителями кажутся весьма туманными. Для по-настоящему массового использования полистиролбетона в современном строительстве «гибрид» пенобетона и гранул пенопласта оказывается слишком сложным в производстве, да и качество получаемого материала зависит от множества нюансов. Следующий вариант получения изоляционно-строительного материала широкого спектра применения – это полистиролбетон плотной структуры, но низкой плотности. В отличие от полистиролбетона поризованного или крупнопористого, в полистиролбетоне плотной структуры высокая прочность материала на сжатие и растяжение достигается при меньшем расходе цемента. Для плотного полистиролбетона характерна наиболее рациональная схема распределения пористого заполнителя в объеме бетона. Плотная укладка легкого заполнителя обеспечивает возможность получения материала плотностью менее 300 кг/м3. По своему строению полистиролбетон плотной структуры напоминает классический тяжелый бетон правильно подобранного состава. В пустотах между зернами крупного заполнителя (условно – полистирольного гравия) находятся зерна мелкого заполнителя (условно – полистирольного песка). При этом цементный клей, распределенный по поверхности зерен, связывает полистиролбетонную композицию в единый монолит (рис. 4). По основным физико-эксплуатационным характеристикам полистиролбетон плотной структуры значительно превосходит крупнопористый и поризованный полистиролбетон. В частности, для

ЭКСПОЗИЦИЯ

3/Б (60) апрель 2008 г.

полистиролбетона плотной структуры характерна повышенная водонепроницаемость, так полистиролбетон с расходом цемента около 300 кг/м3 не пропускает воду даже при давлении 2 МПа. В отличие от поризованного полистиролбетона, полистиролбетон плотной структуры – материал гораздо более стабильный, что позволяет ему легче переносить транспортировку, напорную подачу, виброуплотнение, а при плотности выше 400 кг/м3 и формование изделий с использованием вибропрессового оборудования. Сам процесс приготовления полистиролбетона плотной структуры достаточно прост: отмеренный объем полистирольного «гравия» загружается в смеситель, где перемешивается с полистирольным «песком». В полученную смесь добавляется цемент либо цементно-песчаная смесь и вода с добавками. На первый взгляд, ничего сложного, однако, как было сказано, без четкой классификации полистирольного заполнителя по фракциям данная схема построения полистиролбетонного композита не может быть реализована. В начале этой статьи были обозначены основные трудности, возникающие при попытках использовать в приготовлении полистиролбетона плотной структуры вспененные полистирольные гранулы различного размера. Как говорилось выше, вспененные гранулы полистирола аналогичной плотности, но разных размеров практически не используются в практике производства полистиролбетона. Тем более что для реализации такой схемы производства полистирольного заполнителя для бетона необходимо применение сырья стабильных гранулометрических характеристик высокого качества, а, соответственно, и высокой стоимости. Учитывая, что стоимость полистирольного гранулята (сырья) оказывает основное влияние на конечную стоимость полистиролбетона, зависимость от дорогого сырья в основном импортного производства явно не способствует снижению стоимости полистиролбетона. Принимая во внимание высокую стоимость сырья стабильных гранулометрических характеристик, метод получения пористого заполнителя заданных гранулометрических характеристик из сырья низкого качества является наиболее перспективным. Тем более что данный метод позволяет эффективно перерабатывать отходы производства пенопласта, а также различных изделий из него. Изделия одноразового использования из пенопласта в настоящее время находят все большее применение, а их утилизация и переработка в нашей стране совершенно не налажена, возможность получения высококачественного заполнителя для бетона из «бросового» материала представляется весьма привлекательной. Для реализации метода получения полистиролбетона плотной структуры на основе дробленого пенопласта потребуется следующее технологическое оборудование. Дробилка пенопласта с функцией классификации материала, инвентарные бункеры хранения дробленого материала по фракциям и агрегаты пропорциональной подачи дробленых гранул различного грансостава в растворосмеситель.

Оборудование для производства цемента Дробилка пенопласта в рассматриваемой схеме является наиболее специфичным агрегатом. При кажущейся простоте, дробление пенопласта для его последующего использования в производстве полистиролбетона плотной структуры – задача очень непростая. Хотя гранулы вспененного полистирола – материал непрочный, его измельчение – очень ответственная задача, и от того, насколько грамотно она будет решена, напрямую зависит качество получаемого материала. Прежде всего, гранулы полистирола должны быть именно раздроблены, но не раздавлены или смяты. Плотность вспененного полистирола (пенопласта) не должна существенно изменяться после дробления. При дроблении пенопласта необходимо получение готового материала кубовидной формы. Кубовидная форма заполнителя является наиболее оптимальной для производства высококачественного бетона, к тому же такая форма заполнителя способствует снижению расхода цемента. Дробленые гранулы пенопласта кубовидной формы имеют шероховатую поверхность, что обеспечивает более сильное сцепление заполнителя с растворной частью смеси. Учитывая большие объемы перерабатываемого материала, дробилка пенопласта в производстве полистиролбетона должна иметь достаточно высокую производительность. Но помимо высокой производительности, дробилка пенопласта должна отвечать и еще целому ряду особых требований. Прежде всего, дробление пенопласта, пригодного для получения полистиролбетона плотной структуры, следует производить на агрегатах, исключающих переизмельчение обрабатываемого материала. Полистирольная пыль – это не только бездарно потерянное сырье, но и серьезная угроза для качества полистиролбетона. Пылеватые включения способны существенно ухудшить основные физико-механические характеристики полистиролбетона плотной структуры. Соответственно, дробилка пенопласта должна реализовывать наиболее рациональную модель измельчения пенопласта и при этом обеспечивать минимальный процент переизмельченного материала. Данным требованиям в полной мере отвечают дробилки ударного действия, в частности, роторные и роторно-центробежные дробилки. Именно метод высокоэнергонагруженного свободного удара обеспечивает получение больших объемов высококачественного материала кубовидной формы, без переизмельчения, раздавливания и переуплотноения полистирольных гранул. Если в производстве пористого заполнителя используется дробилка, при работе которой образуется воздушный поток требуемой интенсивности, целесообразно использовать его для транспортировки дробленых гранул в инвентарный склад. Таким образом, правильно выбранный тип агрегата измельчения позволяет решать задачи и транспортировки дробленого материала. Дробилка пенопласта, используемая в производстве пористого заполнителя, должна иметь возможность быстрой переналадки для производства дробленых гранул различных

размеров. Для получения полистиролбетона плотной структуры необходимо подготовить как минимум две основные фракции дробленого пенопласта. Соответственно, дробилка должна иметь сменные калибровочные сетки для выпуска материала заданной фракции. В этом случае установка калибровочной сетки с крупным размером ячеек позволяет получать полистирольный «гравий», а после замены сетки – полистирольный «песок». Следующим шагом в производстве полистиролбетона плотной структуры является пропорциональная подача дробленого полистирола в растворосмеситель. Обычно для этих целей используются винтовые конвейеры, оснащенные устройством регулирования числа оборотов приводного двигателя (частотные преобразователи). Винтовые конвейеры регулируемой производительности позволяют получать смесь из крупного и мелкого полистирольного заполнителя заданной пропорции. Совмещение функций дробления, подачи и классификации полистирольных гранул в одном агрегате позволяет не только значительно упростить технологическую схему производства пористого заполнителя заданного грансостава, но и существенно снизить стоимость такой линии, сделав ее доступной для небольших строительных организаций. Как уже было сказано, плотная укладка заполнителя в объеме бетона подразумевает использование как минимум двух фракций заполнителя. Принимая во внимание, что объем полистиролбетона плотной структуры слагается из зерен мелкого и крупного заполнителя, а также объема цементного теста, которое заполняет пустоты между зернами заполнителя, определение соотношения объемов крупного и мелкого заполнителя является залогом получения качественного материала оптимальной структуры. Соотношение крупного и мелкого заполнителя в полистиролбетоне плотной структуры назначается, исходя из объема пустот между зернами крупного заполнителя. При этом пустоты между зернами крупного заполнителя должны быть заполнены зернами мелкого заполнителя и растворной частью с учетом некоторой раздвижки зерен заполнителя крупного. Современный этап развития науки о строительных материалах позволяет воплощать в жизнь самые смелые мечты о создании композиционных материалов нового поколения, способных объединить традиционно используемые в производстве бетона компоненты и современные легкие теплоизоляционные полимеры. ■ Литература • Л.А.Алимов, В.В. Воронин. «Технология производства неметаллических строительных изделий и конструкций», 2005 • С.С. Добронравов «Строительные машины и оборудование», 1991 • Д.П.Волков, В.Я.Крикун «Строительные машины и средства малой механизации», 2002 • С.А. Евтюков, М.М. Шапунов, «Пневмотранспортное оборудование в строительной индустрии и строительстве», 2005

Оборудование для бетонных заводов

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

Тепловая обработка изделий из ячеистого бетона является одной из важнейших технологических операций при их изготовлении автоклавным способом. Режимы тепловой обработки напрямую влияют на такие важные характеристики готового продукта, как морозостойкость, усадка при высыхании, прочность на сжатие, внешний вид изделий и др.

Быстродействующие парогенераторы серии TGH для автоклавных технологий производства ячеистых бетонов О.В. Богомолов Тепловую обработку ячеистого бетона в автоклавах производят в среде насыщенного водяного пара при температуре 175-2000С и давлении 8-13 бар. Для плотности бетона 350-500 кг/м3 оптимальное время выдержки составляет 360 мин при давлении 12 бар. Наиболее эффективно тепловую обработку ячеистого бетона в автоклавах обеспечивают блочные быстродействующие парогенераторы серии TGH. Предлагаемые парогенераторы обладают следующими преимуществами: • Быстрый запуск и мгновенное выключение. Время выхода на заданную тепловую мощность не превышает 5 минут после включения. • Высокое давление пара. Стандартное рабочее давление до 28 бар. • Быстрая реакция на изменение тепловой нагрузки. Время реакции не превышает 1 минуты за счет эффективной системы управления горелкой и малого объёма циркулирующей воды в змеевиках, что позволяет максимально точно соблюдать требуемые тепловые режимы в автоклавах. • Широкий диапазон изменения мощности. Максимальный диапазон регулирования производительности – 8:1, что позволяет бесперебойно обеспечивать теплом различное количество автоклавов (от 1 и более), не прибегая к режиму включения или выключения парогенератора при низких нагрузках. При этом качество пара остается постоянным. • Небольшая площадь внешней поверхности означает малую площадь конвекции и малые потери лучистой энергии. Из-за значительных размеров жаротрубных котлов их конвекционные потери составляют около 3% в зависимости от типа котельной. Эти же потери в парогенераторе серии TGH составляют менее 0,7%. Поскольку экономия топлива зависит от многих факторов, общая его экономия достигает 27% в сравнении с традиционными котлами. • Многотопливность. В качестве топлива могут использоваться природный газ, дизельное топливо или пропан. • Конструкция парогенераторов серии TGH исключает возможность термоударов, даже при частых пусках и остановах. • Конструкция горелочного устройства котлов серии TGH обеспечивает низкое содержание вредных выбросов в окружающую среду.

генеральный директор ООО «Интерблок»

• Парогенераторы не требуют дымососной установки, т.к. работают под наддувом (избыточным давлением). Технологически необходимая высота дымовой трубы не превышает 3,15 метра над уровнем крыши. • Конструкция парогенераторов обеспечивает его надежную работу, простоту технического обслуживания и безопасную эксплуатацию. • Совместимость с действующими котловыми технологиями. Малые габариты и вес, отсутствие необходимости строительства специальных фундаментов позволяют устанавливать парогенераторы серии TGH на площадях существующих котельных или других производственных помещений для получения дополнительной тепловой энергии или поэтапной замены выработавших ресурс котлов.

г. Москва

С учетом затрат на монтаж жаротрубных котлов, неэффективности использования этих котлов в дежурном режиме вследствие необходимости поддержания их в течение длительного времени в режиме слабого горения преимущества быстродействующих парогенераторов серии TGH становятся очевидными, а экономическая выгода их применения – бесспорной и привлекательной.

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

Таблица 1 Основные технические характеристики блочных парогенераторов серии TGH вертикальной конструкции TGH 40V

TGH 65V

TGH 100V

TGH 150V

TGH 200V

Тепловая мощность, Гкал/ч

Модель

0,34

0,55

0,84

1,26

1,68

Паропроизводительность, т/ч

0,63

1,02

1,56

2,34

3,12

Максимальный расход природного газа, м3/ч

119

178

237

Максимальный расход дизельного топлива, л/ч

135

203

270

КПД установки, %

Масса установки, т

1,8

1,9

2,4

3,3

3,5

Размеры, м: длина

2,1

2,2

2,4

ширина

1,2

1,5

1,6

высота

2,0

2,1

2,7

2,7 Таблица 2

Основные технические характеристики блочных парогенераторов серии TGH горизонтальной конструкции Модель Тепловая мощность, Гкал/ч

TGH 300S

TGH 350S

TGH 400S

TGH 500S

TGH 600S

2,531

2,953

3,374

4,218

5,062

Паропроизводительность, т/ч

4,7

5,5

6,3

7,8

9,4

Максимальный расход природного газа, м3/ч

355

415

474

592

Максимальный расход дизельного топлива, л/ч

341

385

455

568

682

КПД установки, %

Масса установки, т

6,5

7,7

13,0

14,5

16,3

Размеры, м: длина

3,1

3,3

4,0

4,3

4,5

ширина

2,3

2,9

высота

2,9

3,1

ЭКСПОЗИЦИЯ

3/Б (60) апрель 2008 г.

Оборудование, Оборудование для производства пенобетона

Опалубочные системы для ЖБИ

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

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.

ЖБИ: ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА 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. ■

Химические добавки для бетонов

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

Страна форсированно движется к высотному и сложному строительству, которое требует совершенно иного качества строительных материалов – высокопрочных и быстро «созревающих» бетонов, отделочных и вспомогательных материалов. Фирма «БИОТЕХ» (г. Москва) разработала и уже несколько лет выпускает добавки для производства бетонов и железобетонных изделий, разделительные средства (эмульсия) для опалубки монолитного домостроения и форм изделий и декоративные отделочные материалы: грунтовки, лаки, краски по бетону и лаки, краски по стеклу и пластику.

Добавки для современных высококачественных бетонов и отделочные материалы в высотном строительстве М.С. Ермолов За годы работы крупные отечественные и зарубежные производители бетонов и строительные фирмы по достоинству оценили пластифицирующие добавки под торговым названием «ЛИГНОПАН-Б» и комплексную минерально-химическую добавку «БИО-НМ», покрытия по стеклу и бетону «Аквастаргласс», эмульсии для опалубки и форм серии «Айсберг». Использование бетонов с применением добавок компании «БИОТЕХ» способно существенно повлиять не только на сроки строительства, но и ощутимо уменьшить материалоемкость конструкций за счет увеличения

подвижность бетонной смеси (с П1 до ПЗ), улучшить технологические свойства (нерасслаиваемость, удобоукладываемость, однородность и пр.) и снизить водопотребность бетонных смесей на 17-20%. Одновременно добавка повышает проектную прочность на 30-40% при улучшении показателей водонепроницаемости (на две ступени) и морозостойкости (на одну ступень). «ЛИГНОПАН Б-1» с успехом применялся в бетонах классов ВЗ0 и В35, изготовленных на заводах товарного бетона с 1996 г. для объектов МКАД, третьего транспортного кольца г. Москвы, деловых высотных зданий

Использование бетонов с применением добавок компании «БИОТЕХ» способны существенно повлиять не только на сроки строительства, но и ощутимо уменьшить материалоемкость конструкций за счет увеличения прочности бетона. Добавки группы «ЛИГНОПАН-Б» являются высокоэффективными компаундами и предназначаются для использования в производстве товарного и сборного бетона и строительных растворов прочности бетона. Добавки группы «ЛИГНОПАН-Б» являются высокоэффективными компаундами и предназначаются для использования в производстве товарного и сборного бетона и строительных растворов. Так, «ЛИГНОПАН Б-1» экономит цемент на 15-18%. Он позволяет повысить

генеральный директор компании «БИОТЕХ»

Результаты промышленных испытаний жидкой добавки «ЛИГНОПАН Б-2» в бетонных смесях

№

Цемент, кг

Песок, кг

Щебень, кг

Вода, л

Добавка, % к цементу

Осадка конуса, см

и с последующей нагрузкой), позволяет снизить содержание воды в бетоне (растворе) на 15-20%, снизить расход пара на 30-50% при ТВО или позволяет бетону активно набирать прочность в естественных условиях, снизить водоотделение бетонной смеси до 0%. «Лигнопан Б-3» – ускоритель твердения с эффектом замедления схватывания – комплексная полифункциональная добавка дает экономию цемента до 20% и сочетает в себе свойства высокоэффективного суперпластификатора (повышение подвижности бетонных смесей от П1 до П2) и замедлителя схватывания с последующим быстрым набором

Плита безопалубочного формования с добавкой «Лигнопана Б-2»

и жилищных комплексов. «ЛИГНОПАН Б-2» – ускоритель-пластификатор схватывания и твердения. Применяется в производстве сборного железобетона, для высотного и монолитного домостроения (снятие скользящей опалубки через 12-15 часов с промежуточной прочностью 70-75% от марочной

Состав 1 м3 бетона

г. Москва

Прочность на сжатие (кгс/см) через 1 сутки

2 суток

28 суток

370

800

1000

187

135

323

1-1

370

800

1000

146

1,5

161

255

427

400

736

1000

190

186

346

2-1

400

736

1000

148

1,5

166

319

440

прочности, начиная от 2-х суток. При этом бетонная смесь легко транспортируется и укладывается, сохраняя при этом подвижность 5-6 часов. Применяется в производстве бетона для монолитного домостроения при транспортировании бетонной смеси на большие расстояния (с учетом транспортных пробок в городах). После укладки бетона добавка работает как ускоритель твердения «ЛИГНОПАН Б-4» – противоморозная, ускоряющая кинетику твердения, пластифицирующая добавка для бетонных смесей и бетонов. Использование в бетонных смесях однокомпонентных противоморозных добавок, действие которых основано только на снижении температуры замерзания воды, приводит к определенным техническим трудностям, связанным с замедлением темпа набора прочности бетоном. Для предотвращения

ЭКСПОЗИЦИЯ

Химические добавки для бетонов

3/Б (60) апрель 2008 г.

Результаты промышленных испытаний добавки «ЛИГНОПАН Б-3» в бетонных смесях Состав 1 м3 бетона

Прочность на сжатие (кгс/см) через:

Цемент кг.

Песок кг.

Щебень кг.

Вода л.

Добавка, % к цементу

Осадка конуса, см

1 сутки

2 суток

3 суток

7 суток

28 суток

450

830

950

240

130

220

295

410

1-1

450

830

950

165

0,8

282

368

563

650

450

830

950

240

101

190

280

396

2-1

450

830

950

170

0,8

261

363

545

608

№

этого негативного эффекта было бы целесообразно, чтобы противоморозная добавка дополнительно содержала компоненты, ускоряющие схватывание и твердение бетона. Все эти проблемы успешно решаются путем использования противоморозно-пластифицирующей добавки «ЛИГНОПАН Б-4». Эффективность действия добавки определяется наличием в ее составе трех функциональных компонентов: 1) противоморозного – понижающего температуру замерзания воды; 2) ускоряющего кинетику схватывания и твердения бетонной смеси (в том числе за счет интенсивного тепловыделения на ранних стадиях формирования структуры бетона); 3) пластифицирующего – позволяющего снизить водоцементное отношение и повысить прочность бетона. Добавка «ЛИГНОПАН Б-4» вводится в бетонную смесь для предотвращения деструкционных процессов (в связи с переходом жидкой

Свая без добавок

фазы в твердое состояние), которые могут иметь место во время ее транспортировки или технологического перерыва в производстве бетонных работ на строительной площадке. Таким образом, введение модификатора позволяет сохранить строительно-технические свойства бетонной смеси до начала тепловой обработки или термостного выдерживания при возведении монолитных конструкций, изготовлении сборных изделий в условиях неотапливаемого полигона, при замоноличивании стыков и швов сборных конструкций. «БИО-НМ» – комплексная минерально-химическая добавка, применяется для бетонов, к которым предъявляются требования высокой прочности, морозостойкости и водонепроницаемости в промышленном и гражданском строительстве (сборные строительные, тонкостенные и густоармированные конструкции, «не пылящие» стяжки, наливные самовыравнивающиеся полы, бордюрный камень, брусчатка и т.д.), а также при строительстве гидротехнических

сооружений (мосты, плотины, шлюзы, тоннели, фундаменты, бассейны и т.д.). Добавка «БИО-НМ» обеспечивает: – увеличение подвижности бетона (с П1 до П5) и его морозостойкости до 1000 циклов; – ускорение твердения бетона или раствора; – повышение водонепроницаемости бетонной смеси от W 4-6 до W-18. Все добавки к бетонам компании «БИОТЕХ» термостойки, не теряют активности при прогреве, не вызывают коррозии арматуры и не дают высолов. Высокий научный потенциал компании «БИОТЕХ» не исчерпывается разработкой добавок для бетонов. Большой популярностью у строителей пользуются эмульсии для опалубки и форм серии «Айсберг», грунтовки глубокого проникновения, лаки и краски по стеклу, пластику, бетону «Аквастаргласс». Эмульсия применяется для монолитного домостроения, конструкционных ЖБИ, мелких архитектурных форм, выпуска брусчатки и т.д. Состав обладает высокой устойчивостью к атмосферным перепадам температур, не влияет на адгезию бетона, введен компонент, обеспечивающий ускорение схватывания бетона. Выпускается эмульсия и с противоморозным эффектом (до -15ºС). Эмульсия нетоксична, бесцветна, не оставляет следов на форме и изделии, не расслаивается – следовательно, может быть использована без перемешивания. Эмульсия создает гладкую поверхность раздела фаз бетона и опалубки, что способствует быстрому удалению вовлеченного воздуха с поверхности бетонных изделий. Выпускаемые грунтовки глубокого проникновения (глубина пропитываемого слоя до 3,5 см), лаки и краски по стеклу, пластику, бетону «Аквастаргласс» применяются для декоративной отделки с актуальным практическим применением. Эффект «антиграффити» в совокупности со всевозможными оттенками покрываемой поверхности: глянцевое, матовое с видом травления, с эффектами стали, мороза, бронзы, перелива цвета, блеска, «Хамелеон» от красного до зеленого цвета дают безграничные возможности дизайнерам отделочных работ и уверенность в сохранении внешнего вида сооружения. Лакокрасочная продукция изготавливается из качественных материалов. Для удобства использования изготовление ведется под рабочий инструмент Заказчика: краскопульт, кисть или валик. ■ Вся продукция компании «БИОТЕХ» имеет ТУ и сертифицирована.

Сваи с добавкой «Биотех-НМ»

119021, г. Москва, Зубовский бульвар, 29, оф.12А Тел./факс: (495)245-3980, (499)766-8469 www.biotech.ru for@ biotech.ru

Химические добавки для бетонов

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

Анализируя тенденции развития химических добавок в технологии производства товарных бетонов за последние 20 лет, отметим, что самыми распространенными в 80-е годы прошлого столетия были монофункциональные добавки: • для летнего периода – лигносульфонаты; • для зимнего периода безусловными лидерами потребления были монофункциональные нитрит натрия, поташ, хлористый кальций.

БУДУЩЕЕ – ЗА КОМПЛЕКСНЫМИ ЖИДКИМИ ДОБАВКАМИ К БЕТОНАМ!!! И.Г. ИЗМАЙЛОВ И.Г. БАРИНОВА Далее, в 90-е годы на потребительском рынке появляется очень успешный по своим свойствам продукт поликонденсации полиметиленафталинсульфонатов (С-3) и занимает лидирующее положение среди суперпластификаторов. С начала XXI века открывается широкий доступ к новейшим зарубежным разработкам в области бетонных технологий, а перед строительной отраслью встают новые задачи по развитию монолитного домостроения – наиболее технологичного метода возведения зданий и сооружений. Этот метод строительства снимает перед архитекторами ограничения в проектировании, связанные с существующими модулями в панельном и кирпичном строительстве и позволяет создавать сооружения с новым архитектурным обликом. На рынке появляется новая техника по транспортировке бетонов, требуются несущие конструкции с высокими физико-механическими показателями. При традиционном подходе к технологии производства бетонов было невозможно удовлетворить спрос строительной отрасли на высокомарочные бетоны. Сегодня необходим новый подход к технологии производства бетонов, поэтому наряду с повышением требований к основным составляющим бетона повышается уровень требований к химическим добавкам для бетонов. Получить товарные бетоны, соответствующие характеристикам, заявленным в нормативной документации, невозможно без применения полифункциональных добавок, обеспечивающих: • повышение прочности бетонного камня (10-30%); • повышение пластичности бетонной смеси (с показателя П1 до П5); • снижение водопотребления на 15-25%; • повышение сцепления с арматурой (более чем в 1.5 раза); • повышение морозостойкости (не менее 300 циклов); • удобоукладываемость; • ускоренный набор прочности; • повышение водонепроницаемости (более показателя W6); • повышение солестойкости; • повышение связности (нерасслаиваемости); • улучшение поверхности изделий. Выполнить такую сложную задачу, используя одно- двухкомпонентные химические добавки, практически невозможно. Поэтому спросом сегодня и в будущем будут пользоваться именно комплексные добавки для товарных бетонов. Рынок химических добавок на современном этапе представлен как жидкими, так и

директор ООО «Инновация» главный технолог ООО «Инновация»

сухими составами. Производители делают акцент на полифункциональность добавок, т.к. работа в условиях производства бетонных смесей с несколькими химическими добавками создает дополнительный риск, связанный с ухудшением качества бетона из-за неправильного подбора этих компонентов. Кроме того, удлиняется и усложняется весь процесс производства. Сегодня рынок химических добавок для бетонов в РТ весьма разнообразен и включает в себя более 40 наименований. Как сориентироваться в этом многообразии представленных добавок? Попробуем дать несколько практических рекомендаций. 1. Выбор химических добавок должен осуществляться только на основании результатов сравнительных испытаний, проведенных непосредственно в условиях Вашего производства. При этом эффективность добавок в соответствии с ГОСТ 30459-96 «Добавки для бетонов. Методы определения эффективности» оценивают в лаборатории предприятия и на производстве при соблюдении следующих условий: а) изготавливают бетон контрольного и основного составов, применяемых на производстве; б) в лабораторных и производственных условиях уточняют оптимальную дозировку; в) работу проводят при температуре окружающего воздуха и материалов, соответствующих условиям производства; г) тепловую обработку бетонов проводят по режимам, принятым на производстве: • в лабораторных условиях – в лабораторной пропарочной камере; • в производственных условиях – вместе с соответствующими изделиями и конструкциями; 2. Большинство сухих добавок растворяется в теплой и горячей воде при интенсивном перемешивании. Обратите особое внимание на рекомендуемую температуру растворения добавки и подумайте, есть ли в условиях Вашего производства возможность растворять химическую добавку в соответствии с рекомендациями? В противном случае возможно неполное растворение добавки и, как следствие, образование осадка и снижение эффективности действия добавки. Введение добавки в бетонную смесь в сухом виде не гарантирует ее равномерного распределения в бетонной смеси и также снижает ее эффективность до 20%. Наиболее технологичным является использование готовых растворов многокомпонентных химических добавок, приготовленных

г. Казань

производителями химических добавок на специальном оборудовании с соблюдением технологии, под контролем опытных технологов и специально обученных операторов. Преимущество заключается в том, что применение готовых растворов снижает трудозатраты потребителя на приготовление растворов и исключают вероятность ошибок при расчетах. С готовыми растворами химических добавок работать проще и удобней. 3. Самый простой метод определения способности зимних химических добавок к незамерзанию – это поставить растворы 30% концентрации нескольких добавок в холодильную камеру в критические условия, например, при температуре -200С, и понаблюдать за этими растворами в течение 2-3-х суток. Установив время замерзания каждого из них, вы увидите, какой из растворов наиболее устойчив к низкой температуре и, как следствие, обладает лучшими противоморозными свойствами. 4. Обратите внимание на водоцементное соотношение (особенно в зимних условиях). Чем ниже этот показатель в сравниваемых добавках при одинаковых показателях подвижности, определяемой осадкой конуса бетонной смеси, тем эффективнее добавка. Логика проста – чем меньше воды в бетонной смеси, тем она менее подвержена замерзанию. Как быть, если требуется произвести бетонную смесь с показателем пластичности П5. Здесь ответственность за сохранность бетонной смеси должна взять на себя подрядная организация, выполняющая бетонные работы. Существует технология бетонирования в зимних условиях, которую нужно соблюдать. Бетонная смесь с показателем пластичности П4 и П5 должна подвергаться электропрогреву, защите свежеуложенного бетона от отрицательных температур методом «термоса». Другие методы бетонирования не будут эффективны, т.к. большинство химических добавок нормируется по расходу под указанные способы зимнего бетонирования. Не всегда рекламные предложения и маркетинговые ходы позволяют получить достоверную информацию от производителя химических добавок. В погоне за потребителем отдельные производители искажают реальные свойства своей продукции, проводя эффектную рекламную компанию. Поэтому, уважаемые коллеги, будьте внимательны и не позволяйте вводить себя в заблуждение. Надеемся, что наши рекомендации помогут Вам сделать правильный выбор. ■

Химические добавки для бетонов

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

В последние годы повышаются требования к качеству строительства и ремонта. Весьма актуальным становится вопрос о повышении технических характеристик бетона – одного из основных строительных материалов. Для решения этих целей предназначены новые разработки Компании «Бенотех».

Бетон просит добавки… от Компании «Бенотех» К.Г. Мащенко, А.Е. Носков Использование высококачественных химических модификаторов позволяет обеспечивать возможность получения высококачественных бетонов и растворов повышенной долговечности. Такие бетоны отличаются большей морозостойкостью, высокой водонепроницаемостью и обеспечивают повышенную долговечность конструкций в сложных эксплуатационных условиях. Среди последних разработок Компании «Бенотех» – новые, эффективные добавки для бетонов, повышающие морозостойкость и водонепроницаемость. «Бенотех ПФМ» Полифункциональный модификатор бетона «Бенотех ПФМ» позволяет получить бетоны высоких марок по морозостойкости, водонепроницаемости, коррозионной стойкости, эксплуатируемых в неблагоприятных и агрессивных условиях внешней среды. «Бенотех ПФМ» – комплексная добавка на основе пластифицирующих,

ООО Компания «Бенотех»

позволяет без уменьшения расхода цемента повышать прочность бетона на 20% по сравнению с бетоном без введения добавки. Повышение марки бетона по морозостойкости при применении «Бенотех ПФМ» обеспечивается входящим в состав добавки воздухововлекающим веществом, соответствующим требованиям ГОСТ 24211-2003 (и пособия к СНиП 2.03.11-85), гидрофобизирующим веществом (АМСР-3), а также сокращением водоцементного соотношения. С применением добавки «Бенотех ПФМ» отпадает необходимость в практической деятельности применять раздельно, а также закупать две и более добавки для достижения высококачественных характеристик бетона. «Бенотех ПБ-С» «Бенотех ПенооБразователь – Синтетический» Деятельность Компании «Бенотех» охватывает также разработку и производство

г. Новосибирск-24

пенообразователя «Бенотех ПБ-С» сокращается на 30-40% по сравнению с другими синтетическими пенообразователями. При оптимальном подборе дозировки пенообразователя «Бенотех ПБ-С» возможен набор прочности в первых сутках несколько выше из-за меньшего расхода синтетического пенообразователя и меньшего влияния на процесс скорости набора прочности. Пенообразователь «Бенотех ПБ-С» совместим с добавками, применяемыми в производстве пенобетона – ускорителями твердения органической и неорганической природы, пластификаторами и т.д. Это возможно, если их вводить в бетонную смесь раздельно. К настоящему времени пенообразователь «Бенотех ПБ-С» успешно применяется на производствах ячеистых бетонов (пенобетонов) в таких городах, как Новосибирск, Иркутск, Томск, Челябинск, Искитим (НСО), Кемерово, Ангарск (Иркутская обл.), Барнаул, Тюмень, Астана (Республика Казахстан), Набережные Челны, Москва. Получены положительные

По классификации ГОСТ 24211-2003 «Бенотех ПФМ» относится к первой группе пластификаторов и позволяет увеличивать подвижность бетонной смеси от марки по удобоукладываемости П1 до П5 гидрофобизирующих, воздухововлекающих веществ согласно ГОСТ 24211-2003, состоит из полиметиленнафталинсульфонатов натрия, алюмометилсиликоната натрия (АМСР-3) и воздухововлекающего компонента, позволяющего стабилизировать и упорядочить воздухововлечение в бетонных смесях, подобранных в оптимальных соотношениях. Добавка применяется с дозировкой 0,5-0,8% по сухому веществу от веса цемента. «Бенотех ПФМ» позволяет повысить марку бетона по водонепроницаемости на 6 и выше ступеней, по морозостойкости на 4 марки и выше по сравнению с бетоном без добавок при одинаковой подвижности бетонных смесей. С применением «Бенотех ПФМ» в дозировке 0,7% от массы цемента в строительной лаборатории компании «Бенотех» получен бетон класса В 25 с маркой по водонепроницаемости W 30. Он изготовлен из бетонной смеси с маркой по удобоукладываемости П4, с В/Ц отношением – 0,53 и цемента ПЦ 400Д20 Искитимского цементного завода. Примечательно то, что испытание по водонепроницаемости такого бетона проводилось по п.2 ГОСТ 127305-84 (определение водонепроницаемости по «мокрому пятну»). По классификации ГОСТ 24211-2003 «Бенотех ПФМ» относится к первой группе пластификаторов и позволяет увеличивать подвижность бетонной смеси от марки по удобоукладываемости П1 до П5. В равноподвижных бетонных смесях добавка «Бенотех ПФМ»

добавок для легких бетонов, а именно – нового пенообразователя для ячеистых бетонов. Синтетический пенообразователь «Бенотех ПБ-С» применяется в качестве порообразователя при производстве ячеистых бетонов (пенобетонов) с использованием пеногенераторов, при «миксерных» и других технологиях. Пенообразователь «Бенотех ПБ-С» соответствует требованиям ГОСТ 24211-2003 и ТУ 2481-010-58771162-2007. Представляет собой смесь анионоактивных ПАВ со стабилизирующими и функциональными добавками. Расход пенообразователя при производстве 1 м3 пенобетона, как правило, составляет от 300 г до 800 г в зависимости от применяемого оборудования и плотности получаемого пенобетона. При производстве 1 м3 аналогичного пенобетона без изменения настроек оборудования (по классической технологии – с использованием пеногенератора) необходимо сократить расход пенообразователя «Бенотех ПБ-С» на 45-50% (путем уменьшения концентрации рабочего раствора пенообразователя примерно в 2 раза). В «миксерной» и баротехнологии производства пенобетона можно сократить расход пенообразователя «Бенотех ПБ-С» на 5-40% (в зависимости от конкретного типа оборудования). При применении в производстве пенобетона ускорителя твердения бетонных смесей «Бенотех УТБС» расход

отзывы от применения пенообразователя «Бенотех ПБ-С» из г. Санкт-Петербурга. Цена пенообразователя «Бенотех ПБ-С» сопоставима со стоимостью других синтетических пенообразователей и на текущий момент составляет 43-44 руб/кг продукта с учетом НДС, причем как в Новосибирске, так и в Москве. С учетом сопоставимости цены и меньшего расхода, затраты на необходимую добавку в производстве пенобетона от компании «Бенотех» уменьшаются примерно в 2 раза. Наше предприятие не собирается останавливаться на достигнутом и продолжает разработку новых добавок и модификаторов. Вскоре будет запущен в производство ещё ряд продуктов, которые позволят экономить средства предприятиям бетонной отрасли. Компания «Бенотех» не просто производит и продает добавки. Вместе с вами мы производим высококачественный бетон и экономим ваши средства.

ООО Компания «Бенотех» Россия, 630024, г. Новосибирск-24, а/я 28, ул. Мира, 62 тел.: (383) 335-86-20, 335-86-06, факс: (383) 335-86-00, 335-86-10.

Химические добавки для бетонов

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

Применение добавок является одним из эффективных способов регулирования реологических и физикомеханических свойств бетона. Несмотря на некоторое подорожание стоимости бетона, применение добавок экономически оправдано из-за улучшения ряда технологических параметров и повышения эксплуатационных свойств. Известно, что более половины объема бетонной смеси, выпускаемой разветвленной сетью бетонных заводов, расходуется на изготовление монолитных бетонных и железобетонных конструкций.

Добавки для бетонов нового поколения

Информация предоставлена ООО «Гидромон» Исходя из этого, важное значение приобретает проблема качественной доставки бетонных смесей к потребителю, эффективность способов укладки бетона (использование бетононасосной техники). При этом для обеспечения качественного изготовления монолитных конструкций и достижения удобоперекачиваемости бетонных смесей важны такие характеристики, как расслаиваемость, водоотделение, водоудерживающая способность, качество бетонной поверхности, способность к оборачиваемости опалубки.

Вода/цемент

состав бетона

BEVETOL-SPL 0,8 % к весу цемента

REOTOL-SPL 1,7 % к весу цемента

ADIUM 150 0,4 % к весу цемента

до 30 % или долговременное сохранение текучести бетона при низкой дозировке добавки. Эти свойства определяются как химическим строением, так и механизмом действия, который отличается от механизма действия существующих суперпластификаторов, основанных на полимерных цепях модифицированных лигносульфонатов, а также продуктов поликонденсации сульфата нафталина и сульфата меламина. Полимерные цепи существующих суперпластификаторов несут на себе очень высокий отрицательный заряд (анионы).

Данные

водой, не позволяя образовываться в растворе комочкам цемента, которые сложно смочить. Таким образом, количество воды, необходимое для получения бетона нужной текучести, сокращается. Однако активные частицы существующих суперпластификаторов быстро «накрываются» кристаллами цементного камня, образующимися в бетоне в процессе гидратации (водонасыщения) цемента. Это приводит к ранней потере действия суперпластификатора. Поэтому добавлять существующие суперпластификаторы рекомендуется Прочность на сжатие (MPa=N/мм2]

Растекаемость (см) 1 день

3 дня

4 дня

7 дней

28 дней

0,58

---

0,48

Стандартное содержание цемента - 18 % вода

---

0,54

- 5 % CEM - 19 % вода

---

0,51

- 10 % CEM - 20 % вода

---

0,44

Стандартное содержание цемента - 24 % вода

41,5

---

0,46

- 5 % CEM - 24,6 % вода

---

0,50

- 10 % CEM - 22,3 % вода

---

0,45

Стандартное содержание цемента - 23 % вода

---

0,44

- 5 % CEM - 28 % вода

---

0,47

- 10 % CEM - 27 % вода

39,5

---

При возведении гидротехнических сооружений, в дорожном строительстве, при рассредоточенном и отдаленном строительстве объектов нередко возникает необходимость продолжительного транспортирования и укладки бетонной смеси. Суперпластификаторы ADIUM на основе поликарбоксилатных эфиров разработаны для новейшей технологии модифицирования бетонов. Они незаменимы, когда необходимо придать бетону высокую удобоукладываемость, поддержание усадки конуса, высокую прочность и долговечность. В сравнении с существующими суперпластификаторами, они превосходят их по своим характеристикам, обеспечивая снижение количества воды затворения

При попадании в цементный раствор они притягиваются к положительно заряженным цементным частицам, насыщают их собой и заряжают частички цемента отрицательным зарядом. Благодаря однополярной заряженности, частицы цемента отталкиваются друг от друга и равномерно распределяются в растворе и смачиваются

либо на месте производства работ, либо на бетонных узлах, расположенных недалеко от места стройплощадки. Действие суперпластификаторов на основе поликарбоксилатных эфиров отличается. Это сополимеры, состоящие из отрицательно заряженной основной цепи с карбоксильными группами и длинными боковыми цепями

Синтетический состав бетона (B25)

Содержание материалов в кг на 1 м3 бетона

CEM I 42,5 N (TITAN)

7,37 кг

295

ПЕСОК 0/4 мм

19,47 кг

779

ЗАПОЛНИТЕЛЬ 8/16 мм

10,45 кг

418

ЗАПОЛНИТЕЛЬ 16/32

18,05 кг

722

ВОДА

4.304 гр

ЭКСПОЗИЦИЯ

Химические добавки для бетонов

3/Б (60) апрель 2008 г.

полиэтиленоксида. После добавления суперпластификатора в раствор его основная цепь притягивается к положительно заряженным частицам цемента и насыщает их, тогда как боковые цепи сополимера вызывают пространственное отторжение между частицами цемента. Благодаря Нитрат Кальция

этому мощному отторжению (силе отталкивания между) достигается максимальная дисперсность (равномерное распределение частиц цемента в объеме) и полностью исключается слипание частиц в плохо смачиваемые комки. Далее цепи нового полимера постоянно отторгаются и прилипают

8ч

48 ч

28 сутки

1 год

2 год

2.5±0.1

23.1±0.2

38.9±0.6

50.7±0.5

54.9±1.0

4.0±0.1

27.7±0.2

48.2±0.9

56.8±1.0

61.0±0.4

Смесь

Вязкость

Гидравлическое сопротивление

Время схватывания

Эталон

150

0.50

189 мин

0.15% Р

0.34

509 мин

+1% СаСl2

0.36

349 мин

+0.25% СN

111

0.37

406 мин

+0.50% СN

0.35

369 мин

+0.75% СN

101

0.37

367 мин

+0.25% СN

0.38

302 мин

++0.2% NaSCN

114

0.37

285 мин

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

СЕМ 1 42.5R

СЕМ Ill/A NA

9.1±0.6 МПа

4.2±0.З 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 %)

0.0 % (эталон)

Прочность >5 MПa означает, что образец способен выдержать дальнейшее замораживание

к кристаллам цементного камня, образующимся на поверхности частиц цемента в процессе гидратации, и предотвращают тем самым раннее схватывание бетона. Поэтому высокая удобоукладываемость бетона и максимальная гидратация цемента при малом водоцементном отношении приводят к получению бетона с очень плотной структурой и очень высокой прочностью. Данные добавки применяются при приготовлении высокопрочного незащищенного бетона с низким водопоглощением и бетона, подаваемого насосами, для ЖБИ густоармированных, а также для строительства бетонных резервуаров, несущих конструкций (колонны, перекрытия), туннелей, устройства промышленных полов и т.д. Железобетонные конструкции, особенно находящиеся в условиях морского климата или агрессивных сред, интенсивно разрушаются. Ремонт этих конструкций требует огромных затрат, и в дальнейшем эти затраты будут возрастать. Долговечность конструкции после ремонта может значительно снизиться. Долгие годы существовало мнение, что железобетон – надежный и долговечный строительный материал. В чем причина резкого нарастания затрат, связанных с ремонтом и содержанием элементов инфраструктуры? Щелочная среда бетона образует пассивационный слой на поверхности арматуры. В результате долговременного взаимодействия бетона с углекислым газом и растворами солей идет реакция карбонизации, PH среды снижается, начинаются процессы коррозии. При значениях PH бетона выше 10 коррозионные процессы в

Данные добавки применяются при приготовлении высокопрочного незащищенного бетона с низким водопоглощением и бетона, подаваемого насосами, для ЖБИ густоармированных, а также для строительства бетонных резервуаров, несущих конструкций (колонны, перекрытия), туннелей, устройства промышленных полов и т.д. конструкции не идут. Для повышения коррозионной устойчивости арматуры в бетон вводят ингибиторы коррозии, применяют имплантированные гальванические катоды. Растущий интерес к коррозии арматурных стержней, внедренных в бетон из портландцемента, которая вызвана хлоридами, привел к появлению добавок, не содержащих хлориды. Особое внимание было уделено составам ускоряющих добавок, не содержащих хлориды, которые пришли на смену широко используемому ускорителю – хлориду кальция. Необходимость введения в состав цементных смесей ускорителей схватывания и твердения чаще всего возникает: • для интенсификации твердения смесей, в т.ч. используемых при низких и отрицательных температурах; при производстве смесей, предназначенных для ремонтных и восстановительных работ; • при производстве смесей для ►

Химические добавки для бетонов

специальных работ: торкрет-масс, набрызг-растворов, инъекционных составов и др.; • для ускорения оборачиваемости форм при производстве изделий. Coстав (1 м3): – 298 кг цемента (CEM I 52.5 R-LA) – 1293 кг гранитной крошки 0-8 мм – 278 кг дробленого гранитного гравия 8-11 мм – 278 кг дробленого гранитного гравия 11-16 мм – 184 кг воды, водоцементное соотношение = 0.62 Содержание воздуха 4.2%, текучесть 410 мм с 0% нитрата кальция (или 3.5% – 366 мм 2%) Увеличение прочности (образцы-кубы 100 м3) • для активации бетонной смеси при транспортировке бетона на дальние расстояния. Увеличение сроков схватывания за счет использования лигносульфоната (P), реология при этом не изменяется. Нитрат кальция предпочтительнее хлорида кальция. Добавки-ускорители схватывания и твердения сухих смесей на основе портландцемента чаще всего представляют собой неорганические соли, соли органических

кислот или продукты на их основе. Перечень солей – ускорителей схватывания включает многие соединения: K2CO3, Na2SO4, NaAlO2, NaF, Na2O•nSiO2•mH2O, Ca(NO3)2. В качестве ускорителя схватывания используют также формиаты натрия и кальция, щавелевую кислоту, технические продукты, содержащие алюминаты кальция, оксиды и гидроксиды алюминия. Поскольку в ряде случаев применение ускорителей схватывания приводит к некоторой потере конечной прочности изделий, выбор ускорителя схватывания является ответственным решением. Солью, удовлетворявшей этим требованиям, был нитрат кальция. После пяти лет непрерывных исследований было обнаружено, что он является также эффективным замедлителем коррозийных процессов в металлах, помещенных в бетон. Нитрат кальция – многофункциональная добавка, предназначенная для разных отраслей промышленности, в том числе нефтегазодобывающей. Он уплотняет бетон, что способствует его ускоренной самокальматации (самозакупоривании порового пространства карбонизирующейся на воздухе гидроокисью кальция), и предотвращает высолообразование на стадии эксплуатации. Также нитрат кальция может использоваться как добавка, снижающая риск трещинообразования из-за быстрой потери влаги в свежем

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

бетоне. Наиболее вероятен эффект ускоренного набора прочности. При проведенных испытаниях бетонных смесей с в/ц=0.45, с 2% NITCAL от массы цемента и без добавки. Бетонные кольца были подвергнуты высыханию в установке, со скоростью ветра 4,5 м/с, при температуре 200С, относительной влажностью 43%. Бетон без добавки имел усадочные трещины, в то время как не наблюдалось ни одной трещины в бетоне с 2% нитрата кальция. Коррозия арматуры в железобетонных конструкциях – это, вероятно, наиболее частая причина разрушений и восстановительных работ, а доступ хлоридов – это более частая причина, чем карбонизация. Добавление ингибитора в состав бетонной смеси для объектов, подверженных действию хлоридов – это способ увеличить срок службы или отсрочить необходимый дорогостоящий ремонт. Были кратко рассмотрены ингибиторы коррозии для железобетона с акцентом на анодные ингибиторы. Подробно рассмотрена специально спроектированная программа, где действие обычного анодного ингибитора – азотистокислого кальция, Са(NO2)2 сравнивается с действием более нового анодного ингибитора – азотнокислого кальция. В ходе проведения длительных испытаний было доказано, что нитрат кальция замедляет процесс коррозии арматурной стали, вызванный хлоридами как добавленными непосредственно в воду для затворения, так и добавленными позднее, а также превосходит нитрит кальция в испытаниях по коррозии (ускоренная электрическая миграция), (так называемый метод «леденца»). Также сравнивается действие этих двух добавок на свойства бетона. Из проведенного теоретического анализа следует, что механизм действия нитрата и нитрита как ингибиторов коррозии схожи в щелочных средах, таких как бетон. Кинетика действия нитрата медленнее, чем нитрита, но это важно только в краткосрочных испытаниях, поскольку на практике процесс коррозии – это довольно длительный процесс. Как следует из теории, нитрат кальция обеспечивает больший резервный запас, чем нитрит кальция. В 2003 г. Польский исследовательский институт дорожного и мостового строительства (Polish Roads and Bridges Research Institute (IBDiM)) признал 45%-ый раствор нитрата кальция противоморозной добавкой. Были проведены испытания с 0.45 и 0.9% нитрата кальция (CN) (от массы цемента) для бетонов, основанных на обычном портландцементе (CEM I 42.5R) и шлакопортландцементе (CEM III/A 32.5 NA). Добавление не привело к образованию твёрдых отложений (расслаиванию) ни после 150 циклов +20/-200C, ни после действия воды или раствора соли. Значительное увеличение прочности после нахождения бетона в течение суток при -150C, а на следующие сутки при +200C. Введение 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. ■

ЭКСПОЗИЦИЯ

Химические добавки для бетонов

3/Б (60) апрель 2008 г.

Данный литературный обзор освещает современные представления о влиянии тонкодисперсных минеральных наполнителей (ТМН) на прочность цементных бетонов. Изучению влияния ТМН на структуру и свойства цементного камня и бетона посвящено большое число работ в нашей стране и за рубежом. Сегодня общепризнано, что введение минеральных наполнителей в качестве самостоятельной составляющей бетонных и растворных смесей является одним из существенных резервов повышения экономичности цементных композиций по стоимости и расходу цемента и улучшению их строительно-технологических свойств.

ВЛИЯНИЕ ТОНКОДИСПЕРСНЫХ МИНЕРАЛЬНЫХ НАПОЛНИТЕЛЕЙ НА ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА И. Каримов Однако среди ученых нет единого мнения по механизму влияния минеральных наполнителей высокой дисперсности на структуру и свойства цементного камня и цементных бетонов. В частности, в последнее время активно дискутируется вопрос о природе так называемого «эффекта микронаполнителя», который выражается в повышении прочности при введении в бетон инертных ТМН, а также может являться частью эффекта гидравлически активных наполнителей. Согласно Высоцкому С.А. [7], к минеральным наполнителям для бетонов, а также для вяжущих материалов относятся природные и техногенные вещества в дисперсном

к.т.н. , кафедра теоретической и прикладной механики, Башкирский государственный аграрный университет

различными способами: наполнитель вводится по объему взамен части цемента (содержание дисперсных частиц в смеси не меняется) и взамен части мелкого заполнителя – кварцевого песка (вся вводимая добавка идет на увеличение содержания дисперсных частиц в смеси). Имеются также промежуточные варианты, когда добавка частично заменяет цемент, а частично – песок. При этом пуццолановая активность проявляется при любых способах введения добавок, микронаполняющий эффект – лишь при росте содержания дисперсных частиц в смеси, считает А.Г. Зоткин [9]. Но при высокой степени наполнения после достижения его максимума происходит

г. Уфа

системе с учетом гидравлической активности микронаполнителя. Для инертного микронаполнителя оптимальной дозировкой может быть объем, сопоставимый с объемом капиллярных пор и необходимый для заполнения соответствующих пустот, а также уплотнения структуры. Эффект заполнения пустот является физическим фактором и наблюдается независимо от гидравлической активности ультрадисперсного материала. Однако увеличение дозировки сверх объема указанных пор в зависимости от гидравлической активности может привести к противоположным результатам. Приведенные С.С.Каприеловым [12] экспериментальные данные показывают,

Введение наполнителей в бетонные смеси производится двумя принципиально различными способами: наполнитель вводится по объему взамен части цемента и взамен части мелкого заполнителя – кварцевого песка состоянии, преимущественно неорганического состава, нерастворимые в воде (основное отличие от химических добавок) и характеризуемые крупностью зерен менее 0,16 мм (основное отличие от заполнителей). Обычно в качестве наполнителей используют побочные продукты различных производств. К таким производствам, где объем побочных продуктов достигает миллионов тонн в год, относятся тепловые электростанции, использующие в качестве топлива уголь или рисовую шелуху, а также металлургические печи, выпускающие чугун, сталь, ферросилиций и ферросплавы. Рассмотрим факторы, которые считаются основными при оценке влияния ТМН на свойства цементного камня и бетона и, в частности, на прочность. Они связаны, как пишет В.С. Рамачандран [14], либо с физическим эффектом, который проявляется в том, что мелкие частицы обычно имеют более тонкий гранулометрический состав, чем портландцемент, либо с реакциями активных гидравлических составляющих. Как уже было сказано, существует несколько точек зрения о природе «эффекта микронаполнителя». Согласно одной из них, микронаполняющий эффект проявляется при увеличении объемной концентрации тонкодисперсного наполнителя, приводящей к снижению пористости цементного камня в бетоне. Введение наполнителей в бетонные смеси производится двумя принципиально

уменьшение прочности бетонов, несмотря на продолжающееся снижение пористости цементного камня, вследствие, по [9], ухудшения сцепления наполненного цементного камня с заполнителем. В.К.Власов [6] считает однако, что увеличение количества наполнителя выше оптимального приводит к разбавлению цементного камня наполнителем, к нарушению непосредственных контактов между гранулами клинкера и уменьшению прочности. При оптимальном количестве минерального наполнителя в бетоне структура цементного камня характеризуется оптимальным насыщением цемента наполнителем. Наглядным критерием этого состояния является достижение максимально плотной упаковки частиц в тесте, если частицы наполнителя значительно мельче частиц цемента, или достижение максимального насыщения цемента наполнителем без образования контактов частиц наполнителя между собой, если частицы наполнителя и цемента соизмеримы. Такого же мнения придерживается С.С. Каприелов [12], который пишет, что в смешанной системе цемента с ультрадисперсным материалом важно, чтобы частицы ультрадисперсного материала не обволакивали поверхность новых фаз и не препятствовали образованию контактов срастания между кристаллогидратами. Это условие, пишет он далее, может быть соблюдено при оптимизации объемной концентрации ультрадисперсного материала в смешанной

что при повышенном объемном содержании инертного микронаполнителя эффект заполнения пустот и уплотнения структуры не может компенсировать негативного воздействия микронаполнителя на контакты срастания, поэтому прочность снижается. Существует также мнение [21, 22, 26], что в основе «эффекта микронаполнителя» лежит свойство частиц тонкодисперсных наполнителей выполнять роль центров кристаллизации, т.е. ускорять начальную стадию химического твердения. Так, исследования, проведенные Ж.А. Ларби и Ж.М. Бижен [21] на цементном тесте с добавкой 20% кремнеземистой пыли (19300 см2/г, 95% SiO2) показали, что кремнеземистая пыль – побочный продукт производства ферросилиция ускоряет гидратацию портландцемента и шлакопортландцемента уже в первые часы после затворения, когда кремнеземистая пыль является химически инертным наполнителем. На высокодисперсных субмикроскопических частицах кремнеземистой пыли происходит осаждение продуктов гидратации, причем эти частицы служат центрами нуклеации и кристаллизации. Через 1 сут. гидратационного процесса на поверхности частиц происходит хемосорбция OH-, Ca2+, K+, Na+ из жидкой фазы, что препятствует образованию кристаллизации эттрингита, а через 3 сут. начинается пуццолановая реакция. Этими же авторами в работе [22] проводились исследования цементного теста ►

Химические добавки для бетонов с добавлением высокодисперсного песка. Установлено, что при повышении дисперсности песка и росте его содержания в композиции скорость выделения Ca(OH)2 повышается. Это объяснено тем, что частицы песка служат подложкой для кристаллизации Ca(OH)2 из поровой жидкости. При росте водосодержания композиций перемещение ионов Ca2+ и OH– к поверхности частиц песка облегчается, что приводит к интенсификации процесса образования и роста кристаллов Ca(OH)2. Явление повышения прочности вяжущих при введении в их состав микронаполнителей, И.М.Красный [11], помимо гидравлической активности, также объясняет образованием наиболее мелкими зернами микронаполнителя (коллоидных размеров) центров кристаллизации в контактной зоне цемента. В отличие от авторов указанных выше публикаций, исследовавших главным образом образцы цементного камня, им проведены экспериментальные исследования прочностных свойств бетонов на вяжущих, включающих тонкодисперсные компоненты – золу Ступинской ТЭЦ с удельной поверхностью 3440 см2/г и содержанием 1,8% CaO; золу Новосибирской ТЭЦ с удельной поверхностью 4800 см2/г и содержанием 26,8% CaO; диатомит Уренгойского месторождения и молотый речной песок с удельной поверхностью около 4000 см2/г. Обнаружено, что при введении молотого песка и золы Ступинской ТЭЦ в мелкозернистые и обычные тяжелые бетоны в оптимальном количестве, их прочность увеличивается

Автор работы [5] критикует также выявленную И.М. Красным связь водоцементного отношения и среднего расстояния между частицами цемента с количеством микронаполнителя, вводимого в ряде случаев за счет замены части цемента, а в ряде случаев – за счет замены части мелкого заполнителя. Проведенные В.К.Власовым [5] собственные экспериментальные исследования по введению в бетоны тонкодисперсных добавок – золы гидроудаления ТЭЦ-12 г.Москва с удельной поверхностью 2950 см2/г; высококальциевой золы-уноса от сжигания бурых углей Канско-Ачинского бассейна с удельной поверхностью 4814 см2/г и молотого кварцевого песка с удельной поверхностью 1198 см2/г, позволили автору сделать вывод о том, что в основе «эффекта микронаполнителя» лежат как химические процессы (взаимодействие с продуктами гидратации цемента), так и физико-химические явления (влияние поверхностной энергии частиц добавок и др.). В.Е.Крекшиным в работе [10] также установлено, что тонкодисперсные фракции песка (<0,14 мм) обладают высокой поверхностной активностью. В зависимости от природы и степени дисперсности поверхностная активность частичек наполнителя на начальных стадиях структурообразования может быть больше, меньше или равна поверхностной активности элементарных структурных элементов цемента. В связи с этим и его роль в формировании структуры может быть различной, т.е. частички наполнителя могут быть как

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

пыли и золы-уноса. На основе статистического анализа данных показано, что введение инертных наполнителей в количестве <10% в бетонные смеси с В/Ц>0,4 практически не влияет на микроструктуру контактной зоны (кроме смесей с повышенным водоотделением). Введение пуццолановых наполнителей в значительной степени снижает (но не исключает) капиллярную пористость контактной зоны за счет резкого уменьшения общего содержания Сa(OH)2. В то же время рост содержания CSH(1) в непосредственной близости от поверхности заполнителя положительно сказывается на свойствах контактной зоны. В связи с этим отмечается положительное влияние на микроструктуру контактной зоны введение сравнительно небольшого количества минерального наполнителя с высокой реакционной способностью, например, кремнеземистой пыли. При экспериментальном исследовании А.Пьер-Клодом [28] влияния добавки кремнеземистой пыли на поверхность раздела заполнителя и цементного камня в особовысокопрочном бетоне на речном гравии установлено, что в промежуточной зоне между заполнителем и цементной матрицей в бетоне, не содержащем кремнеземистой пыли, наблюдается тонкий поризованный слой, в порах которого обнаружены эттрингит и СН; такой слой отсутствует в бетоне с добавкой кремнеземистой пыли, где СSH(1) непосредственно контактирует с гравийным заполнителем.

Обнаружено, что при введении молотого песка и золы Ступинской ТЭЦ в мелкозернистые и обычные тяжелые бетоны в оптимальном количестве, их прочность увеличивается в 1,4...1,8 раза в 1,4...1,8 раза (при постоянном водоцементном отношении). А при введении в бетоны золы Новосибирской ТЭЦ и диатомита, их прочность возрастает в 1,9...2,6 раза даже при одновременном значительном увеличении водоцементного отношения. Хотя проведенные им опыты свидетельствуют о том, что смесь извести с молотым речным песком состава 1:3 в нормальных условиях не твердеет, а с золой Ступинской ТЭЦ – обладает незначительной прочностью (1,1 МПа). И лишь при пропаривании образцов с добавкой золы Новосибирской ТЭЦ прочность их составляет 13,2 МПа. Объяснить «эффект микронаполнителя» за счет только гидравлической активности невозможно, по причине значительного роста прочности бетонов (18,3...47,4 Мпа) В целях уточнения сущности «эффекта микронаполнителя», В.К.Власовым [5] проведен анализ описанных выше результатов исследований И.М.Красного и высказано несколько замечаний. В частности, В.К.Власов считает, что «эффект микронаполнителя» невозможно объяснить образованием дополнительных центров кристаллизации, поскольку непосредственное их действие заключается в ускорении начальной стадии химического твердения, а многочисленные исследования и практика показывают, что у бетонов с такой добавкой, как зола ТЭЦ, темп роста прочности в начальные сроки твердения ниже, чем без золы, а в более поздние – выше.

активными центрами, вокруг которых группируются элементарные структурные элементы цемента, образуя, по В.А.Выровому и В.И. Соломатову [15], кластеры смешанного типа «вяжущее-наполнитель» (Ff/Fc>1), так и самостоятельными источниками образования собственных кластеров (Ff/Fc<1), где Ff и Fc – поверхностная активность частиц наполнителя и цемента. В присутствии тонкодисперсных наполнителей происходит упрочнение контактной зоны между цементным камнем и заполнителем в бетонах. Этот вывод делается в работах [14,17,19] на основе экспериментальных данных. В.С. Рамачандран [14] пишет, что в нормальных портландцементных бетонах зона контакта обычно менее плотная, чем массивное тесто, и включает большое количество пластинчатых кристаллов гидроксида кальция, у которых продольная ось перпендикулярна поверхности заполнителя. Следовательно, она более подвержена образованию микротрещин при растягивающих усилиях, возникающих при изменениях обычных условий температуры и влажности. Таким образом, контактная зона из-за своей структуры является наиболее слабой зоной в бетоне и поэтому оказывает большое влияние на его прочность. В работе [17] на компьютерной модели микроструктуры контактной зоны изучено влияние на контактную зону минеральных наполнителей, например, кремнеземистой

Рассмотрим влияние активных гидравлических составляющих тонкодисперсных наполнителей на прочность цементных систем. На стадии структурообразования, когда количество гидратных новообразований и необратимых контактов срастания между ними увеличивается настолько, что цементная система обретает структурную прочность, важное значение приобретают химические процессы, приводящие к существенному изменению фазового состава цементной связки в бетонах и растворах. Эти изменения заключаются в смещении баланса между первичными кристаллогидратами (портландит Ca(OH)2 и высокоосновные гидросиликаты кальция CSH(2)) и вторичными, более устойчивыми мелкокристаллическими гидратами (низкоосновные гидросиликаты кальция CSH(1)) в сторону последних. В цементных системах, содержащих гидравлически активные минеральные наполнители, происходит образование при твердении дополнительного количества CSH(1) за счет взаимодействия Ca(OH)2 c активным кремнеземом или алюмосиликатом наполнителя. Следствием этих процессов является образование дополнительных фазовых контактов (контактов срастания между кристаллогидратами) и увеличение плотности цементного камня, что определяет высокую прочность цементной системы. Исследование микроструктуры бетона с низким исходным В/Ц=0,24 и добавкой аморфизированной кремнеземистой пыли

ЭКСПОЗИЦИЯ

3/Б (60) апрель 2008 г.

в количестве 6% в работе С.Шендипа [27], показало отсутствие крупных пластинчатых кристаллов Са(OH)2 и игольчатых кристаллов эттрингита, высокую плотность цементной матрицы. Такая структура обусловливает высокую прочность бетона как в ранние (38 МПа через 1 сут), так и в поздние (113 МПа через 91 сут) сроки твердения. Пуццолановая активность кремнеземистой пыли проявляется уже на ранних стадиях, однако скорость ее взаимодействия с Сa(OH)2 несколько снижается вследствие малого водосодержания системы. Это подтверждается также данными исследований, приведенными в работах [14,21]. При этом отмечается, что с увеличением удельной поверхности ТМН прочность бетона возрастает. Многие авторы [10,24] объясняют это тем, что помол наполнителей способствует увеличению их активности в цементных системах. Так, помол золы-уноса до удельной поверхности 4000...6000 см2/г по Блейну обеспечивает разрушение агломератов зольных частиц, обнажает активные поверхности стекловидных глобулитов, пишут авторы [29], что способствует повышению активности зол в цементных системах. Л.Опоски [25] приводит данные по тонкому измельчению гранулированного доменного шлака. Установлено, что в процессе помола снижается степень полимеризации силикатного и алюминатного каркаса «шлакового стекла», и одновременно с этим часть ионов алюминия переходит из тетраэдрической

Химические добавки для бетонов возрастает, благодаря уменьшению внутреннего трения бетонной смеси. Причем, чем дисперснее зола, а следовательно, чем больше в ней остеклованных шарообразных частиц, тем большее пластифицирующее действие оказывает она на бетонную смесь. Увеличение подвижности бетонной смеси при замене части цемента золой-уносом ТЭЦ можно также объяснить следующим. При введении золы вместо цемента объем теста вяжущего в бетоне увеличивается, так как замена цемента золой производится по массе, а плотность золы значительно меньше плотности цемента. Увеличение же объема теста вяжущего (цементно-зольного теста) при прочих равных условиях приводит к увеличению подвижности бетонной смеси, считает И.Ю. Данилович [8]. Авторы работы [1] приводят данные по смешанному вяжущему, включающему 68...73% портландцементного клинкера и 27...32% добавки летучей золы сланца-кукерсита с удельной поверхностью 3200... 4000 см2/г и содержанием свободной извести 7...10%. Водопотребность данного вяжущего снижается с 0,36 до 0,34 при увеличении содержания золы сланца-кукерсита. Исследования по использованию в качестве пластификатора гранулированного доменного шлака, размолотого до частиц различных размеров, удельная поверхность которых составляет от 5080 до 6080 см2/г по Блейну, показывает, что снижение водопотребности, требуемой для стандартного расплыва (ASTM C109), примерно на 6,4%

или высокую площадь поверхности (белая сажа или зола рисовой шелухи), количество воды, требуемой для нормальной консистенции, увеличивается почти прямо пропорционально содержанию в массе цемента, считает В.С. Рамачандран [14]. Автор работы [3], однако, ставит под сомнение предыдущие утверждения о том, что минеральные наполнители могут являться пластификаторами. Он считает, что это мнение ошибочно и минеральными пластификаторами служат только те вещества, которые диспергируются при их получении до коллоидного состояния. Из минеральных веществ ни молотый песок, ни шлак, ни известняк или даже зола пластификаторами быть не могут, так как никакое механическое измельчение не обеспечивает их переход в коллоидное состояние. Ссылаясь на принципы физикохимической механики по П.А. Ребиндеру, он утверждает, что чем выше степень дисперсности, тем больше воды удерживается на поверхности частиц и тем выше пластичность дисперсной фазы. Проведенные им исследования показали, что минеральными пластификаторами могут служить только шламы – смесь частиц коллоидно-молекулярного и ионного размера, образованных в результате химических реакций (выпадение осадка из раствора). Ю.М. Баженов [4] подтверждает, что частицы коллоидных размеров создают на своей поверхности сольватную оболочку, состоящую из воды, адсорбционно связанной на поверхности твердой фазы, что придает

При введении золы вместо цемента объем теста вяжущего в бетоне увеличивается, так как замена цемента золой производится по массе, а плотность золы значительно меньше плотности цемента в октаэдрическую координацию, характеризующуюся более слабой связью. «Квазикристаллические» компоненты (акерманит, геленит) под влиянием тонкого измельчения переходят в термодинамически метастабильное рентгено-аморфное состояние. В результате этих изменений значительно повышается гидравлическая активность шлака. Но ТМН могут оказывать влияние на прочностные качества бетона не только прямо, но и косвенно через снижение водопотребности на стадии приготовления бетонной смеси, считают многие авторы. В.С. Рамачандран [14] пишет, что введение тонких частиц минеральных добавок, обычно имеющих размеры 1...20 мкм, должно усиливать влияние портландцементных зерен на снижение пористости в бетонной смеси, что снижает потребность в воде для получения бетона заданной консистенции. Е.Е. Берри и В.М. Мальхотра [66] было установлено, что замена 30% цемента золой-уносом снижает водопотребность на 7% при постоянной осадке конуса. При использовании трех видов золы-уноса с различными размерами частиц было отмечено снижение водопотребности на 5...10% в растворах равной консистенции при добавлении 33, 67, или 133% золы-уноса от массы цемента [23]. И.Ю. Данилович [8] утверждает, что при введении в бетон взамен части цемента золы-уноса ТЭЦ, состоящей из сферических частиц с гладкой остеклованной фактурой поверхности, подвижность бетонной смеси

возможно для большого количества смесей портландцемента со шлаком, содержащих от 40 до 65% шлака, замещающего цемент [20]. Не все минеральные наполнители снижают водопотребность. Например, многие исследователи установили, что использование крупнозернистой золы-уноса или золы-уноса с высокими потерями при прокаливании (обычно 10% и более) скорее увеличивает, чем снижает водопотребность. Согласно В.С. Рамачандрану [14], это происходит только в том случае, когда в золе-уносе присутствуют значительные количества ячеистых частиц кокса, обычно имеющих большой размер (100 мкм). И.Ю. Данилович [8] объясняет это высоким водопоглощением таких частиц. Измельчение подобных зол приводит к уменьшению пористости частиц, а следовательно, к снижению водопоглощения золы. Так, измельчение крупнодисперсной золы Архангельской ТЭЦ, имеющей удельную поверхность 1320 см2/г, до 2900 и 5600 см2/г, привело к снижению водовяжущего отношения в бетоне с 0,65 соответственно до 0,60 и 0,58. Таким же образом некоторые виды высококальциевой золы-уноса могут содержать значительные количества C3A, что приводит к увеличению водопотребности из-за потери консистенции, вызванной быстрым образованием гидроалюмината кальция или гидросульфоалюмината. Для минеральных наполнителей, имеющих частицы чрезвычайно малых размеров

им смазочные функции, облегчая скольжение твердых частиц одна по другой за счет действия отталкивающих сил и образования ориентированными молекулами воды плоскостей скольжения по местам более слабых водородных связей. Но бетонная смесь содержит частицы различных размеров, пишет далее Ю.М. Баженов [4], и мельчайшие частицы, осаждаясь и прилипая к поверхности более крупных зерен, теряют подвижность, и для ее увеличения необходимо введение дополнительного количества воды, что приводит к увеличению водопотребности. С.С. Каприелов [12] также считает, что на частицах ультрадисперсных материалов образуется слой адсорбционно связанной воды, по объему сопоставимый с объемом частицы. Таким образом, пишет он далее, количество свободной воды, предопределяющей текучесть, сокращается на величину, сравнимую с объемом ультрадисперсного материала, а вязкость системы соответственно повышается по мере увеличения в ней объемной концентрации микронаполнителя. Но с другой стороны, адсорбционная пленка уменьшает межмолекулярное взаимодействие твердой фазы и, снижая силу сцепления между частицами на два порядка [16], ослабляет коагуляционные контакты, придавая им обратимый характер. Поэтому смешанная система с ультрадисперсным материалом из-за ослабленных коагуляционных контактов при получении вибрационного импульса разжижается. После прекращения ►

Химические добавки для бетонов

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

вибрационного воздействия коагуляционные контакты восстанавливаются, система может быстро структурироваться и снова становиться вязкой, что является признаком тиксотропности. Данные экспериментов С.С. Каприелова [12] показали, что при дозировке ультрадисперсного материала в количестве до 5% массы цемента вязкость системы существенно не увеличивается, поэтому для обеспечения необходимой текучести суспензий не требуется дополнительного количества воды затворения. Возможно, считает он, это связано с тем, что при невысоких дозировках микронаполнителя создается баланс между факторами, влияющими на текучесть: сокращение объема свободной воды в системе и незначительное увеличение количества коагуляционных контактов компенсируется слабостью этих контактов из-за оболочки адсорбционно связанной воды вокруг частиц. Повышенные дозировки ультрадисперсного материала уже приводят к увеличению водопотребности, величина которой зависит от удельной поверхности микронаполнителя и его объемного содержания в системе. Авторами работы [2] приводится еще одна точка зрения по механизму влияния ТМН на прочность цементных бетонов. Ее сущность заключается в том, что тонкодисперные наполнители оказывают влияние на дифференциальную пористость цементного

камня ЦК, характеризующейся разноразмерностью пор (фактор многоранговости пористости) и неоднородностью их распределения в объеме. Гранулы наполнителя, размещаясь между частицами цемента, существенно корректируют исходную дифференциальную пустотность водовяжущей пасты в сторону меньших по размеру пустот, что обусловливает формирование цементного камня с меньшими размерами капиллярных пор, диспергированной капиллярной пористостью по сравнению со структурой без наполнителя. В работе А.Г. Ольгинского [13] отмечается, что помимо влияния на прочностные характеристики цементных систем добавки тонкодисперсных минеральных наполнителей, в частности, пылевидных отходов дробления каменных материалов (гранит, песчаник, известняк, кристаллический сланец), повышают водо- и коррозионную стойкость, уменьшают водопоглощение и усадку бетона. Объясняется это формированием более плотной структуры цементных бетонов. Выводы Как показал анализ литературных источников, среди ученых нет единого мнения по механизму влияния ТМН высокой дисперсности на структуру и свойства цементных бетонов. В литературе выделяются несколько основных факторов положительного влияния ТМН на структуру и физико-механические

характеристики цементных композиций: • снижение общей пористости цементного камня в бетоне при увеличении объемной концентрации и дисперсности наполнителя; • связывание гидроксида кальция Са(ОН)2 кристаллогидратной связки аморфизированным кремнеземом SiO2 пуццолановых наполнителей, повышение пуццоланической активности наполнителя при его тонком измельчении; • ускорение начальной стадии химического твердения цементных систем с частицами наполнителя, служащими центрами кристаллизации; • образование кластеров «вяжущеенаполнитель» за счет высокой поверхностной энергии частиц наполнителя; • упрочнение контактной зоны между цементным камнем и заполнителями в бетонах; • снижение водопотребности бетонных смесей рядом наполнителей разной минералогической природы и дисперсности; • упрочнение бетонов путем снижения дифференциальной пустотности исходной водовяжущей пасты в сторону меньших по размеру пустот при размещении гранул наполнителя между частицами цемента, что обусловливает формирование цементного камня с меньшими размерами капиллярных пор. ■

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. А.с.798065 СССР. Вяжущее /В.Х.Кикас, Э.И. Пиксарв, Л.В.Раадо, И.А.Лаул, А.А.Хайн.–Опубл.в Б.И.–1991.–№3. 2. Аспекты формирования высокопрочных и долговечных цементных связок в технологии бетонов /Бабков В.В., Каримов И.Ш., Комохов П.Г.// Известия ВУЗов. Стр-во.–1996.–№4. –С.41-48. 3. Аль-Джунейд И. Улучшение качества цементных композиций добавками шламовых промышленных отходов: Дис....канд. техн. наук: 05.23.05 Защищена 25.03.94; Утв. 22.06.94; -Самара., 1994. -145 с. -Библиогр.: С.29-30. 4. Баженов Ю.М. Технология бетона: Учеб. пособие -М.: Высш. шк., 1987. –415 с.: ил. 5. Власов В.К. Механизм повышения прочности бетона при введении микронаполнителя //Бетон и железобетон. –1988.–№10.–C.9-11. 6. Власов В.К. Закономерности оптимизации состава бетона с дисперсными минеральными добавками //Бетон и железобетон.–1993.–№4. –С.10-12. 7. Высоцкий С.А. Минеральные добавки для бетонов //Бетон и железобетон. –1994.–№2.–С.7-10. 8. Данилович И.Ю., Сканави Н.А. Использование топливных шлаков и зол для производства строительных материалов.–М.: Высш. шк., 1988.–72 с. 9. Зоткин А.Г. Микронаполняющий эффект минеральных добавок в бетоне//Бетон и железобетон.–1994.–№3.–С.7-9. 10. Крекшин В.Е. О влиянии тонкодисперсных фракций песка на микроструктуру бетона //Соверш.

стр-ва назем. обьектов нефт. и газ. пром-сти. Сб.науч.трудов НПО «Гидротрубопровод».–М., 1990.–С.23-26. 11. Красный И.М. О механизме повышения прочности бетона при введении микронаполнителей //Бетон и железобетон.–1987.–№5.–С.10-11. 12. Каприелов С.С. Общие закономерности формирования структуры цементного камня и бетона с добавкой ультрадисперсных материалов //Бетон и железобетон,–1995.–№6.–С.16-20. 13. Ольгинский А.Г. Пылеватые минеральные добавки к цементным бетонам //Строительные материалы и конструкции,–1990.–N3.–С.18. 14. Рамачандран и др. Добавки в бетон: Справ. пособие /В.С.Рамачандран, Р.Ф.Фельдман, М.Коллепарди и др.; Под ред. В.С.Рамачандрана.–М.: Стройиздат, 1988.–С.168-184. 15. Соломатов В.И. и др. Композиционные строительные материалы и конструкции повышенной материалоемкости. Киев: Будивельник, 1991.–144 с., ил. 16. Урьев Н.Б. Высококонцентрированные дисперсные системы.–М.: Химия, 1980. –320 с.:ил. 17. Bendz Dale P., Garfodzi Edward J. Simulation studies of the effects of mineral admixtures on the cement paste-aggregate interfacial zone //ACI Mater. J.. -1991. -V88. -№8. -pp.518-529. 18. Berry E.E., Malhotra V.M. Fly Ash for Use in Concrete – A Critical Review //ACI Journal.–1982.–V2.–№3.–pp. 59-73. 19. Feng Nai-Qian, Li Gui-Zhi, Zang XuanWu. High-strength and flowing concrete with a zeolitic mineral admixture //Cem., Concr., and Aggreg.–1990.–V12.–№2. –pp.61-69. 20. Hogan F.J., Meusel J.W. Evaluation for Durab-ility and Strength Development of a

Ground Granulated Blast Furnace Slag // Cements, Concrete and Aggregates.–1981. –V3.–№1.–pp.40-52. 21. Larbi J.A., Bijen J.M. The chemistry of the pole fluid of silica fume-blended cement systems //Cem. and Concr. Res.–1990. –V20.–№4. –pp.506-516. 22. Larbi J.A., Bijen J.M. Effect of watercement ratio, quantity and fineness of sand on the evolution of lime in set portland cement systems //Cem. and Concr. Res. –1990.–V20.–№5.–pp.783-794. 23. Lane R.O., Best J.F. Properties and Use of Fly Ash in Portland Cement Concrete //Concrete International.–1982.–V4.–№7. –pp.81-92. 24. Matsufuji Y., Kohhata H., Harada S. Прочностные характеристики растворов содержащих сверхтонкие частицы. //Semento konkurito ronbunshu = CAJ Proc. Cem. and Concr.–1991.–№45.–C.264-269. 25. Opoczky Ludmilla. Kohosalak mechanicai akti-valasa finomorlessel //Epitoanyag. –1990.–V42.–№3.–pp.81-84. 26. Roberts L.R., Grace W.R. Microsilica in concrete.1 //Mater. Sci. Concr.1. –Westerville (Ohio), 1989.–pp.197-222. 27. Sarkar Shendeep L. Microstrukture of a very low water/cement silica fume concrete //Microscope –1990.–V38.–№2. –pp.141-152. 28. Sarcar Shondeep L., Diatta Yaya, Autcin Pierre-Claude. Microstructural study of aggregate /hydrated paste interface in very high strength rivel gravel concretes //Bond. Cementitious Compos.: Symp., Boston, Mass., Dec.2-4, 1987.–Pittsburgh. –1988. –pp.111-116. 29. Xu Ziyi, Liu Linzhy. Research on superfine flyach and its activity //Proc. Beijing Int. Symp. Cem. and Concr., Beijing, May 14-17, 1985. Vol.1. –Beijing.–1986. –pp.493-507.

ЭКСПОЗИЦИЯ

Химические добавки для бетонов

3/Б (60) апрель 2008 г.

Снижение дозировки цемента при производстве бетонов всегда являлось целевой функцией задачи оптимизации состава бетонной смеси. Это важно как с экономической точки зрения, так и с точки зрения повышения характеристик бетонов, в частности, снижения их ползучести и усадочных деформаций.

Оптимизация составов бетонов при помощи высокоэффективных поликарбоксилатных пластификаторов С.А. Захаров • Экономическая сторона вопроса становится особенно актуальной в последнее время в связи с интенсивным ростом цен на цемент. Если несколько лет назад даже применение недорогого отечественного суперпластификатора С-3 было экономически оправдано только для высокомарочных бетонов, то при действующих сейчас ценах на цемент экономически эффективными становятся даже дорогие европейские поликарбоксилатные гиперпластификаторы. • Важность задачи снижения дозировки цементов в составах товарных бетонов с целью снижения усадочных деформаций бетонов и их ползучести под нагрузкой так же возрастает в последнее время. Это связано с неуклонно растущей

долей монолитного строительства, в котором применяются высокоподвижные бетоны марок по подвижности П4 и даже П5. Такие подвижные бетоны без высокоэффективных пластификаторов содержат большое количество цемента, что приводит к большим усадочным деформациям, приводящим к нежелательным трещинам в конструкциях. С целью оценки целесообразности замены в обычных бетонах широко распространенных в России пластификаторов на основе нафталиноформальдегидных смол и лигносульфонатов на высокоэффективные поликарбоксилатные гиперпластификаторы, компанией «МетаПро» были проведены сравнительные испытания различных суперпластификаторов для бетонов. Испытаниям были подвергнуты

И С-3 и PC-2 показывают снижение своей эффективности на цементе с добавкой в 2 раза по сравнению с бездобавочным цементом по сравнению с пластификатором PC-1, совместимость которого с различными цементами оказалась существенно выше, и он почти не снизил своей эффективности в присутствии алюмосиликатной добавки

Рис. 1. Зависимость подвижности смесей от дозировки пластификаторов

директор ЗАО «МетаПро»

г. Москва

растворные смеси, содержащие 40% цемента и 60% песка. Примерно такое сочетание цемента к песку и можно наблюдать в подвижных бетонных смесях. Добавление к этой смеси 100% крупного заполнителя превратит ее в классический бетон. В процессе испытаний исследовалась пластифицирующая способность различных пластификаторов на смесь, а так же возможность снижения дозировки цемента при сохранении исходной подвижности раствора и водоцементного отношения за счет использования различных суперпластификаторов. В настоящем исследовании сравнивались два жидких поликарбоксилатных (PC) гиперпластификатора с сульфонатнафталиноформальдегидным суперпластификатором С-3. Не указывая торговых марок продуктов, обозначим испытываемые пластификаторы следующим образом: • поликарбоксилатный гиперпластификатор, поставляемый ЗОА «МетаПро» обозначим PC-1; • поликарбоксилатный гиперпластификатор производства ЕС обозначим PC-2. Так как широко известна проблема избирательности различных пластификаторов (различной эффективности с разными видами цемента), испытания были проведены на бездобавочном цементе ПЦ-500 Д0 и на цементе, содержащем 10% высокоактивной алюмосиликатной добавки: метакаолина (ВМК). На рис. 1 приведен график, показывающий влияние различных дозировок испытываемых пластификаторов на подвижность растворной смеси. Данный график показывает, что поликарбоксилатные гиперпластификаторы показывают значительно более высокую эффективность по сравнению с С-3. Второй вывод, который можно сделать из приведенного графика: и С-3 и PC-2 показывают снижение своей эффективности на цементе с добавкой в 2 раза по сравнению с бездобавочным цементом по сравнению с пластификатором PC-1, совместимость которого с различными цементами оказалась существенно выше, и он почти не снизил своей эффективности в присутствии алюмосиликатной добавки. ►

Химические добавки для бетонов

Рис. 2. Зависимость подвижности смесей от стоимости введенных пластификаторов

Рис. 3. Зависимость экономии цемента от дозировки пластификаторов

Рис. 4. Зависимость снижения дозировки цемента от стоимости введенных пластификаторов

Рис. 5. Экономический эффект от применения пластификаторов

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

Но значительно больший интерес представляют для нас данные в пересчете на стоимость введенных пластификаторов. То есть, интересно оценить стоимость увеличения подвижности смеси за счет применения различных пластификаторов. График, пересчитанный на стоимость пластификаторов приведен ниже. Таким образом, вывод, который можно сделать из изучения данного графика, следующий: несмотря на их высокую эффективность, применение поликарбоксилатных гиперпластификаторов менее экономически эффективно для повышения подвижности бетонных смесей с заданным количеством портландцемента, по сравнению с применением экономичного С-3. Рассмотрим теперь возможность снижения дозировки цемента при сохранении исходной подвижности раствора и водоцементного отношения за счет использования различных дозировок суперпластификаторов (рис. 3). Данная диаграмма показывает, что пластификатор PC-1 позволяет снизить дозировку цемента в полтора раза больше, чем это позволяют сделать и С-3 и РС-2. При этом, если дозировку С-3 дальше повышать нецелесообразно из-за негативного влияния на свойства бетона, то повышение дозировки РC-2 уже не позволяет получить связную подвижную смесь с меньшим количеством цемента. В данном случае также довольно интересно рассмотреть экономическую сторону данного вопроса. На рис. 3. показана стоимость снижения дозировки цемента за счет различных пластификаторов. Теперь, зная стоимость снижения дозировки цемента и цену цемента, мы можем посчитать экономический эффект от применения различных пластификаторов. Данная диаграмма наглядно показывает, что применение поликарбоксилатного гиперпластификатора PC-1, который стоит в несколько раз дороже, чем С-3, позволяет получить положительный экономический эффект, который примерно на 180 рублей выше, чем в случае применения С-3. Таким образом, основной вывод, который можно сделать из данного исследования: При цене на портландцемент 5 500 рублей за тонну и выше, становится экономически целесообразным применение высокоэффективных поликарбоксилатных гиперпластификаторов, которые позволяют добиться существенно большей экономии цемента по сравнению с применением менее эффективных сульфонатнафталиноформальдегидных суперпластификаторов. В этом случае дополнительное снижение дозировки цемента положительно скажется на таких характеристиках бетона, как его усадочные деформации и ползучесть под нагрузкой. Этот наш вывод подтверждается целым рядом производителей бетона, которые уже полностью перешли на применение поликарбоксилатных гиперпластификаторов и получили от этого дополнительную экономию, повысив при этом качество производимого бетона. ■

Полимербетоны

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

Полимербетоны марки SILIKAL значительно отличаются от других известных ремонтных и выравнивающих составов, благодаря уникальным свойствам метакрилатных смол – быстрое твердение и слабая зависимость от температуры окружающей среды. Эти свойства позволяют уже через один час эксплуатировать ремонтные участки. Ни один другой полимерный раствор (например, раствор на основе эпоксидной смолы) не может даже близко сравниться с этими двумя основными свойствами растворов Silikal.

Обзор полимербетонов немецкой фирмы Silikal GmbH & Co Полимерный раствор SILIKAL® R 17 Быстротвердеющий полимерный раствор для ремонта бетона и устройства стяжек SILIKAL® R 17 – 2-х компонентный раствор на основе метакрилатной смолы, без растворителя, обладающий очень высокой прочностью на сжатие и изгиб, а также очень низкой линейной усадкой. Благодаря своей высокой прочности, раствор SILIKAL® R 17 может использоваться как износостойкое бетонное покрытие толщиной 6-20 мм, а также для ремонта разрушений глубиной более 6 мм в цементосодержащих основаниях.

Области применения SILIKAL® R 17 целесообразно применять для стяжек в помещениях с очень высокими нагрузками и интенсивным движением, а также для локального быстрого ремонта бетонной поверхности, в том числе без остановки основного производства. Материал может использоваться для проведения как внутренних, так и наружных работ. При больших толщинах (например, устройство шпал, опор, стяжек) можно добавлять в раствор SILIKAL® R 17 сухой наполнитель, состоящий из песка, щебеня или гравия.

Характеристики раствора R 17 в затвердевшем состоянии Свойства

Стандарт

Прим. значение

Плотность

DIN 53 479

2.15 г/см3

Прочность на сжатие

DIN 1164

75.0 Н/мм2

Прочность на отрыв

DIN 1164

27.5 Н/мм2

Модуль упругости

DIN 53 457

7000 Н/мм2

Водонасыщение (4 суток)

DIN 53 495

90 мг (50 • 50 • 4 мм)

Водопаропроницаемость

DIN 53 122

1.05 • 10-11 г/см • h • Pa

Полимерный раствор SILIKAL® R 7 Быстротвердеющий полимерный раствор для устройства высокопрочных полов SILIKAL® R 17 – 2-х компонентный раствор на основе метакрилатной смолы, без растворителя, обладающий очень высокой прочностью на сжатие. Раствор используется для устройства высокопрочных бетонных покрытий толщиной от 4-6 мм. Благодаря высокой прочности, раствор

используется для помещений с очень высокими нагрузками. Поверхность готового покрытия по внешнему виду напоминает пол из традиционного мелкозернистого бетона. SILIKAL® R 17 применяется для устройства промышленных полов в закрытых помещениях тяжелой промышленности с очень высокими механическими нагрузками и интенсивным движением.

Характеристики раствора R 7 в затвердевшем состоянии Свойства

Стандарт

Прим. значение

Плотность

DIN 53 479

2.16 г/см3

Прочность на сжатие

DIN 1164

105.0 Н/мм2

Прочность на отрыв

DIN 1164

37.5 Н/мм2

Модуль упругости

DIN 53 457

20300 Н/мм2

Водонасыщение (4 суток)

DIN 53 495

90 мг (50 • 50 • 4 мм)

Водопаропроницаемость

DIN 53 122

1.6 • 10-8 г/см • h • Pa

Растворы специального назначения: Раствор SILIKAL® R 17 fine Мы рекомендуем использовать этот материал для ремонта мелких неровностей бетона (мин. толщина слоя составляет 2 мм). Раствор SILIKAL® R 17 (-25 0C) Материал предназначен для ремонтных работ в холодных условиях (морозильные камеры, зимний сезон). Использование этого материала возможно только в ограниченном диапазоне температур от -10 0C до -25 0C, и перед укладкой его необходимо охладить как минимум до 0 0C. Раствор SILIKAL® R 17-thix Для укладки раствора на наклонную поверхность или создания плинтусов.

Полимерный раствор SILIKAL® R 16 Быстротвердеющий полимерный раствор для быстрого ремонта бетона Этот раствор прекрасно подходит для быстрого восстановления разрушенного бетона. В основном он пользуется спросом у частных лиц, т.к. материал прост в применении и не требует предварительного грунтования поверхности. Минимальная толщина 6 мм. Низкая линейная усадка позволяет использовать материал для заполнения отверстий. Однако в этом случае необходимо добавление в смесь среднезернистого щебня. SILIKAL® R 16 по внешнему виду похож на мелкозернистый бетон. Российское представительство Silikal GmbH & Co. KG: ООО «Силикал Рус» (495) 721-7986, 352-5275 E-mail: mail@silikal.ru Web: http://www.silikal.ru

ЭКСПОЗИЦИЯ

Сухие строительные смеси

3/Б (60) апрель 2008 г.

Как известно, правильная постановка задачи – это 90% ее решения. Для того чтобы быть лидером в конкурентной гонке развивающегося рынка – необходимо обладать наиболее эффективным продуктом, товаром и т. д. А знание критериев эффективности продукта позволит маркетологам создать наиболее успешную систему его реализации.

Результаты наблюдений 2006-2007 гг.

за способами применения механизированных технологий выполнения штукатурных работ сухими смесями О. Б. Межов Эффективность того или иного материала в конечном итоге определяет рынок. Пока мы спорим о тех или иных физико-химических свойствах материалов разных производителей, рынок на практике выявит наиболее эффективные из них и отразит это в стоимости конечного продукта. В настоящий момент именно стоимость конечного продукта является показателем эффективности применяемых материалов. В условиях недостаточно профессионального рынка труда объемы реализации и потребления разных материалов определяются не их эффективностью, а умением торговать, манипулировать и т. д. Именно поэтому цена кв. м штукатурки, установившаяся в том или ином регионе с применением тестируемой сухой смеси, является показателем ее эффективности. Чем ниже цена кв. м, тем выше эффективность применяемого материала. Это очевидно, ведь входя на рынок отделочных работ со своим материалом, производитель не может изменять по своему желанию ежемесячный доход штукатуров, требования к качеству конечного результата, установленные СНиП цены кв. м штукатурки или рыночные стоимости кв. м жилья и др., он может менять только свойства своего материала. Значит, в

генеральный директор компании АМОТ

нашем уравнении всего одна переменная величина, и именно она влияет на конечную стоимость кв. м штукатурки. Но если, работая данным материалом, мы получили самую низкую стоимость кв. м штукатурки и при этом не снизили доходов штукатуров, сохранили качество и выдержали сроки, то, очевидно, мы вправе назвать этот материал наиболее эффективным. В действительности рынок штукатурных ССС, предназначенных для механизированного способа применения, очень динамично развивается как в сторону качества материалов, так и в сторону увеличения числа производителей и марок. Для того чтобы понять, насколько отличаются различные материалы с точки зрения эффективности их применения, мы провели анализ наиболее устоявшихся региональных рынков применения механизированных штукатурных технологий на предмет средней стоимости 1 кв. м внутренних штукатурных работ. Как видно, разброс стоимостей м2 штукатурки значителен, от 215 руб./кв. м до 450 руб./кв.м. (таб. 1). Такая ситуация на строительном рынке РФ заставляет задуматься, чем же обусловлена такая разница в величинах? Первое, что приходит в голову, так это

г. Москва

то, что в разных регионах платят по-разному. Мы проанализировали и этот тезис (таб. 1). Как видно, в среднем заработки штукатуров в различных регионах РФ мало чем отличаются друг от друга и уж точно не являются причиной высоких или низких стоимостей кв. м штукатурки. Расценки на традиционную штукатурку, выполняемую готовыми сложными известковыми растворами, во всех регионах РФ практически идентичны и рассчитываются на основе существующих с советских времен норм, что также не могло исторически повлиять на разницу в ценах. Значит, все-таки все дело в применяемых материалах? Какие же свойства штукатурных ССС определяют эффективность их применения? Величина затрат материала ССС на кв. м штукатурки, определяемая его ценой и расходом. Анализу этих параметров ССС различных производителей мы посвятили уже более 2-х лет, начиная с первого семинара, проведенного в г. Екатеринбурге. Сейчас тестирование смесей на расход с использованием ровных поверхностей из гипсокартона и направляющих реек стали почти нормой среди строительных организаций применяющих механизированную технологию ССС для выполнения штукатурных работ. Но до сих пор никто не проанализировал, Таблица 1

Средняя статистическая стоимость 1 м штукатурки на объектах массового жилищного строительства

Среднемесячный доход штукатура в указанном регионе

Ростов и Ростовская область

от 215 до 230 руб./кв. м

15 000 руб. – 25 000 руб.

Новосибирск и Новосибирская область

от 220 до 250 руб./кв. м

15 000 руб. – 25 000 руб.

Тюмень и Тюменская область

от 220 до 280 руб./кв. м

15 000 руб. – 25 000 руб.

от 235 до 260 руб./кв. м

12 000 руб. – 20 000 руб.

от 240 до 280 руб./кв. м

20 000 руб. – 30 000 руб.

Москва и Московская область

от 250 до 300 руб./кв. м

20 000 руб. – 30 000 руб.

Татарстан

от 260 до 330 руб./кв. м

20 000 руб. – 30 000 руб.

Пермь и Пермская область

от 250 до 280 руб./кв. м

20 000 руб. – 30 000 руб.

Башкирия

от 250 до 280 руб./кв. м

12 000 руб. – 20 000 руб.

Краснодарский край

от 270 до 350 руб./кв. м

20 000 руб. – 30 000 руб.

Екатеринбург и Свердловская область

от 280 до 310 руб./кв. м

20 000 руб. – 30 000 руб.

Санкт-Петербург

от 280 до 330 руб./кв. м

20 000 руб. – 30 000 руб.

Саратов и Саратовская область

от 320 до 450 руб./кв. м

10 000 руб. – 20 000 руб.

Описание изучаемого региона

Омск и Омская область Ставрополь и Ставропольский край

Сухие строительные смеси как стоимость кв. м штукатурки зависит от величины затрат материала той или иной марки ССС, предлагаемой на строительном рынке РФ. Мы попробовали провести свой анализ

3/Б (60) апрель 2008 г. (таб. 3) . Как видно, затраты, связанные с выбором того или иного материала ССС, не могут в значительной степени влиять на Таблица 2

Средняя региональная стоимость упаковки 30 кг, руб.

Полученный в результате практических испытаний средний расход ССС, кг/м2/10 мм

Затраты материала на 1 м2 улучшенной штукатурки

КНАУФ

210

8,1

ВОЛМА

185

8,5

СТАРАТЕЛИ

165

БЫСТСТРОЙ

160

Прикамская Гипсовая Компания

165

11,7

Бергауф

165

11,5

ПРО

135

Компания производитель ССС

Таблица 3 Величина трудозатрат в 1 м2 штукатурки при ежемесячном доходе штукатура 20000 руб./месяц. Производительность труда (м2/штукатур/смена)

Величина трудозатрат в 1 м2 с учетом налогов (руб./м2)

255

130

35 Таблица 4

Зависимость накладных расходов и затрат на содержание и управление субподрядной организации от производительности труда штукатуров. Группа из 3-х механизированных бригад. Сумма на содержание, накладные и налоги 800 000 руб./месяц. Производительность труда (м2/штукатур/смена)

Величина расходов на содержание организации и налоги в 1 м2 с учетом налогов (руб./м2)

400

230

165

135

110

85 Таблица 5

Зависимость стоимости кв. м штукатурки от производительности труда Производительность труда (кв. м/штукатур/смена)

Величина расходов на содержание организации и налоги в 1 кв. м с учетом налогов

785

490

380

330

290

265

250

ЭКСПОЗИЦИЯ

стоимость кв. м штукатурки. Разница в 5-10 руб. на кв. м улучшенной штукатурки стоимостью 265 руб./м2 составит максимально 3-4%. Понятием, которое кардинально влияет на стоимость кв. м штукатурки, является технологичность раствора, полученного из штукатурной ССС. Под технологичностью мы понимаем совокупность свойств растворов, определяющих производительность труда штукатуров, применяющих стандартную технику его обработки, а также обеспечивающих определенный уровень продуктивности всего процесса работ. Безусловно, трудно дать математические критерии измерения технологичности. Таким параметром является установившаяся цена кв. м штукатурки. Технологичность определяет такие величины затрат в кв. м, как: – трудозатраты; – накладные расходы. Оба этих параметра являются производной от производительности труда квалифицированного штукатура (таб. 3,4). Если просуммировать эти величины и затраты на материал ССС, прибавить к ним 15-20% прибыли субподрядной организации, то получится следующая картина, приведенная в таб. 5. Параметром, который определяет производительность труда штукатуров, и является технологичность раствора, позволяющая рабочему за его смену, используя стандартную технику, выполнять большее количество кв. м. Этот тезис очень ясно проявился на практике применения различных смесей в разных регионах РФ. ССС, дающие растворы тяжелые (с расходом свыше 11 кг/м2/10 мм) и не обладающие высокой технологичностью, обрабатываются с использованием маячной технологии. Не технологичность проявляется, в первую очередь, в невозможности выравнивания поверхностей такими растворами безмаячным способом. Маячная технология резко ограничивает производительность труда до 10 м2/чел./смена, в исключительных случаях – до 15 м2/чел./смена. А это, в свою очередь, сразу определяет и ценовой диапазон применения таких материалов: 380-490 руб./м2. Именно поэтому мы видим нетехнологичные материалы в высоко коммерческом частном строительстве, где выравнивание происходит по маякам, а в реальности – это способ скрыть нетехнологичность материалов или низкую квалификацию штукатуров. Безусловно, выполнение штукатурных работ безмаячным способом требует профессиональной подготовки штукатуров, но, в свою очередь, такая подготовка возможна исключительно при наличии технологичных материалов. Правильная техника обработки не может быть освоена и не даст нужного результата с нетехнологичными материалами. Так, следующий анализ рынка штукатурных работ подтвердил наши выводы (табл. 6). Не секрет, что деятельность компании АМОТ в последние годы направлена на распространение ССС марки ВОЛМА. Наш выбор определен, в первую очередь,

ЭКСПОЗИЦИЯ

Сухие строительные смеси

3/Б (60) апрель 2008 г.

Таблица 6 Средняя статистическая стоимость 1 кв. м штукатурки на объектах массового жилищного строительства

Ориентировочное процентное соотношение применяемых техник

Среднемесячный доход штукатура в указанном регионе

Ростов и Ростовская область

от 215 до 230 руб./кв.м

70% – безмаячный

15 000 руб. – 25 000 руб.

Новосибирск и Новосибирская область

от 220 до 250 руб./кв.м

70 % – безмаячный

15 000 руб. – 25 000 руб.

Тюмень и Тюменская область

от 220 до 280 руб./кв.м

60% – безмаячный

15 000 руб. – 25 000 руб.

Омск и Омская область

от 235 до 260 руб./кв.м

90 % – безмаячный

12 000 руб. – 20 000 руб.

Ставрополь и Ставропольский край

от 240 до 280 руб./кв.м

60% – безмаячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

Москва и Московская область

от 250 до 300 руб./кв.м

40% – безмаячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

Татарстан

от 260 до 330 руб./кв.м

40% – безмаячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

Пермь и Пермская область

от 250 до 280 руб./кв.м

80% – маячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

Башкирия

от 250 до 280 руб./кв.м

70% – маячный

12 000 руб. – 20 000 руб.

Екатеринбург и Свердловская область

от 280 до 310 руб./кв.м

50% – маячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

Краснодарский край

от 270 до 350 руб./кв.м

90% – маячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

Санкт-Петербург

от 280 до 330 руб./кв.м

90% – маячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

Саратов и Саратовская область

от 320 до 450 руб./кв.м

100% – маячный

10 000 руб. – 20 000 руб.

Описание изучаемого региона

уверенностью, основанной на практическом применении, в их технологичности и эффективности. В течение последних 3-х лет компанией были приложены большие усилия в области обучения штукатуров во всех основных регионах РФ безмаячному способу выполнения работ с использованием смесей ВОЛМА. Результаты анализа региональных рынков штукатурных работ подтверждают выводы, сделанные выше. Применение высокотехнологичных материалов позволяет, снижая стоимость кв.м

штукатурки, сохранить и даже увеличить доход и штукатуров, и субподрядных организаций (табл. 7). Коммерческая привлекательность современных материалов заключается в их эффективности, которая базируется на технологичности, определяющей производительность и продуктивность. В этом и должна состоять основная задача производителей ССС при разработке и совершенствовании своих продуктов. Только высокотехнологичные материалы способны претворить в

жизнь парадигмы современного эффективного бизнеса, основанные на принципе «выиграл – выиграл». P.S. Исследования и данные, приведенные выше, являются нашим частным видением рынка ССС, основаны на проводимыми нашей компанией исследованиях в течение последних двух лет, а также на уже более чем семилетней практике обучения штукатуров в различных регионах РФ. Мы не исключаем возможности существования других мнений и данных, готовы открыто обсуждать их. ■ Таблица 7

Описание изучаемого региона

Производители и марки ССС, занимающие в регионе основную долю штукатурных работ механизированным способом

Средняя статистическая стоимость 1 кв. м штукатурки на объектах массового жилищного строительства

Ориентировочное процентное соотношение применяемых техник

Среднемесячный доход штукатура в указанном регионе

Ростов и Ростовская область

ВОЛМА

от 215 руб./кв.м до 230 руб./кв.м

70% – безмаячный

15 000 руб. – 25 000 руб.

Новосибирск и Новосибирская область

ВОЛМА

от 220 руб./кв.м до 250 руб./кв.м

70 % – безмаячный

15 000 руб. – 25 000 руб.

ВОЛМА – КНАУФ

от 220 руб./кв.м до 280 руб./кв.м

60% – безмаячный

15 000 руб. – 25 000 руб.

ВОЛМА

от 235 руб./кв.м до 260 руб./кв.м

90 % – безмаячный

12 000 руб. - 20 000руб.

Ставрополь и Ставропольский край

ВОЛМА – КНАУФ - ГИПСЕЛЬ

от 240 руб./кв.м до 280 руб./кв.м

60% – безмаячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

Москва и Московская область

КНАУФ – СТАРАТЕЛИ

от 250 руб./кв.м до 300 руб./кв.м

40% – безмаячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

КНАУФ – ВОЛМА

от 260 руб./кв.м до 330 руб./кв.м

40% – безмаячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

Прикамская - КНАУФ

от 250 руб./кв.м до 280 руб./кв.м

80% – маячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

БЫСТСТРОЙ

от 250 руб./кв.м до 280 руб./кв.м

70% – маячный

12 000 руб. – 20 000 руб.

Екатеринбург и Свердловская область

ВОЛМА – БЕРГАУФ – КНАУФ - БЫСТСТРОЙ

от 280 руб./кв.м до 310 руб./кв.м

50% – маячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

Краснодарский край

КНАУФ – ВОЛМА – ГИПСЕЛЬ

от 270 руб./кв.м до 350 руб./кв.м

90% – маячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

КНАУФ – ФОРВАРД

от 280 руб./кв.м до 330 руб./кв.м

90% – маячный

20 000 руб. – 30 000 руб.

КНАУФ

от 320 руб./кв.м до 450 руб./кв.м

100% – маячный

10 000 руб. – 20 000 руб.

Тюмень и Тюменская область Омск и Омская область

Татарстан Пермь и Пермская область Башкирия

Санкт-Петербург Саратов и Саратовская область

Цемент

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

В мире каждый день происходят различные экономические события, подъёмы и спады рынков. В России широкое распространение в экономической литературе получили фондовые рынки. Но это лишь малая часть мирового рынка капиталов. Основная доля прибылей и сделок лежит на товарных биржах. Именно здесь совершаются самые большие по объёмам сделки, продаются целые отрасли, острова и даже государства. А как известно, будущее будет не за теми, кто торгует ценными бумагами, а за теми, кто держит в своих руках ресурсы и сырьё.

Биржа – «бермудский треугольник»

или возможность выхода на следующий уровень? М.А. Цимбалова

трейдер брокерской компании ООО «ЖБК-инвест»

Товарная биржа – это площадка для торговли ресурсами и сырьём, в том числе стройматериалами, промышленной и сельскохозяйственной продукцией. В настоящее время лицензии товарных бирж в России имеет 61 организация. Из них наиболее крупные – ЗАО «Национальная товарная биржа», НП «Московская фондовая биржа» и ЗАО «Биржа Юмекс». Наибольшую долю биржевого товарного рынка России сейчас занимает торговля стройматериалами (60%), в частности, цементом (30%), четверть которого реализуется через биржевой рынок. В 2007 году цемент подорожал более чем в два раза, в целом по России – с 2740 до 5260 рублей за тонну, в московском регионе – с 2900 до 6500 рублей. В связи с этим перед новым годом эксперты высказывали мнение, что повышения цен на цемент в

С июля 2006 года «Евроцемент групп» более 50% своей продукции реализует через торги на Московской фондовой бирже (далее МФБ), в ходе которых и определяется стоимость 1 тонны цемента. «Евроцемент», как и другие, выставляет лоты на торги и в соответствии с правилами биржи продает их. Цена формируется на бирже, и другую систему формирования цены экономика пока не знает. При этом даже с учетом повышения стоимости на сырье все лоты уходят с первой минуты. Заводы, купленные «Евроцементом», занимают от 50-80% рынка. В течение 2007 года стоимость цемента выросла на 140%. Это гораздо больше, чем оговоренный с ФАК рост в пределах 5% за квартал. Формально «Евроцемент» должен обосновать рост цен, но теперь у компании есть железная аргументация: половину

ближайшее время не будет. Однако один из крупнейших производителей Сибири – холдинг «Сибирский цемент» – объявил о повышении цен с 1 января 2008 года на 16,5%. По словам представителей компании, основной причиной стал рост тарифов на энергоносители и возросшие инвестиционные затраты. Но главная роль в этом событии досталась «Евроцементу», который создал такую ситуацию на рынке, что «цемент стал прибыльнее наркотиков и оружия» – иронизирует руководитель управления ФАС Алексей Ульянов. А что же ещё остается, только иронизировать, ведь себестоимость цемента – около 800 руб. за 1 тонну, что в 4,5 раза ниже отпускной цены на сегодняшний день.

цемента он продаёт на бирже. Где, как всем известно, формируются подлинные рыночные цены. Но ни одна биржа не может гарантировать справедливого ценообразования в условиях жёсткой монополии. Также среди основных конкурентов на бирже представлены такие производители, как «Новоросцемент», объём производства которого за 2006 год составил 3,5 млн. т., и «Мордовцемент» – 2,8 млн. т. Возможно, от массового заполнения такими фирмами нашего рынка и возникает такое стремительное повышение цен? Помимо этой проблемы, основной является дефицит самого производства. Но не стоит забывать, что рынок охватывает не только реальных агентов, но и

г. Москва

потенциальных конкурентов, которые активно интересуются рынком и имеют возможность быстро войти на рынок. «Евроцемент групп» кажется уже не монополией, а, в лучшем случае, доминирующей фирмой или, скорее всего, ведущим игроком жестокой олигополии. В настоящее время в секции товарного рынка биржи более 400 участников, порядка 80 брокерских компаний, которые обслуживают около 2 тыс. клиентов. Этот показатель соизмерим с любой фондовой площадкой мира. Крупные заводы-производители могут заказывать для себя аукцион на повышение цены; при торговле цементом этот вид торговли применяется, когда на товарном рынке представлен один продавец и несколько покупателей. Когда в торгах участвуют несколько продавцов – это двойной встречный аукцион, который позволяет формировать более справедливую цену. Первыми в очереди заявок на покупку располагаются заявки с наиболее высокими ценами предложения на покупку. Первыми в очереди заявок на продажу располагаются заявки с наиболее низкими ценами предложения на продажу. При совпадении цен Заявок первыми отражаются Заявки, зарегистрированные в БКС раньше по времени. На первый взгляд, неопытному глазу весь этот процесс может показаться непонятным и запутанным, но на самом деле всё предельно просто. Можно для начала воспользоваться услугами брокерских компаний и заплатить им только лишь в том случае, если сделка будет заключена. А на нет и суда нет. Если ничего не продали и не купили, то и платить соответственно не за что. Чтобы стать членом биржи, необходимо пройти аккредитацию, заплатив при этом приличный взнос. Но как же понять, нужно ли это? Получите ли вы ожидаемый результат? Многие скажут: зачем ещё и за биржу платить, если и так всё можно реализовать, но хочется сказать в ответ, что попробовать нужно всегда. Хотя бы попытаться выйти в этой сложной игре «купли-продажи» на следующий уровень. И кто знает, может быть именно ваша организация заставит содрогнуться цементных гигантов! ■

ЭКСПОЗИЦИЯ

Сухие строительные смеси

3/Б (60) апрель 2008 г.

Возникновение современной гипсовой промышленности в нашей стране следует отнести к началу прошлого столетия. Определенно, мэтрами отечественного производства являются предприятия, принимающие активное участие в 30-е, 40-е годы прошлого столетия в больших строительных проектах Советского Союза.

Деятельность Российской гипсовой ассоциации как ключевого звена отечественной гипсовой промышленности Ю.А. Гончаров К таким предприятиям относятся Новомосковский гипсовый комбинат, Пешеланский гипсовый завод (Нижний Новгород), комбинат в Баскунчаке (Астраханская область), Самарский гипсовый комбинат и ряд других производителей. Все они работают и сейчас. В 90-е годы, когда началась перестройка, исчезли плановые заказы и хозяйственные планы, начались трудности с поставщиками оборудования и запчастей. Особенно эти трудности испытывали предприятия с импортной комплектацией. Результатом явился промышленный кризис 90-х годов, когда останавливались завод за заводом. Почти полное отсутствие производства гипсовых материалов в 90-е годы сейчас компенсируется нарастающим спросом среди строителей и торгующих организаций, более широким предложением со стороны отечественных производителей. Так, если говорить о ССС, то сейчас в России их насчитывается уже более 200. И их число в ближайшей перспективе будет только расти. Рост рынка жилья и других строительных объектов оказывает очевидное влияние на развитие рынка ССС. Президент поставил задачу к 2010 г. в России увеличить объем ввода в эксплуатацию жилья до 80 млн. кв. м. в год, что в 2 раза превышает предыдущие показатели. В этом строительстве будут широко использоваться ССС и, соответственно, объемы производства и потребления будут расти. Следующий объективный факт – рост культуры производства в стране. Появлятются новые производители, увеличиваются существующие мощности, расширяется ассортимент (например, ССС на основе ангидридового вяжущего). Таким образом, в России будут производиться ССС на основе всех видов вяжущих: цементных, гипсовых и ангидритовых. Сегодня перед производителями гипсовых материалов стоит вопрос по разработке стандартов продукции. На финансирование стандартизации в строительной отрасли в 2006 году выделено около 350000 руб., или 10000 евро. По данным Британского института стандартов, на разработку одного евростандарта тратится в среднем 1 млн евро, т.е. в сто раз больше на один стандарт, чем у нас на все строительные стандарты. По данным Международной организации по стандартизации

президент Российской гипсовой ассоциации, председатель совета директоров Волгоградского гипсового завода

– ISO, ежегодно должно обновляться не менее 10% действующих стандартов, иначе возникает стагнация экономики. Иными словами, срок действия стандарта, как правило, не может превышать 10 лет. ГОСТ на гипсовое вяжущее был разработан в 1979 году. Представьте, насколько ушла гипсовая промышленность вперед, настолько представляется недопустимым пользоваться стандартами тридцатилетней давности. За это время появилось много нового: сухие строительные смеси, пазогребневые перегородочные плиты, сейчас выходит на рынок ангидритовое вяжущее – всего этого не было в 70-е годы. Необходимо издание и переиздание технической литературы и учебников по гипсовой тематике, усиление подготовки специалистов в области профессионального образования, в том числе в области производства гипсовых изделий, технического регулирования, строительства и его экологии. Что касается непосредственно производства, то увеличение выпуска смесей и других материалов на основе гипсового вяжущего сопряжено с необходимостью увеличения добычи гипсового камня. На сегодняшний день предприятия, производящие гипсовое вяжущее, отдают в реализацию не более 30%, остальное используют на собственных производствах. Следовательно, необходима разработка новых месторождений. Это связано как со значительными финансовыми вливаниями, так и со сложностями административного плана. Существенны и вопросы, не связанные напрямую с производством. Пропаганда преимуществ современных отделочных материалов, их продвижение для участия в проектах по строительству доступного жилья, борьба с производством контрафактной продукции – вот неполный перечень этих вопросов. Как видно, многие из них невозможно решить силами отдельного предприятия или даже группы компаний. Абсолютно очевидна потребность в консолидации усилий предприятий по решению подобных задач. Так, более года назад на Третьей международной конференции «Гипс, его производство и применение» было принято решение о создании Российской гипсовой ассоциации». Идею учреждения этой ассоциации поддержали 30 российских предприятий, организаций и институтов, чья деятельность связана с производством гипсовых строительных

г. Москва

материалов. В Европе аналогичная Ассоциация «ЕВРОГИПС» существует с 1961 года. Цели Российской и Европейской ассоциаций аналогичны – продвигать как гипсовые строительные материалы, так и интересы их производителей. Главной целью РГА является вывести российское качество на уровень европейский стандартов. За год существования гипсовой ассоциации была сформирована информационная база членов ассоциации, начата работа по разработке нормативно-технической документации. В настоящее время ведется разработка двух ГОСТов на гипсовое вяжущее и на перегородочные плиты, также спланирована работа по изданию и переизданию технической литературы и учебников по гипсовой тематике. Отраслевое объединение (РГА) уверенно стоит на пути создания нормативной базы по гипсу и новых стандартов, которые будет использовать российская гипсовая промышленность. Очевидно, что вышеперечисленную работу возможно вести, лишь объединив интеллектуальные, организационные, финансовые и другие ресурсы предприятий и организаций отрасли, опираясь на ее научный потенциал. Научным руководителем ассоциации является А,В. Ферронская – доктор технических наук, Почетный профессор МГСУ. Учредителями выступили крупнейшие научные сообщества в данной сфере: НИИ строительных материалов и конструкций им. П.П. Будникова, НИИ строительной физики Российской академии архитектуры и строительства, НТЦ ЭМИТ. Работа осуществляется путем совместных исследований, научных проектов, решением технико-экономических и юридических вопросов, инициированием информации и программ по связям с общественностью. Ярким примером взаимодействия может служить проведение Третьего Всероссийского семинара с международным участием «Повышение эффективности производства и применения гипсовых материалов и изделий», одним из организаторов которого выступила РГА. Более 300 специалистов приехали в Тулу, чтобы обменяться опытом, рассмотреть тенденции развития отрасли и наметить пути решения общих задач. Впереди у ассоциации много работы. Так что будем все вместе идти к решению поставленных задач.

Сухие строительные смеси

3/Б (60) апрель 2008 г.

ЭКСПОЗИЦИЯ

В последние годы существенно увеличился объём сооружений, возводимых с использованием кирпичных кладок, растёт также количество зданий высокой этажности (16-25 и более этажей). Вместе с тем нормативные требования к составам и строительно-техническим свойствам кладочных растворов, а также методы контроля качества кладочных растворов и кладочных работ в отечественном строительном материаловедении продолжают оставаться на уровне требований, разработанных ещё в середине 70-х годов прошлого века. В этом легко убедиться, сравнив между собой такие документы, как СН 290-74 «Инструкция по приготовлению и применению строительных растворов» и Свод правил по проектированию и строительству – СП 82-101-98 «Приготовление и применение растворов строительных».

СУХИЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ СМЕСИ ДЛЯ КЛАДОЧНЫХ РАСТВОРОВ П.В. Зозуля

доцент, к. т. н., Санкт-Петербургский Государственный технологический институт, кафедра строительных и специальных вяжущих веществ

Основным контрольным показателем качества растворов для каменных и кирпичных кладок до сих пор остаётся марка раствора, характеризуемая прочностью строительного раствора при сжатии, в то время как работоспособность и эксплуатационная надёжность кладок определяется совсем другими показателями – прочностью сцепления раствора с элементами кладки (сопротивление отрыву и сопротивление сдвигу) и модулем упругости раствора. Отметим, что в основном нормативном документе (ГОСТ 28013 – «Растворы строительные. Общие технические условия»), определяющем уровень технических требований к строительным растворам, об этих важнейших характеристиках нет даже упоминания. Вместе с тем известно [1], что прочность прослоек кладочного раствора, оцениваемая как прочность твёрдого тела, имеющего небольшую толщину по сравнению с его размерами в плоскости приложения нагрузки («пластинчатая прочность»), для строительных растворов с меньшей марочной прочностью выше, чем при использовании растворов с высокой прочностью, определяемой испытанием образцов-кубиков, поэтому заключение о фактической несущей способности кладки нельзя сделать на основании оценки «кубиковой» прочности строительного раствора. Высокомарочные кладочные растворы, c учётом изложенных соображений, вовсе не гарантируют повышения устойчивости кладок к различным внешним воздействиям – деформациям, возникающим при осадке оснований, вибрациям, воздействиям колебаний земной коры в результате землетрясений. Убедительным подтверждением этому являются события, произошедшие в США в Калифорнии в 1933 году, которые выявили неприемлемость использования в кладках цементно-песчаного раствора состава 1:3, не содержащего извести [2]. Растворы без добавки извести характеризовались плохой удобоукладываемостью, что послужило основанием для введения в спецификацию американского стандарта ASTM так называемых кладочных цементов (M,S,N,O,K) и

известковых растворов. Позднее требования к кладочным растворам были определены также стандартом Union Building Code (UBC) 24-20. Какие же требования предъявляются к современным кладочным растворам и какие свойства обеспечивают работоспособность и устойчивость кладок? Cтроительные растворные смеси должны характеризоваться: • хорошей удобоукладываемостью; • высокой водоудерживающей способностью; • низкими усадочными деформациями при твердении; • пониженным содержанием в их составе легкорастворимых солей, являющихся причиной появления на фасадах зданий и сооружений высолов и выцветов (cульфатов и хлоридов щелочных металлов); • тонкослойные кладочные растворы должны иметь определённое время корректирования; • достаточной продолжительностью срока годности растворной смеси к применению («живучесть»). Строительный кладочный раствор должен иметь: • определённую прочность сцепления со строительными элементами кладки (керамическим или силикатным кирпичом, блоками из различных строительных материалов и т.п.); • определённый предел прочности при сжатии (марка); • низкое водопоглощение (для наружной кладки); • хорошую трещиностойкость; • воздухо- и паропроницаемость; • по возможности более низкую теплопроводность; • морозостойкость и долговечность. Дополнительно к этим требованиям при оценке пригодности кладочного раствора для его использования в конструкции какого-либо здания и сооружения необходимо знание предела прочности при сдвиге и продольного и поперечного модулей упругости.

г. Санкт-Петербург

Из изложенного можно сделать очевидный вывод: разработка и производство сухих строительных кладочных растворных смесей является весьма ответственной и достаточно технически сложной задачей. ГОСТ 31189-2003 «Смеси сухие строительные. Классификация» к кладочным относит «смеси, предназначенные для кладки стен и перегородок из мелкоштучных изделий». Недостаток такого определения очевиден – в нём отсутствует весьма важная для разработки составов кладочных материалов позиция – определение разновидностей кладочных растворных смесей. Обратимся по этому вопросу к международному опыту: европейскому стандарту на кладочные растворы EN 998-2. В соответствии с этим нормативным документом, кладочные растворы подразделяются на обычные, для швов толщиной >3мм, на кладочные растворы для тонких швов толщиной 1-3 мм и на лёгкие кладочные растворы с плотностью в сухом состоянии менее 1500 кг/м3. Рассмотрим некоторые аспекты, определяющие условия разработки составов кладочных растворных смесей и растворов. Очевидно, что самым слабым местом кладок являются швы. Для того чтобы сформировать прочный шов, совершенно недостаточно использовать высокомарочный кладочный раствор. Определяющими факторами в формировании прочного шва являются, с одной стороны, технологические свойства растворной смеси: её водоудерживающая способность, удобоукладываемость (подвижность, консистенция), низкие усадочные деформации при твердении, а с другой стороны, свойства поверхностей, которые должны быть прочно соединены раствором: способность их к водопоглощению (открытая пористость, структура пористости), невысокие деформации набухания при увлажнении за счёт поглощеия воды из растворной смеси (этот фактор особенно заметно проявляется в ячеистых бетонах, где эти деформации доходят до 4-5 мм/м). Для обеспечения надёжной кладки растворная смесь должна покрывать

ЭКСПОЗИЦИЯ

Сухие строительные смеси

3/Б (60) апрель 2008 г.

соединяемые поверхности элементов кладки по возможности наиболее равномерным слоем. Для сильно впитывающих воду строительных элементов с целью улучшения сцепления следует применять пластичные растворные смеси с повышенной водоудерживающей способностью. Параметром, который определяет необходимую степень водоудержания растворной смеси, является начальная скорость всасывания воды (НСВ) [3] (точнее, жидкой фазы, содержащей некоторое количество коллоидно-дисперсных продуктов начальной стадии гидратации цементных минералов). Показатель НСВ является критерием, по которому можно определить необходимость предварительного увлажнения поверхности строительного элемента (например, кирпича). В прежние времена керамический кирпич обжигался таким

однако во всех случаях объёмное соотношение между заполнителем и связующим лежит в интервале соотношений 1:2,4 – 1:3 [4]. Пример базовых соотношений компонентов в кладочных растворах приведен в таблице 1. Действующими нормативными документами оговариваются требования к наибольшей крупности зерна заполнителя: в обычных кладочных растворах максимальный размер зерна заполнителя не должен превышать 2,5 мм, а в бутовой кладке не более 5 мм. Несмотря на определяющую роль в формировании cвойств раствора таких характеристик заполнителя, как его зерновой состав и допустимое содержание в заполнителе в зависимости от вида раствора глинистых и пылевидных частиц (EN 13139, например, ограничивает в обычном заполнителе для кладочных растворов

Базовое соотношение компонентов в кладочных растворных смесях Содержание компонентов в объёмных долях

Таблица 1

Цемент

Известь

Песок

Прочность при сжатии, МПа

0-0,25

Тип раствора

цементных вяжущих для штукатурных и облицовочных растворов щелочных оксидов сверх 0,6 масс.% фактически не может быть реализовано, так как производство таких цементов действующими в России стандартами не предусмотрено. Что касается других показателей качества вяжущих веществ, то в составах сухих строительных смесей для кладочных растворов следует применять цементы с пониженным водоотделением. В случае применения цементов с добавками необходимо контролировать набор прочности в ранние сроки твердения – в возрасте до 7 суток. Гидратная известь должна иметь низкую влажность, предельно допустимое значение которой зависит от содержания извести в кладочном растворе. Целесообразно использовать в рецептурах сухих смесей гидратную известь с высокой

Требования к гранулометрии песка для кладочных растворов в соответствии со стандартом UBC 24-21 Характеристика

Предельное значение, масс %

Проход через сито с ячейкой 4,76 мм

100

0,5

4-4,5

2,38 мм

95-100

III

5-6

2,5

0,149 мм

25 макс.

10-12

0,074 мм

10 макс.

образом, что его поверхность имела высокую открытую пористость и НСВ была такой высокой, что кирпич при производстве кладочных работ должен был обязательно замачиваться в воде. Необходимость такой операции обусловливалась также низкой водоудерживающей способностью кладочных растворных смесей, которые теряли свои пластические свойства («сгорали») практически сразу же после их нанесения на поверхность кирпича. В настоящее время поверхность керамических кирпичей характеризуется очень низкой НСВ, поэтому необходимости увлажнять её нет, более того, увлажнение поверхности будет отрицательно влиять на прочность сцепления с ней раствора. Принимая во внимание вышеизложенные соображения, сформулируем требования как к основному компонентному составу кладочных растворных смесей, так и к выбору ассортимента добавок функционального действия. Учитывая большие объемы потребления кладочных растворов, содержание в них дорогостоящих, в основном импортных, добавок по экономическим причинам должно быть минимальным. Минимизация расхода добавок в свою очередь требует оптимизации свойств основных компонентов кладочных смесей: мелкого заполнителя (песка), вяжущих веществ (извести и цемента) и, в некоторых случаях, тонкодисперсного наполнителя (золы-уноса, каменной муки и т.п.). Количество заполнителя в составе кладочных растворов составляет от 75 до 85 масс. %, соответственно, количество вяжущего (гидратной извести и цемента) составит 15-25 масс. %. Содержание вяжущих веществ в составе кладочных растворов зависит от их марочной прочности,

Таблица 2

количество тонких фракций максимальным проходом через сито 0,063 – 8 масс.%, а в заполнителе из дроблёных пород 30 масс.%), какие-либо указания по этому вопросу в действующих в настоящее время нормативных документах отсутствуют. Ранее действовавший стандарт ГОСТ 6426-52 «Песок природный для кладочных и штукатурных растворов», в котором была приведена графическая информация об области гранулометрического состава песков для кладочных и штукатурных растворов, по непонятным причинам после утраты срока действия не был продлён. Анализ представленных данных по методу Ротфукса [5] показывает, что линии ограничивающие область рекомендуемых составов, располагаются достаточно близко к линиям, отвечающим представлениям об «идеальных» гранулометрических кривых, поэтому приведенный в ГОСТ 6426 график, по нашему мнению, вполне пригоден для оценки качества заполнителя для кладочных растворов. Требования к гранулометрическому составу песка для кладочных растворов можно найти в ASTM C144 и в стандарте UBC 2421. (см. таблицу 2). В ГОСТ 28013 п.4.14.5 содержится требование в отношении предельного количества щелочей в цементных вяжущих, предназначенных для приготовления штукатурных и облицовочных растворов, однако подобное требование в отношении кладочных растворов почему-то отсутствует, хотя именно кладочные растворы часто служат причиной появления высолов (нередко этому способствует также применение противоморозных добавок). Впрочем требование ГОСТ 28013 на недопустимость превышения содержания в

водоудерживающей способностью, что позволит снизить затраты на регулирование водоудержания кладочных растворных смесей путём введения в их составы водоудерживающей добавки – эфиров целлюлозы. Количество вводимой водоудерживающей добавки должно определяться по возможности наиболее точно. Строительная гидратная известь, применяемая в составе кладочных растворов, должна характеризоваться равномерностью изменения объёма при твердении. Вследствие того, что определение этого свойства по ГОСТ 22688 не всегда надёжно, для его более строгого контроля можно воспользоваться методикой, описанной в EN 459-2. Кроме необходимой в большинстве случаев водоудерживающей добавки, в составы кладочных растворов экономически выгодно и эффективно с технической точки зрения вводить воздухововлекающие добавки, а также пластификаторы. ■ Литература 1. Шульце В., Тишер В., Эттель В.П. Растворы и бетоны на нецементных вяжущих, М., Стройиздат, 1990.–240 с. 2. Robert R, Schneider W, Dickey L. Reinforced Masonery Design, New Jersey, Ed. Prentic-Hall, 1987.–682 pp. 3. Степанян В.А. Нормальное сцепление раствора с камнем, Ереван, 1950,–240 с. 4. Building mortar, Carston,1991, –8pp. Building Research Establishment Digest (BRE 362). 5. Корнеев В.И. «Что» есть «что» в сухих строительных смесях, Санкт-Петербург, НП «Союз производителей сухих строительных смесей», 2004, –312c.