Экспозиция Бетоны и Сухие смеси by stroy expoz

бетоны & сухие смеси concrete & dry mixes

специализированное издание 18/Б (38/б) сентябрь 2007

СОДЕРЖАНИЕ: Отпечатано: в типографии «Логос» 420108, г. Казань, ул. Портовая, 25А (843) 231-05-46 citlogos@mail.ru www.logos-press.ru № заказа 08-07/11-1 УЧРЕДИТЕЛЬ И ИЗДАТЕЛЬ: ООО «Экспозиция» АДРЕС УЧРЕДИТЕЛЯ, 423809, ИЗДАТЕЛЯ Республика Татарстан, И РЕДАКЦИИ: г. Набережные Челны, пр. Мира, 5/01, оф. 181 ТЕЛЕФОН: (8552) 38-49-47, 38-51-26 E-MAIL: info@expoz.ru www.expoz.ru Директор: Шарафутдинов И. Н. ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР: Кудряшов А. В. ДИЗАЙН И ВЕРСТКА: Маркин Д. В. Тынчеров Э. Р. ДИЗАЙН ПЕРВОЙ СТРАНИЦЫ: Тынчеров Э. Р. Распространяется: гг. Казань, Набережные Челны, Альметьевск, Пермь, Нижнекамск, Саратов, Москва, Санкт-Петербург, Екатеринбург, Нижний Новгород, Уфа, Ижевск, Саранск, Ростов-на-Дону Челябинск, Магнитогорск, Самара. 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. СВИДЕТЕЛЬСТВО: Журнал зарегистрирован 2 7 и юл я 2 0 0 6 год а ПИ № ФС77-25309 Федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия. Подписано к печати: 31.08.2007 Тираж: 10 000 экз.

# Армирующие

элементы бетонов............................................4

# Бетоны......................................................................................5 # Гидроизоляция

бетонов.........................................................10 # Опалубочные системы для ЖБИ..........................................12 # Полимербетоны.....................................................................14 # Химические добавки для бетонов........................................15 # Оборудование для производства сухих строительных смесей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 # Сухие строительные смеси...................................................28 # Оборудование........................................................................29 # Оборудование для бетонных заводов..................................30 # Оборудование для цементных заводов...............................32 # Дробильное оборудование...................................................31 # Оборудование для производства пенобетона.....................36

армирующие элементы бетонов

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

В условиях жесткой конкуренции на строительном рынке, на первое место выходят вопросы повышения качества возводимых конструкций при одновременном снижении их себестоимости. Проектировщики и подрядчики уже не боятся внедрять новые технологии и материалы, а потому сталефибробетон находит из года в год все большее применение в отечественной практике строительства.

Оптимальный тип

стальной фибры Начиная с 70-х годов 20 века, в нашей стране и за рубежом проводятся научные исследования по определению оптимального типа стального волокна, которое бы обеспечивало наилучшие показатели сцепления с цементным камнем и при этом обладало минимальной ценой. В работе [1] авторы предлагают оригинальный подход к выбору стальной фибры, основанный на взаимосвязи энергоемкости процесса производства того или иного типа фибры и прочностью сталефибробетона на их основе. Описанный в статье метод секущих линий показывает, что использование относительно недорогой фибры (например, фрезерованной из сляба), равно как и фибры в верхней ценовой категории (например, резанной из проволоки) не приводит к реальной экономической выгоде. Основными причинами здесь являются недостаточное сцепление с цементным камнем, а также заметное снижение количества фибр в объеме бетона из-за большой

массы волокна (для фрезерованной фибры). Оптимальным типом фибры, по мнению авторов, является фибра, резанная из стального листа. Вышедший в 2006 году Свод правил по проектированию сталефибробетонных конструкций [2] лишь подтвердил технические преимущества фибры резанной из листа: такая фибра имеет наилучшие коэффициенты анкеровки и условий работы. Ознакомиться с полным текстом Свода правил можно на сайте www.fibre.ru. НПО «Магнитогорск Фибра-Строй» является одним из крупнейших производителей стальной фибры в России и, начиная с 2000 года, изготавливает фибру FIBREX® путем резания стального листа. Кроме того, предприятие готово поставить заказчику необходимую технологическую оснастку для производства сталефибробетона (дозаторы фибры, пневматические тракты подачи для бетонорастворных узлов), а также решить любые вопросы по технологии производства работ.

Список литературы: 1. Евсеев Б.А., Пикус Г.А. Взаимосвязь энергоемкости производства фибры с эффективностью работы в сталефибробетоне. / Строительные материалы. Бизнес №3, 2004 (приложение к журналу Строительные материалы №8, 2004). С. 14, 15. 2. СП 52-104-2006. Сталефибробетонные конструкции. – М.: НИИЖБ ФГУП ЦПП, 2006. – 79с.

ООО НПО «Магнитогорск Фибра-Строй» 455007, г. Магнитогорск, ул. 9 Мая, д. 5 т: (3519) 24-85-69, 24-85-07, 24-85-79, 8-9028610145 info@fibre.ru www.fibre.ru

бетоны

ЭКСПОЗИЦИЯ 18Б (38) сентябрь 2007 г.

В настоящее время после долгих споров и диспутов мне, наконец, захотелось заострить свое внимание на вопросе карбонизации бетона. К данному вопросу я обратился неслучайно. Так как еще в 2005 году в беседе с профессором Ездаковым из Московского дорожного института мною и моими товарищами был поднят вопрос строительства дорог из бетона – старой, но оправдавшей свое существование технологии, как хорошей альтернативе существующему и традиционно используемому асфальтовому покрытию, в случае нашего спора это касалось и фибробетона.

Карбонизациябетона Все наши предложения разбивались о существующую догму профессора: «Карбонизация – вот основной враг дорожного покрытия». Но постойте, разве она не возникает в любых других видах изделий, сделанных из бетона? Почему столь важный и, несомненно, полезный опыт применения бетона в качестве покрытия сталкивается о такую в моем понимании значительную, но разрешимую проблему? Тем более в Российской Федерации, да и у наших коллег из-за рубежа накоплен достаточно большой опыт использования бетона и фибробетона в качестве именно дорожного и аэродромного покрытия. Но перейдем от вопросов непосредственно к рассмотрению и решению поставленной задачи. Что же такое карбонизация? Взаимодействие различных фаз жизни цементного камня с двуокисью углерода называется карбонизацией, это хрестоматийное определение данного коррозионного процесса. При этом фазы преобразуются в карбонат и другие продукты реакции и приводят к изменению структуры самого цементного камня и уменьшению показателя Рн раствора в порах бетона. Прежде всего, надо окончательно понять, что карбонизация как таковая есть именно химическое старение бетона и для неармированного бетона не имеет никакого значения! Этой химической реакции следует уделять внимание в случае применения армирования при помощи стали. Но, как раньше я уже писал в своих статьях, именно фибробетон может стать той альтернативой способной решить данную задачу. Гидроксид кальция (Са(ОН)2)высвобождается, в первую очередь, при гидратации трехкальциевого(С3S) и двухкальциевого (С2S) силикатов. Нет изменений и при дальнейшей гидратации. Таким образом, поровая жидкость характеризуется стабильным высоким значением рН в 13,5 что соответствует насыщенному щелочесодержащему раствору гидроксида кальция. (рис.1 ►). Плоские, сросшиеся между собой (сланцеподобные) кристаллы портландита, возникшие при гидратации C3S и находящиеся среди игольчатых гидросиликатов кальция. Находящиеся в атмосфере земли кислотообразующие газы, такие как двуокись углерода (CO2) и двуокись серы (SO2), стремятся в присутствии влаги нейтрализовать эту высокощелочную среду. Тем самым ослабляется ее защитное действие на сталь и при воздействии влаги воздуха и кислорода на-

ходящаяся в бетоне сталь начинает интенсивно корродировать. Еще в 1916 году было доподлинно известно, «что, учитывая чрезвычайную важность надежного состояния арматуры в железобетоне, крайне важно, чтобы вопросу коррозии арматуры уделялось максимальное внимание….» Самое главное в понимании процесса карбонизации, химического процесса, это осознавать, что почти всегда данный процесс рассматривается как нежелательный, который ухудшает долговечность железобетона. При этом надо понимать, что карбонизация имеет и положительную сторону, ее действие приводит к углублению процесса твердения цементного камня. Ca(OH)2+CO2+H2O =CaCO3+2H2O Таким образом, карбонизация оказывает положительное действие: – увеличение плотности структуры бетона в результате увеличения объема за счет вновь образовавшегося карбоната кальция Ca(OH)2=CaCO3 дает увеличение объема на 11%; – повышение водо- и газонепроницаемости за счет уменьшения общего объема пор на 20…28%; – повышение прочности бетона на 2050% в зависимости от марки цемента. И отрицательное: – понижение показателя pH раствора в порах, вследствие чего возникает

опасность корродирования стали. Образующиеся продукты коррозии стали приводят к растрескиванию бетона вокруг арматуры. Этапы карбонизации. Процесс карбонизации состоит из целого ряда промежуточных этапов. При этом наиболее важны всего три: 1. Диффузия CO2 через капиллярные поры бетона - размер капиллярных пор > 10 нм; - размер молекул CO2=0,23 Одновременно происходит растворение кристаллического кальция Ca(OH)2 в поровой жидкости и его диссоциация: Ca(OH)2=Ca2+ +2OH2-. 2.Реакция и растворение CO2 в щелочной поровой жидкости CO2+H2O=H2CO3=2H+ +CO2-3 При этом H2CO3 находится в равновесии с карбонатами CO32-/ 3. Нейтрализация Ca(OH)2 кислотой Ca(OH)2. Ca(OH)2+ Ca(OH)2=CaCO3+2H2O(pH=12,6) (pH<9) Ca2+ +2OH- +2H++CO32-=CaCo3 + 2H2O (почти нерастворим) • В процессе этих реакций показатель pH поровой жидкости снижается от начального значения 12,6 до значения ниже 9. При этом нарушается ►

бетоны защитное действие на сталь. Воздействие поровой жидкости и кислорода может привести к коррозии арматурной стали, уложенной в бетоне. • Для образования угольной кислоты H2CO32- из CO2 необходима вода (H2O). По этой причине в полностью сухом бетоне не может происходить карбонизация. • Химическая реакция CO2 c Са(OH)2 и фазами С- S-H препятствует диффузии СO2. Этим объясняется и влияние вида цемента на скорость карбонизации. Методы определения глубины карбонизации. Глубина карбонизации бетона может определяться различными методами. • Рентгенодиффрактометрией, с помощью специального рентгенодиффрактора. • Инфракрасной спектроскопией. • Микроскопией. • Дифференциально-термическим анализом. • Химическим анализом. При этом бетон снимается послойно, измельчается и по концентрации ОН путем титрирования ионов ОН- определяется рН среды. • Электрохимическим методом.При этом бетон также снимается послойно и измельчается .Полученный порошок выдерживают в воде и с помощью электродов измеряют потенциал и определяют рН водного раствора. • Определение с помощью индикаторов. Этот, как наиболее простой метод, определения глубины карбонизации, предназначен для определения измерения рН с помощью соответствующего индикаторного раствора. Для оценки раствора и бетона хорошо зарекомендовал себя 1-ый раствор фенолфталеина в 70%-ом спирте, цвет которого в среде с рН>9 изменяется от бесцветного до красно-фиолетового. На свежих поверхностях разлома при нанесении данного раствора на карбонизированный участок изменения цвета не происходит, в то время как при нанесении раствора на некарбонизированный участок этот участок окрашивается в красно-фиолетовый цвет. Увы, данный способ не подходит для определения глубины карбонизации на образцах, полученных резанием. Это происходит по двум причинам: – при влажном бурении или резании в некарбонизированной зоне происходит вымывание Ca(OH)2 и поэтому щелочная реакция не идентифицируется. – в карбонизированной зоне могут встречаться негидратированные фрагменты, и таким образом будет индентифицироваться щелочная реакция. Почему карбонизация прогрессирует? В связи с тем, что в последнее время проблемы разрушения бетона приобретают достаточно массовый характер, проблема карбонизации выходит на лидирующие позиции по следующим причинам: 1. В массовом строительстве стали применяться и (их доля увеличивается постоянно) цементы более высоких марок прочности.

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ 2. Наши производители применяют более высокомарочные цементы, но не уменьшают его количество, следуя старым рецептурам и нормам. Конечно, их оправдывает то, что они работают с более пластичным бетоном, тем самым облегчая его удобоукладываемость. Но вследствие этого более высокое водоцементное отношение повышает пористость бетона, который в результате становится более проницаемым, а как следствие – менее прочным. 3. Зачастую наши производители пренебрегают контролем над защитным слоем бетона. Контроль ведется из рук вон плохо; как следствие, арматура находится на минимальном расстоянии от эксплуатируемой поверхности. 4. Следует заметить, что количество CO2 в последнее время резко возросло. С начала 19-го века содержание последнего в воздухе увеличилось с 280 ррм (0,028%) до 350 ррм (0,035%) в середине 80-х годов прошлого столетия, то за более короткий интервал времени эта цифра достигла 490 ррм(0,049%). Согласитесь, цифры впечатляют. В связи с индустриализацией и увеличением роста населения, как следствие – потреблением ископаемых видов топлива, таких как газ, нефть, уголь, а также вследствие выкорчевывания лесов, в том числе тропических, содержание СО2 в последующие годы увеличится еще на 0,4%. 5. Содержание других вредных веществ в воздухе также сильно увеличивается. Это и сера SO2, и окислы азота NO и NO2. 6. Ну и самая главная проблема – это нарушение технологии изготовления бетона. Что греха таить, наши производители следят только за тем, чтобы их кубы по прошествии 28 суток набрали положенную прочность, а остальное хоть трава не расти. На основании всего вышеизложенного можно сказать, что не только внешние факторы приводят к разрушению вследствие карбонизации, а многое зависит и от тех кто производит и работает с бетоном. Ведь половина Америки использует в течение долгого времени бетонные дороги, хотя причина лежит и не в том, что американцы горели желанием делать именно бетонные дороги. Все гораздо прозаичнее, просто на юге было сосредоточено большое количество бетонных производств, и дабы они не простаивали было решено использовать бетон при строительстве дорог. Более старый пример: Германия времен Гитлера; практически все дороги по которым шли танки на Советский Союз, были бетонными, и служат они до сих пор! Технологические приемы, способные уменьшить и остановить карбонизацию. Применительно к бетону, это прежде всего создание защитного слоя который должен соответствовать ожидаемой глубине карбонизации. Необходимо соблюдать минимальную толщину защитного слоя в соответствии со стандартом, применимым к тем или иным видам железобетонных изделий. Минимальная

толщина зависит от марки цемента, количества цемента и его класса прочности. Несомненно, требуется стремиться изготавливать плотный бетон. На всех этапах технологического процесса надо следить за тем, чтобы бетон был изготовлен с минимальным количеством пор. Вот те простые правила, которым надо следовать: • Изначально минимизируйте водоцементное отношение, его верхнее значение должно соответствовать в/ц <0,55…..0,60. • Использовать минимальное количество цемента, благо в наших условиях, когда цемент дорожает, это необходимо; например, при изготовлении бетона марки В25 класть цемента марки м400 меньше 300 кг/м3. • Обеспечивать полное уплотнение по всей толщине бетона при помощи глубинных вибраторов, таким образом выталкивая воздух, а на поверхности при помощи виброреек и поверхностных вибраторов. • Также постоянно надо стремиться к высокой степени гидратации, на этапе изготовления можно добавить полипропиленовую фибру, она удержит влагу при созревании, далее требуется обеспечить хороший последующий ухода за бетоном, с тем, чтобы поверхностный слой хорошо гидратировался и был плотным, и не происходило последующего высыхания. Также надо повысить сопротивление диффузии CO2, т.е. замедлить саму карбонизацию, здесь основное средство – это применение различного вида покрытий. Скорость диффузии прежде всего зависит от размера молекул газа, ввиду того, что молекулы CO2 больше, чем молекулы H2O, то их диффузия происходит медленнее. Поэтому в настоящее время разработаны системы покрытия, которые при относительно хорошей водопроницаемости оказывают хорошее сопротивлении диффузии CO2. Это: • Полиуретановые смолы • Эпоксидные смолы • Синтетические дисперсии-силеры типа Ashford formula. Гидрофобные средства: • Силиконы • Силоксаны (макромолекулярный кремний-органические соединения, которые должны хорошо переноситься щелочными компонентами бетона) • Полимерные эфиры метакриловой кислоты – акриловые смолы • Дисперсии стеарата кальция +отработанные сульфатные щелочи. Повторное подщелачивание бетона – также один из старых способов замедления процессов карбонизации. • Защита бетона при помощи пропитки щелочными растворами, здесь можно применить и малоэффективный способ пропитки при помощи известкового молока, ввиду того что отдельные частицы достаточно велики и неспособны диффундировать в верхний слой. • Нельзя не оставить в стороне и достаточно интересный и перспективный способ, это изготовление верхнего

бетоны

ЭКСПОЗИЦИЯ 18Б (38) сентябрь 2007 г. финишного слоя на основе цементного вяжущего или из фибробетона, с или без синтетических добавок и, в зависимости от условий, со средствами, замедляющими коррозию, например Нитрат Кальция (Nitcal). Принципиально можно оптимизировать толщину верхнего слоя, ввиду его плотности и дисперсного армирования по объему, он будет препятствовать дальнейшей карбонизации в общее тело бетона. (Работа Войлокова И.А. «Повышение качества и долговечности эксплуатации промышленных полов путем оптимизации параметров слоя износа».) Применительно к арматуре существует масса различных способов, но сразу следует оговориться, что защита стали не будет панацеей от карбонизации. Но по порядку: • Создание на поверхности стали защитных покрытий из краски, эпоксидов и пластмасс. • Нанесение гальванических покрытий. Прежде всего оцинковка, которая препятствует коррозии. Цинк препятствует коррозии стали, поскольку он образует с ней электрохимический элемент. Действие основано на расходовании цинка (толщине покрытия) и поэтому ограничено во времени. Примером является финская компания Terraspeikko. • Также можно использовать армирующие стержни из комбинированных материалов, из пластмасс, армированных углеводородистыми или стекловолокнами. • Катодная защита арматуры. Стойкость стали базируется на пассивации анодно-

го растворения. Создается возможность, при которой, за счет внешнего источника или катодного катализатора, потенциал стали смещается в направлении катода, так, что анод больше не может переходить в раствор. • Также есть дорогой, но достаточно высокоэффективный способ повышения коррозионной стойкости стали посредством легирующих добавок, здесь и хром, никель, молибден (нержавеющие стали), но как мы понимаем, это маловероятно ввиду дефицита данных материалов и сложности использования на практике. Отдельно хотелось бы отметить как средство борьбы с карбонизаций и применение хорошо известного, но мало применяемого у нас в России материала Nitcal (Нитрат Кальция). В условиях оптимизации строительных процессов и постоянного роста цен на цемент, его применение станет хорошим подспорьем для наших строителей. Но прежде дадим определение. Нитрат Кальция является ингибитором коррозии. Это состав, который задерживает начало коррозийного процесса и его распространение. Он не обязательно предотвращает его появление. Катодные ингибиторы замедляют или уменьшают степень превращения кислорода на катоде в процессе коррозии, в то время как анодные ингибиторы замедляют или уменьшают степень окисления железа и растворение. Литературные данные указывают на то, что при испытаниях в эксплуатационных условиях анодные ингибиторы в целом работают лучше.

Нитрат кальция работает как анодный ингибитор коррозии арматурных стержней в бетоне как в случае с хлоридами, добавленными в воду для затворения, так и с хлоридами, добавленными позже. Для достаточно хорошей защиты, необходимо добавлять NITCAL в дозировке 3 – 4 % от массы цемента. Механизм замедления коррозии нитрата аналогичен механизму действия хорошо известного анодного замедлителя коррозии – нитрита, но нитрат не проявляет своих свойств, в краткосрочных испытаниях из-за медленной кинетики. Однако это не имеет значения на практике, так как коррозия арматуры в бетоне – это достаточно медленный процесс. Согласно теории, NITCAL как замедлитель коррозии предпочтительней нитрита кальция в эквивалентной дозировке. NITCAL (Нитрат кальция) также является экологически чистым и безопасным, он доступен в больших количествах и дешевле, чем нитрит кальция. В заключение хотелось бы отметить, что наша борьба с карбонизацией не будет останавливаться ни на секунду, так как это зло объективно, но при соблюдении технологии производства работ и при применении новых методов защиты, мы способны получать качественные бетонные изделия с долгим сроком эксплуатации и в полной мере защищенными от карбонизации. ■ Войлоков И. А. доцент кафедры Технологии, организации и экономики строительства, Санкт-Петербургского Государственного Политехнического Университета

бетоны

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

Пигментывбетоне Пигменты – это сухие красящие порошки, являющиеся также наполнителями системы, нерастворимые в воде, масле и других растворителях. В зависимости от происхождения пигменты классифицируются на минеральные и органические, а по способу получения на природные и искусственные (Смотрите Таблицу 1). Для получения природных минеральных пигментов производят механическую обработку природных материалов: помол, просев или отмучивание.

35 г/кв.м., а у охры – 180 г/кв.м. Красящая способность – способность пигмента передавать свой цвет смеси с белым пигментом. Маслоемкость – это способность частиц пигмента удерживать на своей поверхности определенное количество масла. Выражается она в граммах на 100 г пигмента и колеблется обычно от 40 до 100. Поскольку стоимость связующего масла (олифы) обычно выше, чем пигмента, более экономичны пиг-

Классификация пигментов по природе происхождения:

Таблица 1

Пигменты Минеральные Природные Мел Известь Каолин Охра Мумия Умбра Сурик железный Перекись марганца Графит

Искусственные Белила цинковые Белила титановые Белила свинцовые Литопон сухой Крон цинковый Умбра жженая Сажа малярная Зелень цинковая Оксид хрома Лазурь малярная

Искусственные минеральные пигменты получают путем термической обработки минерального сырья. Например, жженые охра, умбра. Помимо традиционных сухих порошковых пигментов получают пигменты в виде паст-концентратов, эмульсий и микрокапсул. Запрещено применение токсичных пигментов, содержащих в своем составе, например, свинец. 1. Свойства пигментов Пигменты обладают определенным цветом, т.к. они способны избирательно отражать лучи дневного цвета. Когда на пигмент падает световой луч, то часть лучистой энергии поглощается, а другая отражается, окрашивая пигмент в цвет отраженных лучей. Пигмент, отражающий почти весь падающий на него свет, кажется белым, а пигмент, поглощающий падающие на него световые лучи – черным. Химический состав пигмента обуславливает его главные свойства: термостойкость, коррозионную и химическую устойчивость, цвет. Содержание водорастворимых солей в пигментах должно быть минимальным, т.к. под действием воды они вымываются. Дисперсность пигмента влияет на все его основные свойства. Чем тоньше частицы, тем выше укрывистость и красящая способность пигмента. Полидисперсный состав пигмента позволяет получить плотное покрытие при минимальном расходе связующего. Укрывистостью называют способность пигмента при равномерном нанесении на одноцветную поверхность делать невидимым цвет последней. Наилучшая укрывистость достигается при использовании частиц пигмента 0,2-10 мкм. Укрывистость выражается в граммах пигмента, необходимой для того, чтобы сделать невидимым цвет закрашиваемой поверхности площадью 1 квадратный метр. Укрывистость пигментов считают хорошей, если она составляет 20-60 г/кв.м. Например, у железного сурика она составляет

Органические Пигмент желтый Пигмент алый Пигмент красный Пигмент голубой Киноварь икусственная

Металлические порошки Пудра алюминиевая Пыль цинковая Бронза золотистая

менты с малой маслоемкостью. Кроме того, чем меньше связующего требуется для получения краски малярной консистенции, тем более долговечным будет покрытие. Светостойкость характеризуется способностью пигмента сохранять свой цвет при действии ультрафиолетовых лучей. Большинство природных пигментов – светостойки, некоторые органические пигменты обесцвечиваются в процессе эксплуатации. Щелочестойкость нужна, т.к. некоторые пигменты изменяют свой цвет при соприкосновении с щелочными растворами (цементные системы). Их не применяют для изготовления красочных составов, наносимых на поверхность бетона. Щелочестойкими являются почти все природные пигменты, а также многие искусственные пигменты (титановые белила, оксид хрома; органические пигменты «алый» и «оранжевый»). 2. Выбор подходящего сырья 2.2 Цветные пигменты Пигменты для окраски бетона не должны вступать в реакцию с цементом и выцветать под действием света и погодных явлений, они должны быть устойчивы по отношению к агрессивной среде, создаваемой сильнощелочным цементным вяжущим. Пигменты не должны растворяться в воде для растворения. Этим требованиям соответствуют неорганические оксидные пигменты. 2.3 Цемент До настоящего времени не имеется данных о несовместимости цемента и оксидных пигментов. Поэтому для производства цветных бетонов могут без ограничения использоваться все типы цементов. Собственный цвет цемента оказывает влияние на цвет готового изделия: серый цвет цемента приглушает все цвета и оттенки, поэтому при окраске бетона, который производится на основе обычного портландцемента, бывает невозможно до-

биться таких яркости и сочности цвета, которые достигаются при использовании белого цемента. Поэтому для производства бетона светлых тонов, а также зеленого бетона рекомендуется использовать белый цемент. Степень насыщенности и чистоты цвета, которая достигается благодаря применению белого цемента, зависит и от самого пигмента. В том случае, если речь идет о черном пигменте, то окрашенный им бетон на основе серого цемента, практически не отличается от окрашенного им же бетона, в состав которого входит белый цемент. В случае использования темно-коричневого или красного пигмента это отличие является незначительным. Что касается желтого и синего пигментов, то в данном случае это отличие значительно. Чем выше степень чистоты желаемого оттенка, чем он светлее, тем выше необходимость использования белого цемента. Различные виды цемента имеют как правило различные оттенки серого цвета. Даже цвет цементов одного типа различается в зависимости от завода-производителя. Эти различия могут проявиться на окрашенном бетоне, причем бетон, окрашенный в светлые тона, более чувствителен к подобным изменениям, чем бетон, окрашенный в более темные тона. Таким образом, бетонные детали, образующие оптически цельную поверхность (например: фасады зданий, тротуарная плитка) должны быть изготовлены из цемента одного типа, произведенным одним и тем же цементным заводом. 2.4 Заполнители При добавлении пигмента в бетон окрашивается только цементный камень: он покрывается тонким слоем частиц пигмента. Окрашивание наполнителя играет поэтому для последующего общего впечатления второстепенную роль. Под влиянием погодных явлений заполнитель медленно обнажается, в связи с этим изменяется зрительное впечатление при взгляде на бетонную поверхность. Это изменение будет малозаметным, если собственная окраска заполнителя не сильно отличается от цвета цементного камня. 3. Зависимость цвета бетона от его состава 3.1 Расход пигмента Требуемое количество пигмента вводимое в бетонную смесь определяется желаемым цветом и экономической целесообразностью. Увеличение количества пигмента на первом этапе приводит к линейному увеличению интенсивности окрашивания. При дальнейшем увеличении количества пигмента наступает момент, когда цвет перестает меняться, изменение его интенсивности перестает быть хоть сколько-нибудь значимым. Таким образом увеличение количества используемого пигмента становится с этого момента экономически невыгодным. Определение диапазона насыщения зависит в том числе и от бетона; однако в среднем в случае применения чешских пигментов, отличающихся высокой красящей способностью, их количество не должно превышать 5 %

бетоны

ЭКСПОЗИЦИЯ 18Б (38) сентябрь 2007 г. от массы цемента. В случае использования пигментов с более низкой окрашивающей способностью граница насыщения достигается при добавлении значительно большего количества пигмента, однако возрастание количества пигмента в бетоне больше 5% может привести к излишнему увеличению мелкой фракции, увеличению водопотребности бетонной смеси и к ухудшению технологических свойств бетона (снижению прочности, морозостойкости и т.д.)

Для черных и коричневых пигментов более характерны нижние пределы приводимых цифр, а для желтых, зеленых и, особенно, синих – верхние. Для красных бетонов более характерны средние величины из приводимого диапазона. 3.2 Соотношение воды и цемента Избыток воды затворения испаряется из бетона и оставляет пустоты в виде мелких пор. Эти поры рассеивают падающий свет и таким образом просветляют бетон. Чем выше величина водоцементного отношения, тем более светлым кажется бетон. Если сравнивать оттенки разных видов бетона, резко отличающихся друг от друга содержанием воды (например брусчатку , изготовленную методом вибропрессования или брусчатку, изготовленную методом вибролитья), то при одинаковом количестве использованного пигмента цвет сравниваемых образцов будет различен. 3.3 Содержание цемента При окраске бетона окрашивается не заполнитель, а цементное вяжущее, которое покрывает отдельные зерна заполнителя. Поэтому, чем больше мы «разбавляем» цветное цементное вяжущее заполнителем, тем менее насыщенным становится конечный цвет бетона. Поэтому при одинаковом уровне пигментирования, который рассчитывается в процентах в расчете на вес цемента, бетон с высоким содержанием цемента имеет значительно более интенсивную окраску, нежели чем бетон с низким содержанием цемента. 4. Приготовление бетона 4.1 Дозирование компонентов Состав цветных бетонов следует сохранять постоянным. Точность дозировки пигментов, цемента, наполнителя и воды должна быть не ниже +5%. 4.2 Перемешивание При приготовлении цветных бетонов использование смесителей гравитационного действия нежелательно (смесители, работающие по принципу свободного падения смеси). Для качественного распределения пигмента в бетоне более подходят смесители принудительного действия. Время введения пигмента в смеситель имеет большое значение для окончательного результата перемешивания. Наиболее успешной зарекомендо-

вала себя следующая схема: 1-й этап: предварительное сухое перемешивание пигмента и заполнителя 15-20 секунд; 2-й этап: дальнейшее перемешивание после добавления цемента 15-20 секунд; 3-й этап: перемешивание после добавления воды затворения 1-1,5 минуты. Особенно важным является этап перемешивание пигмента и заполнителя, при этом собственная влажность заполнителя благотворно влияет на результат перемешивания. 5. Дальнейшая обработка 5.1 Уплотнение Плотность бетона не оказывает заметного влияния на его цвет. Однако плохо уплотненный пористый бетон имеет большую тенденцию к появлению высолов в процессе эксплуатации и хранении, чем более плотный. Появление высолов может сильно изменить внешний вид цветного бетона, что является наиболее частой причиной рекламаций. Появление высолов происходит, когда гидроксид кальция Са(ОН)2, который образуется в процессе взаимодействия цемента с водой, выходит на поверхность с водой, проникающей через капиллярные поры бетона и образует нерастворимое соединение – карбонат кальция СаСО3. Карбонат кальция образует белую пленку на поверхности бетона, изменяя тем самым его цвет. Пигменты не оказывают никакого влияния на появление высолов, но белая пленка СаСО3 будет более заметна на окрашенном, нежели чем на натуральном сером или даже на белом бетоне. Процесс высолообразования достигает своего максимума через год эксплуатации и сходит на нет через два года после начала эксплуатации. Исчезновение высолов связано с тем, что находящийся на поверхности бетона карбонат кальция вступает в медленно протекающую реакцию с растворенным в воде углекислым газом и превращается в гидрокарбонат, растворимый в воде, который смывается осадками. Полностью устранить высолообразование невозможно, однако его можно выдерживать в приемлемых границах за счет хорошего уплотнения бетона. 5.2 Твердение бетона Различные условия твердения весьма часто являются причиной изменения цвета. На этот процесс оказывают влияние два условия. Первым из них можно объяснить появление высолов либо за счет очень быстрого испарения воды, использованной для затворения бетона, либо за счет конденсации воды на поверхности бетона. Другим условием являются температура и объем воды, оказывающие влияние на размер кристаллов гидросиликата кальция, образующихся в ходе взаимодействия цемента с водой. При этом существует определенная закономерность: более высокие температуры твердения вызывают образование более мелких игольчатых кристаллов. Более сильное рассеивание света мелкими игольчатыми кристаллами приводит в свою очередь к тому, что оттенок этого бетона кажется более светлым, нежели оттенок такого же бетона, твердение которого происходило при более низкой температуре. Разница в цвете становится явной, когда разница температур становится значительной: например бетон который твердел в пропа-

рочной камере при температуре 65-70 °С, сравнивается с бетоном, твердение которого происходило при комнатной температуре. Поэтому при твердении бетонов следует соблюдать следующие условия: 1. Температура и влажность воздуха должны быть по возможности постоянными. Для достижения такого результата твердение лучше проводить в закрытой камере для твердения. 2. Влажность воздуха должна быть высокой, следует избегать воздействия сквозняков. Испарение воды следует держать на минимальном уровне, что позволит с одной стороны предотвратить высолообразование, а с другой послужит для улучшения условий твердения бетона. 3. В ходе твердения вода не должна попадать на поверхность бетона. Это, например, может произойти при обработке холодного бетона в теплой и влажной пропарочной камере, когда влага сконденсируется на поверхности бетона. Кроме того влага может капать на поверхность бетона с потолка камеры твердения. 5.3 Хранение готовой продукции Этот пункт наиболее важен при изготовлении малогабаритных бетонных деталей, таких, например, как тротуарная плитка, которая после твердения хранятся пакетами. При хранении на открытом воздухе без защитной оболочки, дождевая вода проникает между плитками. Кроме того, между плитками может конденсироваться влага при большой разнице дневных и ночных температур. Это неизбежно приводит к обесцвечиванию и к потере товарного вида изделия. Плитки, собранные в палеты, можно защитить от попадания на них дождевой воды путем оборачивания пакетов защитной пленкой. Это следует сделать заранее, не дожидаясь, пока на плитках начнет конденсироваться влага. Устранить это затруднение помогает перфорации пленки на боковых поверхностях. Лучше всего оборачивать только верхние слои плиток. Кроме того, в качестве защиты может послужить прокладывание упаковочной бумагой между слоями плиток. В этом случае можно отказаться от оборачивания пакетов пленкой. Выводы Из вышеприводимого материала можно сделать несколько заключений, без учета которых невозможно производство качественного цветного бетона: 1. Использовать оксидные пигменты, не вступающие в реакцию с цементом. 2. Не менять тип цемента и поставщика цемента в ходе выполнения всего заказа. 3. Учитывать собственный цвет заполнителей. 4. Погрешность в дозировании не должна превышать +5%. 5. Предварительно перемешивать пигмент и заполнитель, при работе использовать бетоносмеситель принудительного действия. 6. Хорошо уплотнять смесь. 7. Твердение бетона должно происходить при повышенной влажности воздуха, без сквозняков и без конденсации воды.

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

гидроизоляция бетонов

В статье обсуждается проблема отсутствия необходимых нормативных документов на сухие строительные смеси, к которым относятся гидроизоляционные материалы на цементном вяжущем. Рассматриваются критерии отличия материалов проникающей и поверхностной гидроизоляции бетона. Предлагается новый показатель и метод испытания сухих строительных смесей, относящихся к проникающей гидроизоляции с целью внесения в разрабатываемые ГОСТы.

Отличие материалов проникающей капиллярной гидроизоляции бетона отдругихвидовгидроизоляционных материаловнацементномвяжущем Вопросов касающихся правильного выбора гидроизоляции бетонных конструкций в последнее время возникает великое множество и это не удивительно – рынок гидроизоляционных материалов на цементном вяжущем насыщен самой разнообразной продукцией как отечественного, так и зарубежного производства. Все без исключения продавцы и производители этих гидроизоляционных материалов утверждают, что именно их материал является наиболее оптимальным выбором для покупателя. Попробуем в этом разобраться. Рассмотрим физико-механические свойства гидроизоляционных материалов на цементном вяжущем. Обычно все характеристики строительных материалов, таких как бетон, цемент, песок и методы испытаний указываются в нормативных документах – в ГОСТах, но в России только начинается процесс разработки ГОСТов на сухие строительные смеси, пока принят только один ГОСТ 31189-

начальной и повышение морозостойкости бетона от начальной. Иными словами происходит химическое уплотнение внутренней структуры бетона, вследствие осмотической диффузии химических активных компонентов по насыщенному водой бетону с поверхности вглубь с последующими реакциями этих компонентов с «цементным камнем» и образованием кристаллов в порах, капиллярах и микротрещинах. Уплотнение бетона происходит на достаточно большой глубине, обычно это несколько десятков сантиметров от обработанной поверхности. После нанесения водного раствора проникающего материала на влажную бетонную поверхность кистью в один или два слоя, общая толщина которого менее 1 мм (расход 1 кг сухой смеси на 1 метр квадратный) цементно-песчаную матрицу можно удалить через 28 дней так как она не влияет на гидроизоляционные свойства защищаемого бетона. Самое главное свойство проникающей гидроизоляции

по кирпичным, каменным и другим поверхностям. Обмазочные обычно имеют расход от 1,5 кг до 2 кг на 1 метр квадратный и наносятся кистью, а штукатурные более 2 кг и нанесение производится с помощью шпателя. Поверхностные материалы применяются только со стороны давления воды, т.к. при устройстве гидроизоляции против давления материал отслоится, как только давление воды превысит его прочность сцепления с бетоном или прочность бетона на разрыв. Материалы поверхностного типа создают на поверхности защищаемой конструкции водонепроницаемый барьер, не улучшая при этом физико-механические свойства бетона. И если этот барьер находится на поверхности обратной гидростатическому воздействию проблема коррозии и морозостойкости бетона остается без изменений, хотя с одной стороны возникает иллюзия 100% гидроизоляции, а с другой стороны сооружение продолжает разрушатся.

Вопросов,касающихсяправильноговыборагидроизоляциибетонныхконструкций, в последнее время возникает великое множество и это не удивительно –рынокгидроизоляционныхматериаловнацементномвяжущемнасыщенсамой разнообразнойпродукциейкакотечественного,такизарубежногопроизводства. 2003 – «Смеси сухие строительные. Классификация.» В этом ГОСТе гидроизоляционные смеси подразделяются на поверхностные и проникающие, проникающие подразделяются на инъекционные и капиллярные. ГОСТ «Смеси сухие строительные. Методы испытаний.» пока еще не вышел, поэтому в данный момент все производимые в России гидроизоляционные материалы на цементном вяжущем выпускаются по техническим условиям, в которых обязательно есть раздел «технические требования». На соответствие технических показателей указанных в технических условиях выдается сертификат соответствия Госстандарта России с приложениями №1 (перечень продукции на которую распространяется действие сертификата) и №2 (основные показатели и результаты сертификационных испытаний продукции), который предоставляется продавцом или производителем по первому требованию покупателя. При внимательном изучении приложения №2 к сертификату соответствия можно определить тип гидроизоляционного материала на цементном вяжущем. Физико-механические показатели, относящиеся к проникающим материалам следующие: повышение марки бетона по водонепроницаемости от

– эффект самозалечивания трещин до 0,4 мм, которые могут появляться в процессе эксплуатации. Также необходимо отметить такое свойство как долговечность проникающей гидроизоляции – бетон сохраняет приобретенные свойства (увеличение водонепроницаемости, повышение морозостойкости, прочности на сжатие и коррозионной стойкости) на весь срок службы. Чем более насыщенный водой бетон подлежит обработке, тем глубже проникновение химических компонентов в бетон и глубже эффект гидроизоляции, т.е. нанесение материала против давления воды предпочтительно. Если в приложении №2 речь идет о водонепроницаемости и морозостойкости непосредственно самого гидроизоляционного материала, более того о прочности и адгезии этого материала к бетонной поверхности, а не о повышении эксплуатационных свойств обрабатываемого бетона, то это материал поверхностного типа. При механическом повреждении нанесенного материала его гидроизоляционные свойства пропадут. Поверхностные гидроизоляционные материалы на цементном вяжущем подразделяются на обмазочные и штукатурные. Эти материалы применяются не только по бетону, но и

В свете разработки новых ГОСТов на сухие строительные смеси предлагаем: 1. Добавить в проект ГОСТа «Смеси сухие строительные. Общие технические условия.» в раздел 4 «Технические требования» п.4.2.4 в котором перечислены наименование дополнительных показателей для затвердевшей смеси, характеризующие область ее применения следующую строку: «-повышение марки по водонепроницаемости бетона от начальной». 2. Включить в ГОСТ «Смеси сухие строительные. Методы испытаний.» показатель и метод испытаний, которые бы четко определяли какой материал: проникающий или поверхностный. Испытания проникающих материалов проводить на бетонных образцах-цилиндрах в соответствии с требованиями ГОСТ 12730.5-84 «Бетоны. Метод определения водонепроницаемости.». Образцы должны иметь определенную прочность (например, М300) и невысокую марку по водонепроницаемости (например, W2). Изготавливаются образцы-цилиндры в количестве 12 штук. После изготовления образцы хранят в камере

ЭКСПОЗИЦИЯ 18Б (38) сентябрь 2007 г.

нормального твердения в течении 7 суток. Далее очищают торцевые поверхности образцов от поверхностной пленки цементного камня и следов уплотняющего состава металлической щеткой или другим инструментом, и образцы полностью погружают в воду на 48 часов. Насыщенные водой образцы вынимаются. Торцевая поверхность (верхняя при бетонировании) шести образцов обрабатывается раствором гидроизоляционного материала соответствии с рекомендациями производителя по расходу на единицу площади поверхности, остальные шесть образцов – контрольные. Образцы необходимо увлажнять в течение первых трех суток, затем их помещают в камеру нормального

гидроизоляция бетонов твердения на 28 суток, после чего проводят испытания на водонепроницаемость. Перед проведением испытаний удаляют цементнопесчаную матрицу нанесенного материала с верхней торцевой поверхности образца. Результатом испытаний является - повышение марки бетона по водонепроницаемости (∆W, в ступенях) от начальной, т.е. разница марок водонепроницаемости обработанных и контрольных образцов (например, контрольные образцы имеют марку по водонепроницаемости W2, а обработанные – W6, то ∆W составляет две ступени). Если повышении марки бетона по водонепроницаемости происходит на две ступени и более, то считать материал проникающим.

Предлагаем всем производителям гидроизоляционных материалов проникающего действия проводить испытания на повышение водонепроницаемости в одинаковых условиях не дожидаясь выхода ГОСТов. Это поможет определить к какой категории относится конкретный материал, а также максимально исключит ошибки потребителя при выборе оптимального гидроизоляционного материала с нужными свойствами. Д.В. Балакин ЗАО «Группа компаний «Пенетрон-Россия»

Технологии Пенетрон выбраны для застройки «Академического»

Сложные гидрогеологические условия на участке, выбранном под застройку района «Академический» не скажутся на качестве возводимого жилья, заявил президент ГК «Пенетрон-Россия» Президент группы компаний «ПенетронРоссия» Игорь Черноголов встретился с руководством «РЕНОВА-СтройГрупп». Темой переговоров стали перспективы сотрудничества компаний по проекту «Академический» и применение новейших технологий в ходе строительства нового района Екатеринбурга. Данный проект является крупнейшим в России. К 2015 году будет сдано в эксплуатацию более 9 миллионов метров жилья, возведенного в формате комплексной застройки, и рассчитанный на проживание более трехсот тысяч человек. Президент группы компаний рассказал о серии материалов, производимых ГК «Пенетрон-Россия» для комплекса работ по гидроизоляции, применяемой в жилищном, промышленном и деловом строительстве. Особенностью территории, отведенной под возведение района «Академический», является большое количество грунтовых вод и болот, что делает применение высококачественной гидроизоляции важным аспектом для достижения ключевой задачи по строительству качественного и комфортного жилья. Проведенные ГК «Пенетрон-Россия» исследования свидетельствуют: более половины жилого фонда Екатеринбурга затоплено грунтовыми водами постоянно. Как показывает практика, главная проблема – это нарушение гидроизоляции на стадии строительства. Применение традиционных материалов в современной жилищной застройке увеличивает стоимость объекта, не принося необходимого результата. Проникающая гидроизоляция системы Пенетрон имеет ряд существенных преимуществ. Дешевле традиционных материалов в три раза. При этом Пенетрон прост в применении, поскольку используется на стадии строительства как добавка к бетону, что исключает человеческий фактор и возможные ошибки в технологии применения. Часто используемая в современном строительстве оклеечная гидроизоляция служит не более пяти лет, при этом нарушить ее герметичность

очень просто еще на стадии строительства во время наружной отсыпки фундамента. В отличие от наружной гидроизоляции, нарушить проникающую невозможно. Проникая в глубь бетона Пенетрон создает в микротрещинах и капиллярах нерастворимые кристаллы, которые препятствуют проникновению воды, оставляя бетон паропроницаемым. Применение Пенетрона повышает класс водонепроницаемости любого бетона более чем на 4 ступени, прочность на сжатие – до 20%. Применение Пенетрона на стадии строительства снижает затраты на последующее содержание объекта на 30% от первоначальной его стоимости. Руководство «РЕНОВА-СтройГрупп» заинтересовалось предоставленной информацией о проникающей гидроизоляции системы «Пенетрон» и предложило продолжить серию консультаций с проектными и подрядными организациями, которые определяют технические параметры застройки нового района. Так в компанию «Штрабак», которая является генеральным подрядчиком «РЕНОВА-СтройГрупп» на данном проекте, были переданы списки объектов, на которых применялись материалы системы Пенетрон, а также перечень строительных компаний, которые ведут работы с использованием проникающей гидроизоляции Пенетрон. В настоящее время готовится тендер, по его итогам определится компания, которая будет выполнять все работы по гидроизоляции материалами Пенетрон. По словам технического директора ГК «Пенетрон-Россия» Дениса Балакина: «В первую очередь при застройке жилого комплекса для устройства фундаментов будет применяться добавка к бетону Пенетрон Адмикс, шовная гидроизоляция Пенекрит и гидропрокладка Пенебар. Именно эти материалы смогут обеспечить высокое качество нового строительства на сложных грунтах юго-западного района Екатеринбурга. Как известно, эта местность сильно заболочена, и уровень грунтовых вод доходит на некоторых участках до отметки 60 см от поверхности почвы». Качественные характеристики материалов, выпускаемые ГК «Пенетрон-Россия» на екатеринбургском заводе по лицензии ICS Penetron Int, таковы, что сложные гидрогеологические условия на участке, выбранном под застройку района «Академический» не скажутся на качестве возводимого жилья,

отмечает президент ГК «Пенетрон-Россия» Игорь Черноголов. Информация о компании Группа компаний «Пенетрон-Россия» является производителем и поставщиком проникающей гидроизоляции на всем Евразийском пространстве. В настоящее время в состав группы входят несколько промышленных комплексов, расположенных в США и России. Реализация смесей ПЕНЕТРОН производится через дилерскую сеть торгового дома «Пенетрон-Россия» в России, СНГ и странах дальнего зарубежья. В линейку материалов системы ПЕНЕТРОН входят сухие строительные смеси Пенетрон, Пенекрит, Пенеплаг, Пенетрон Адмикс, Ватерплаг, а также полимерная лента Пенебар. Система менеджмента качества Группы компаний сертифицирована на соответствие требованиям ISO 9001-2000 и ГОСТ ИСО 9001-2001. Официальная информация от компании ICS Penetron Int. Настоящим подтверждается, что все материалы производства ICS Penetron Int. на территории России и СНГ производятся и распространяются исключительно Российским филиалом компании Penetron-Russia. Для подтверждения подлинности тех или иных материалов приобретаемых на территории России и СНГ просьба обращаться в Penetron-Russia.

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

опалубочные системы для ЖБИ

ЖБИ:

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

ОПТИМИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВА

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

1. PSV

2. SAS

3. MHS

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

PSV

Рис. 2

SAS

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

2 3

5 4

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

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

полимербетоны

18Б (38) сентябрь 2007 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 подойти к этим двум основным свойствам 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 создание 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 18Б (38) сентябрь 2007 г.

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

химические добавки для бетонов

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

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

химические добавки для бетонов

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

Механизмдействиянитратакальция какускорителясхватыванияцемента Краткий обзор Нитрат кальция технического сорта (СN) широко используется как ускоритель схватывания для портландцементов и бетона. Однако его эффективность может сильно зависеть от типа цемента. В целях обнаружения причины данного явления был проведен тщательный анализ воды в цементных смесях с момента замешивания до момента схватывания по наличию йонов Са2+, SO42, OH-, NO3-, K+ и Na+, а также элементов Al, Si и Fe. Были рассмотрены 2 граничных случая; один портландцемент со временем схватывания, которое практически не изменяется при добавлении нитрата кальция, и второй тип портландцемента, время схватывания которого значительно сокращается при использовании нитрата кальция. Различие было обусловлено высоким содержанием сульфата щелочи в образце, который приводит к осаждению активного кальция в виде гипса. При исследовании 9 различных портландцементов была выявлена линейная зависимость (отрицательная) между временем схватывания (эффективностью) и увеличивающимся содержанием щелочей в воде смесей на начальной стадии. Ключевые слова: ускоритель, нитрат кальция, йоны, механизм, поровая вода, схватывание. Введение На протяжении некоторого времени нитрат кальция технического сорта (СN) использовали

как ускоритель схватывания для портландцементов и бетона. Однако, некоторые исследования (Джастнес 1993; Джастнес и Нигард, 1993, 1995, 1996а и 1996b) показали, что эффективность нитрата кальция как ускорителя схватывания сильно зависит от типа цемента. Для того, чтобы найти этому объяснение, а, возможно, и объяснить механизм действия нитрата кальция как ускорителя схватывания цемента, был проведен тщательный анализ воды в цементных смесях с момента замешивания до момента схватывания по количеству йонов. Были изучены результаты испытаний на приборе Вика для двух граничных случаев; цемент Р30, время схватывания которого практически не изменяется при добавлении нитрата кальция, и цемент HS65, время схватывания которого в значительной степени зависит от содержания нитрата кальция. Эксперимент Компоненты Химическая формула нитрата кальция технического сорта (CN) выглядит следующим образом: xNH4NO3 • yCa(NO3)2 • zH2O. В данной работе коэффициенты были равны: x = 0.092, y = 0.500, z = 0.826, другими словами, 19.00% Ca2+, 1.57% NH4+, 64.68% NO3- и 14.10% H2O. Содержание нитрита (NO2-) было ниже того значения, которое можно было измерить (= 0), уровень pH в растворе нитрата Таблица 1

Концентрация кальция (ммоль/л=мМ) в воде цементных смесей P30 and HS65 с добавлением 0.00 и 1.55% нитрата кальция как функция времени (мин) с момента замешивания

кальция был равен ~ 7. Нитрат кальция технического сорта (CN) был предоставлен компанией Норск Гидро A/S, Порсгран, Норвегия. Нитрат кальция технического сорта (1.55% от массы цемента) добавляли в цементные смеси (водоцементное соотношение -0.55, вода дистиллированная) из двух различных цементов; ASTM тип I (обычный портландцемент = P30) и ASTM тип II (средне сульфатостойкий = HS65). Содержание (%) CaO (C), SiO2 (S), Fe2O3 (F), Al2O3 (A), SO3 (), MgO (M), Na2O (N), K2O (K) и свободной извести было равно 63.56&64.32, 20.31&22.13, 3.52&3.39, 5.02&4.05, 2.88&3.07, 2.34&1.03, 0.39&0.23, 1.18&0.42 и 1.87&?, в то время как удельные поверхности (по Блейну) для цементов P30&HS65 были равны 290&418 м2/кг, соответственно. Содержание минеральных веществ (по методу Бог(г)а) – C3S (алита), C2S (белита), C4AF (феррита) и C3A (алюмината)- для цементов P30&HS65 было равно 57&53, 15&24, 10.7&10.3 и 7.4&5.0, соответственно. Цементы и результаты их анализа были предоставлены компанией Норцем A/S, Бревик, Норвегия. Методы Анализ воды Была сделана цементная смесь с в/ц = 0.55, ее разделили на 2 части и через две минуты ручного перемешивания поместили в пластиковые контейнеры. На каждом этапе Таблица 4

Концентрация нитрата/нитрита (NO3-/ NO2-) (ммоль/л=мМ) в воде цементных смесей P30 and HS65 с добавлением 0.00 и 1.55% нитрата кальция как функция времени (мин) с момента замешивания

Время (мин)

P30, 0.00 % нитрата кальция

P30, 1.55 % нитрата кальция

HS65, 0.00 % нитрата кальция

HS65, 1.55 % нитрата кальция

Время (мин)

P30, 0.00 % нитрата кальция

P30, 1.55 % нитрата кальция

HS65, 0.00 % нитрата кальция

HS65, 1.55 % нитрата кальция

14.4 мМ Ca2+

23.0 мМ Ca2+

18.5 мМ Ca2+

90.1 мМ Ca2+

0.18/<0.02 мМ

290/0.46 мМ

0.40/<0.02 мМ

290/0.91 мМ

16.1 мМ Ca

23.5 мМ Ca

20.0 мМ Ca

86.8 мМ Ca

0.16/<0.02 мМ

274/0.39 мМ

0.13/<0.02 мМ

258/0.96 мМ

16.2 мМ Ca2+

23.2 мМ Ca2+

20.7 мМ Ca2+

80.8 мМ Ca2+

0.13/<0.02 мМ

258/0.57 мМ

0.16/<0.02 мМ

258/1.22 мМ

120

17.5 мМ Ca2+

23.7 мМ Ca2+

20.5 мМ Ca2+

73.4 мМ Ca2+

120

0.27/<0.02 мМ

274/0.63 мМ

0.16/<0.02 мМ

210/1.22 мМ

480

12.5 мМ Ca

17.7 мМ Ca

15.5 мМ Ca

51.7 мМ Ca

480

0.10/<0.02 мМ

210/0.67 мМ

0.13/<0.02 мМ

177/1.17 мМ

Таблица 5

Таблица 2

Концентрация калия (ммоль/л=мМ) в воде цементных смесей P30 and HS65 с добавлением 0.00 и 1.55% нитрата кальция как функция времени (мин) с момента замешивания

Концентрация сульфата (ммоль/л=мМ) в воде цементных смесей P30 and HS65 с добавлением 0.00 и 1.55% нитрата кальция как функция времени (мин) с момента замешивания Время (мин)

P30, 0.00 % нитрата кальция

P30, 1.55 % нитрата кальция

HS65, 0.00 % нитрата кальция

HS65, 1.55 % нитрата кальция

Время (мин)

P30, 0.00 % нитрата кальция

P30, 1.55 % нитрата кальция

HS65, 0.00 % нитрата кальция

HS65, 1.55 % нитрата кальция

178.3 мМ SO42-

78.9 мМ SO42-

50.8 мМ SO42-

13.4 мМ SO42-

309 мМ K+

340 мМ K+

118 мМ K+

180.8 мМ SO42-

72.3 мМ SO42-

45.2 мМ SO42-

13.1 мМ SO42-

340 мМ K

350 мМ K

118 мМ K

115 мМ K+

176.4 мМ SO42-

70.1 мМ SO42-

39.3 мМ SO42-

13.1 мМ SO42-

350 мМ K+

330 мМ K+

113 мМ K+

115 мМ K+

120

171.5 мМ SO4

83.2 мМ SO4

43.6 мМ SO4

13.4 мМ SO4

120

353 мМ K

366 мМ K

115 мМ K

120 мМ K+

480

153.4 мМ SO4

76.1 мМ SO4

40.5 мМ SO4

13.7 мМ SO4

480

304 мМ K

307 мМ K

105 мМ K

22-

Таблица 3

118 мМ K+

Таблица 6

Концентрация гидроксила (ммоль/л=мМ) в воде цементных смесей P30 and HS65 с добавлением 0.00 и 1.55% нитрата кальция как функция времени (мин) с момента замешивания

Концентрация натрия (ммоль/л=мМ) в воде цементных смесей P30 and HS65 с добавлением 0.00 и 1.55% нитрата кальция как функция времени (мин) с момента замешивания

P30, 0.00 % нитрата кальция

P30, 1.55 % нитрата кальция

HS65, 0.00 % нитрата кальция

HS65, 1.55 % нитрата кальция

Время (мин)

P30, 0.00 % нитрата кальция

P30, 1.55 % нитрата кальция

HS65, 0.00 % нитрата кальция

HS65, 1.55 % нитрата кальция

63.1 мМ OH-

50.1 мМ OH-

63.1 мМ OH-

25.1 мМ OH-

89.6 мМ Na+

91.3 мМ Na+

27.4 мМ Na+

27.8 мМ Na+

100.0 мМ OH-

63.1 мМ OH-

79.4 мМ OH-

31.6 мМ OH-

95.3 мМ Na+

91.3 мМ Na+

27.4 мМ Na+

27.0 мМ Na+

100.0 мМ OH

63.1 мМ OH

79.4 мМ OH

31.6 мМ OH

96.6 мМ Na

87.0 мМ Na

26.1 мМ Na

27.4 мМ Na+

120

125.9 мМ OH

79.4 мМ OH

31.6 мМ OH

120

95.7 мМ Na

96.1 мМ Na

27.4 мМ Na

28.3 мМ Na+

480

79.4 мМ OH-

39.8 мМ OH-

31.6 мМ OH-

480

81.8 мМ Na+

85.7 мМ Na+

25.2 мМ Na+

29.1 мМ Na+

Время (мин)

+ +

ЭКСПОЗИЦИЯ 18Б (38) сентябрь 2007 г. – через 10, 30, 60, 120 и 480 минут - эти цементные смеси, по своей консистенции напоминающие гель, быстро размешивались и выливались на черную высокосортную фильтровочную бумагу, расположенную на воронке Бюхнера (Büchner), которая, в свою очередь, была подсоединена к «водяному насосу» при помощи колбы Эрленмейера (Erlenmeyer). Перед отправкой на йонный анализ, который выполняла компания Норск Гидро A/S, Порсгран, Норвегия, жидкий фильтрат пропускали через синий высокосортный фильтр и помещали в маленькие пластмассовые бутылки. Эти фильтраты растворяли в дважды дистиллированной и дейонизированной воде, а затем проводили анализ посредством ICPAES (атомно-эмиссионная спектроскопия) на предмет обнаружения следующих элементов: Са, K, Na, Si, Аl, Fe и S. Содержание йонов нитрата (NO3-) и нитрита (NO2-) определялось при помощи ионной хроматографии – DIONEX. Концентрация гидроксила (ОН-) измерялась непосредственно по фильтрату pH-метром. Соединения, входящие в состав цемента Силикатные минералы цемента, C3S и C2S, были удалены следующим образом: 1) предварительно высушенный (при температуре 300°C) цемент в количестве 5 г растворили в 150 мл безводного метанола 2) Добавили 15 г сухой малеиновой кислоты, затем полученную массу перемешивали в течение 10 минут. 3) Фильтрат промыли метанолом и высушили при 60°C. После этого в фильтрате были обнаружены C4AF, C3A и сульфаты щелочи + гипс. При помощи дифрактометра были записаны дифрактограммы фильтратов цементов

химические добавки для бетонов Р30 и HS65, полученные при помощи рентгеновского излучения. В работе использовалось излучение Сu Kα с длиной волны λ = 1.5418 Å и никелевый фильтр. Результаты и их обсуждение Концентрация йонов (мМ) Са2+, SO42-, OH-, NO3-/ NO2-, K+ и Na+, а также содержание элементов Al и Si в воде смесей представлены как функции времени в Таблицах 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 (соответственно), в то время как зависимости концентрации от времени для кальция и сульфата изображены на Рис.1 и 2, соответственно. Содержание железа пренебрежимо мало, поскольку на протяжении всего времени оно было < 1мг Fe/л. Погрешность измерений при йонном анализе составляла ±10%. В подтверждение того, что в настоящем исследовании учтены все йоны в водной фазе цементных смесей в Таблице 9 приводится сумма положительных и отрицательных зарядов. Отметим, что поскольку содержание OHизмеряется при помощи pH-метра, заряд pr Al равен -1 поскольку Al(OH)4-, в то время как заряд pr кремния принимается равным -1. Если концентрация гидроксила определялась путем титрования, заряды Al и Si должны быть равны соответственно +3 и +4, вследствие распада сложных йонов гидроксила. За исключением одной жидкости (из цемента HS65 без добавления нитрата кальция через 480 минут), разница между суммой зарядов лежит в пределах погрешности определения содержания йонов (±10%). Погрешность определения pH принималась равной ± 0.1единиц, что соответствует погрешности в определении OH- - ± 25%. Для обеих цементных смесей (в/ц = 0.55) наиболее примечательным изменением

при добавлении 1.55 % нитрата кальция от массы цемента (за исключением увеличения концентрации нитрата) является то, что увеличивается концентрация кальция (см. Таблицу 1 и Рис. 1) и уменьшается концентрация сульфата (см. Таблицу 2 и Рис. 1). Кроме того, для поддержания ионного произведения гидроксида кальция снижена концентрация гидроксида (см. Таблицу 3). Причиной того, что концентрация сульфатов в жидкости от P30 намного выше, чем в смеси HS65, является более высокое содержание сульфатов щелочи (это можно увидеть и по концентрации калия и натрия, указанных в Таблицах 5 и 6, соответственно). Сульфаты щелочи можно обнаружить по дифрактограмме, полученной при помощи рентгеновских лучей; Сульфаты щелочи п(р)оявляются обычно в виде афтиталита (mineral Aphthitalite), K3Na(SO4)2 (сокращенно K3NŜ4). Афтиталит – превосходный пример такого явления как твердый раствор, его формулу можно записать так: KK3-хNaх(SO4)2, где x может изменяться от 1 до 3, не нарушая кристаллическую структуру. Ширина кристаллической решетки для двух самых ярких показаний с индексами (hexagonal) <110> и <102> будет равна 2.839 и 2.940, 2.804 и 2.889, а также 2.778 и 2.841 Å для x = 1 (ASTM – карта Американского общества по испытанию материалов 20-928), 2 (карта Американского общества по испытанию материалов 20-927) и 2.66 (карта Американского общества по испытанию материалов 20-926), соответственно. Расположение отражений (оси элементарной ячейки) изменяется в зависимости от состава согласно закону твердых растворов Вегарда. Для афтиталита ►

Рис.1 Концентрации кальция (сверху) и сульфата (внизу) в воде цементных смесей как функции времени с момента замешивания

химические добавки для бетонов линейная корреляция для отражения <110> – это x =-27.319•d<110> + 78.570 и x =-16.967•d<102> + 50.921 для отражения <102>. Портландцемент P30 («Стандартный» шлак (клинкер)) содержит афтиталит с d<110>/d<102> = 2.8355/2.9330 Å, в то время как дифрактограмма остатка цемента HS65 (“Высокопрочный” шлак(клинкер)) дает только слабые отражения (см. Рис. 3 для отражений, отмеченных «A»). Наблюдаемые постоянные кристаллической решётки для портландцемента P30 cоответствуют x = 1.13±0.04 в формуле KK3-хNaх(SO4)2. Содержание щелочи в воде цементных смесей не изменяется под действием нитрата кальция (Таблицы 6 и 7). Отношение K/Na для P30 приблизительно равно 3.5, для HS65 - 4. В частности, калий может встретиться и в других фазах, таких как сингенит и твердый раствор в белите (β-C2S). Если предположить, что состав афтиталита идеален (K/N=3), то 100 мМ Na+ + и в/ц = 0.55 соответствует 1.82 % K3N4 от массы цемента. Джастнес и Нигард (1995, 1996a и 1996б) обнаружили линейную корреляцию между содержанием белита в различных цементах и эффективностью действия нитрата кальция как ускорителя. Поскольку белит – медленно реагирующий минерал (slowly reacting mineral), был сделан вывод, что это происходит вследствие непрямого воздействия. Теперь все становится ясно, поскольку белит способен включить в свою структуру некоторую часть от общего количества щелочи и, следовательно, предотвратить ее вступление в реакцию на ранней стадии (в жидкой фазе). Следовательно, для ряда цементов с при-

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

мерно равным общим содержанием щелочи и увеличивающимся содержанием белита ожидается, что эффективность нитрата кальция как ускорителя сроков схватывания увеличится. С другой стороны, группа ученых во главе с Дидамони (Didamony, 1996) исследовали влияние ацетата кальция, хлорида и нитрата на гидратацию белита. Они обнаружили, что на 1 сутки (первая экспериментальная точка), при размешивании в воде 2 % Сa(NO3)2 количество химически связанной воды увеличилось в 6 раз, в то время как 2 % Са(CH3COO)2 и 2 % CaCl2 только увеличили количество химически связанной воды на 1 сутки на 30%, если сравнивать с образцом без добавок. Таким образом, нельзя исключать особое влияние нитрата кальция на â-C2S. Если построить зависимость содержания щелочи (эквивалент Na2O) в жидкости цементной смеси (в/ц = 0.55) спустя 20 минут после замешивания для 4 (из 5) норвежских и 5 французских портландцементов, которые исследовали Джастнес и Нигард (1995 и 1996a), от времени схватывания (то есть оценить эффективность ускорителя сроков схватывания, поскольку время схватывания без добавления ускорителя может сильно изменяться для этих цементов) при растворении в воде затворения 1.55 % нитрата кальция, то мы получим отрицательную линейную корреляцию с регрессивным фактором r2 = 0.8196, как показано на Рис. 3. Эта корреляция подтверждает гипотезу о том, что содержание первоначально растворимых щелочей (например, афтиталит) – самая важная характеристика цемента, которая влияет на эффективность нитрата кальция как ускорителя сроков схватывания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ Механизм действия нитрата кальция как ускорителя сроков схватывания цемента носит двоякий характер: 1) повышенная концентрация кальция приводит к более быстрой перенасыщенности жидкости гидроксидом кальция, Сa(OH)2, и, таким образом, к меньшему времени до начала кристаллизации и возобновления гидратации алита, а также 2) более низкая концентрация сульфата приведет к более медленному формированию эттрингита / формированию меньшего количества эттрингита, который ускорит начало гидратации алюмината, C3A. Причина того, что нитрат кальция не действует на P30 заключается в том, что в этом цементе содержится гораздо больше минерала афтиталита, K3Na(SO4)2, образовавшегося в процессе шлака, что приведет к высокой концентрации сульфата в жидкости. Когда добавляют нитрат кальция, большая часть кальция выпадает в осадок в виде умеренно растворимого гипса. Даже при добавлении в смесь Р30 нитрата кальция в дозировке 1.55 % концентрация сульфата в жидкости выше, чем в воде смеси HS65 без нитрата кальция. Концентрация кальция в жидкости P30 с добавлением 1.55 % нитрата кальция лишь ненамного выше, чем в HS65 без нитрата кальция, в то время как концентрация Ca2+ в воде смеси HS65 при добавлении 1.55 % нитрата кальция увеличивается приблизительно в 4 раза. Подводя итоги, ускоритель сроков схватывания нитрат кальция будет наиболее эффективен при использовании портландцементов с высоким содержанием белита и низким содержанием щелочей.■ Гаральд Джастнес, Эрик Нигард

Таблица 7

Концентрация алюминия (ммоль/л=мМ) в воде цементных смесей P30 and HS65 с добавлением 0.00 и 1.55% нитрата кальция как функция времени (мин) с момента замешивания Время (мин)

P30, 0.00 % нитрата кальция

P30, 1.55 % нитрата кальция

HS65, 0.00 % нитрата кальция

HS65, 1.55 % нитрата кальция

0.19 мМ Al

0.25 мМ Al

0.28 мМ Al

0.13 мМ Al

0.34 мМ Al

0.29 мМ Al

0.42 мМ Al

0.26 мМ Al

0.33 мМ Al

0.29 мМ Al

0.13 мМ Al

0.00 мМ Al

120

0.37 мМ Al

0.43 мМ Al

0.21 мМ Al

0.00 мМ Al

480

0.36 мМ Al

0.26 мМ Al

0.22 мМ Al

0.00 мМ Al Таблица 8

Концентрация кремния (ммоль/л=мМ) в воде цементных смесей P30 and HS65 с добавлением 0.00 и 1.55% нитрата кальция как функция времени (мин) с момента замешивания Время (мин)

P30, 0.00 % нитрата кальция

P30, 1.55 % нитрата кальция

HS65, 0.00 % нитрата кальция

HS65, 1.55 % нитрата кальция

5.9 мМ Si

3.9 мМ Si

8.8 мМ Si

6.4 мМ Si

5.0 мМ Si

12.1 мМ Si

4.6 мМ Si

8.8 мМ Si

8.9 мМ Si

8.2 мМ Si

6.4 мМ Si

0.0 мМ Si

120

12.8 мМ Si

8.9 мМ Si

5.0 мМ Si

0.0 мМ Si

480

10.5 мМ Si

10.2 мМ Si

3.6 мМ Si

0.0 мМ Si

Рис. 2 Дифрактограммы, полученные при помощи рентгеновских лучей, для клинкера(шлака) портландцементов P30 и HS65. Два отражения, соответствующие минералу афтиталиту, K3Na(SO4)2, отмечены «A»

Таблица 9

Сумма положительных (Σ+) и отрицательных (Σ-) зарядов (Σ+/Σ-) для йонов (мМ) в воде цементных смесей P30 and HS65 с добавлением 0.00 и 1.55% нитрата кальция как функция времени (мин) с момента замешивания Время (мин)

P30, 0.00 % нитрата кальция

P30, 1.55 % нитрата кальция

HS65, 0.00 % нитрата кальция

HS65, 1.55 % нитрата кальция

427/426=1.002

477/503=0.948

182/174=1.046

326/349=0.934

468/467=1.002

488/494=0.988

185/175=1.057

316/326=0.969

479/462=1.037

463/470=0.985

181/165=1.097

304/317=0.959

120

484/482=1.004

510/528=0.966

183/172=1.064

295/270=1.093

480

411/397=1.035

428/413=1.036

161/117=1.376

251/237=1.059

Рис. 3. Сокращение сроков схватывания смесей из портландцемента с добавлением 1.5 % нитрата кальция в зависимости от содержания щелочи в жидкой фазе через 20 минут после замешивания

химические добавки для бетонов

ЭКСПОЗИЦИЯ 18Б (38) сентябрь 2007 г.

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

Расход материала на 1 м3, кг.

Цемент Песок

Бетон с добавкой

цена 1 т, руб.

Стоимость материала на 1 м3, руб.

Расход материала на 1 м3, кг.

цена 1 т, уб.

Стоимость материала на 1 м3, руб.

380,0

5700,00

2166,00

330,0

5700,00

1881,00

740,0

450,00

333,00

810,0

450,00

365,00

Щебень

1000,0

950,00

1050,0

950,00

998,00

Вода

215,0

22,00

5.0

185,0

22,00

4.00

3,3

5900,00

19,00

Добавка «Лигнопан Б-1» Итого

3454

3267

Экономия сырьевой составляющей на 1 куб.м. бетонной смеси составляет 187 рублей (3454-3267 = 187 руб./м3.) При средней производительности узла 400 м3/сутки экономия составит: 74800 руб./сутки (187×400 = 74800 руб./сутки). Экономия за месяц 2244000 руб./мес.

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

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

оборудование для производства сухих смесей

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

Дезинтегратор (от дез... и лат. integer — целый) – стержневая дробилка, машина для мелкого дробления. Состоит из двух вращающихся в противоположные стороны роторов (корзин), насаженных на отдельные соосные валы и заключённых в кожух. На дисках роторов по концентрическим окружностям расположены 2-4 ряда пальцев (бил, бичей) т.о, что каждый ряд одного ротора свободно входит между двумя рядами другого. Особенность дезинтегратора – хорошее перемешивание измельчаемого материала, что иногда используется в технологических целях (например, приготовление угольной шихты перед коксованием).

Смесительные дезинтеграторы в производстве сухих строительных смесей

1.Сухие строительные смеси сегодня В настоящее время производство сухих строительных смесей в нашей стране является одним из наиболее интенсивно развивающихся направлений строительной индустрии. Наметившееся в конце девяностых годов увеличение объемов выпуска продукции на существующих предприятиях, а также создание новых заводов не только не утратило своей позитивной динамики, но и продолжает с каждым годом увеличиваться. Именно в наши дни модифицированные сухие смеси сложного состава: шпаклевки, выравнивающие смеси, клеи высокой степени фиксации и т.д. получают все более широкое распространение в строительстве. Сегодня производство сухих смесей является не только одним из крупнейших сегментов строительного рынка, но и своеобразной испытательной базой, где перспективные разработки как в области строительной химии, так и специального технологического оборудования подвергаются самой серьезной проверке и апробации. На конец 2006 года производство сухих строительных смесей в Российской Федерации составило более 840 тысяч тонн, или около 5% от всего объема используемых в строительстве растворов. Ориентируясь на опыт западных производителей аналогичной продукции, когда объемы использования сухих смесей в развитых странах составляют до 50% от выпуска растворов, можно прогнозировать дальнейший рост производства сухих смесей. При этом наметившаяся тенденция повсеместного замещения импорта национальной продукцией, несомненно, будет развиваться. Вместе с тем, первостепенной задачей для отечественных производителей сухих строительных смесей является не только увеличение объемов производства, но и улучшение качества выпускаемой продукции с расширением ассортимента и повышением эффективности использования модифицирующих добавок в составах строительных смесей. Основными процессами технологической цепочки производства сухих строительных смесей, оказывающих существенное влияние на их эксплуатационные характеристики, является подготовка сырьевых компонентов, их дозирование и смешивание, распределение малых

химических добавок и премиксов в основной массе продукта. Однородность материала является основой требуемого качества современных строительных смесей. От того, насколько равномерно отдельные компоненты будут распределены в основном объеме смеси, напрямую зависят эксплуатационные характеристики получаемого продукта. Даже небольшое отклонение содержания малых добавок, вызванное плохим их распределением, может негативно сказаться как на физико-механических, так и на технико-эксплуатационных свойствах смеси. Именно по этим причинам смесительный узел по праву считается наиболее ответственным участком завода по производству сухих строительных смесей. Соответственно, выбор смесительного оборудования является важнейшим шагом на пути получения высококачественного продукта. 2. Показатели однородности смеси - зависимость от степени энергетического воздействия Сегодня смешивание сыпучих материалов превратилось в особую отрасль технологических знаний, которые основываются на механических процессах, цели которых – обеспечить максимально высокую степень совмещения отдельных компонентов в конечном продукте или смеси. При этом основным критерием, определяющим эффективность смесительного агрегата, помимо показателей однородности смеси, является расход энергии, необходимой для получения продукта требуемого уровня совмещения компонентов. Максимальный экономический эффект от использования смесительного оборудования достигается только при правильном сочетании таких параметров обработки материалов, как интенсивность воздействия рабочих органов, оптимальной энергонапряженности процесса смешивания и гранулометрического состава используемых компонентов. Многочисленные лабораторные исследования, а также производственная практика убедительно доказывают, что основные физико-химические процессы с участием отдельных компонентов протекают тем интенсивней и полней, чем выше показатели однородности смеси. Эффект от использования химических добавок в производстве

сухих строительных смесей также напрямую зависит от того, насколько равномерно эти добавки распределены в основном объеме продукта. Учитывая вышесказанное, общее стремление к увеличению степени совмещения отдельных компонентов смеси становится вполне понятно. Однако получение гомогенных смесей, – процесс достаточно дорогой, требующий, прежде всего, высоких затрат энергии, поэтому в современных технологиях зачастую выбирается не оптимальная степень совмещения компонентов, а всего лишь минимально достаточная или практически достижимая при использовании смесительных агрегатов «классической» конструкции. Сегодня получение некоторых видов материалов строительного назначения невозможно без использования смесительного оборудования, способного обеспечить необходимый уровень однородности смеси. В составы сухих строительных смесей входит большой ассортимент компонентов, при этом целый ряд составляющих вводится в малом количестве (0,05-0,5 %), однако их влияние на формирование свойств растворных смесей и растворов чрезвычайно велико. В то время, когда составы строительных смесей постоянно усложняются, соответственно повышаются и требования, предъявляемые к смесительному оборудованию. Зачастую то, что еще вчера обеспечивало требуемый уровень однородности смеси, сегодня является серьезным препятствием на пути получения конкурентоспособной продукции современного уровня качества. Зачастую смесительное оборудование, используемое на отечественных заводах по производству сухих строительных смесей, не в полной мере отвечает возрастающим требованиям к однородности получаемого продукта. Недостаточная техническая вооруженность предприятий, малоэффективные и громоздкие технологические схемы производства, часто не позволяют обеспечить современный уровень качества и, что особенно важно, стабильность заданных характеристик строительных смесей сложного состава. Признавая огромное значение наиболее важной технологической операции, а именно, смешиванию компонентов, необходимо отметить, что оборудование, предназначенное для производства смесей высокого уровня

ЭКСПОЗИЦИЯ 18Б (38) сентябрь 2007 г. совмещения компонентов, на отечественных предприятиях используется достаточно редко. Вместе с тем, в последнее время практически во всех отраслях технологических знаний фиксируется стойкая тенденция к более глубокой переработке сырьевых материалов с целью повышения их полезных свойств, увеличения эффективности использования смешанных компонентов в составах смесей, а также усиления степени воздействия химических добавок-модификаторов. Исследования, посвященные повышению однородности многокомпонентных смесей, проводившиеся как в нашей стране, так и за рубежом, позволяют составить общее представление о процессах, влияющих на основные физико-химические и технологические свойства смешиваемых материалов. На основании научных работ и многолетней производственной практики, сегодня можно с уверенностью сказать, что увеличение степени совмещения компонентов смеси, повышение однородности, снижение энергетических и эксплуатационных затрат могут дать лишь способы, обеспечивающие высокую интенсивность энергетических воздействий на смешиваемые компоненты. Однако смесительное оборудование, традиционно используемое в производстве сухих строительных смесей, зачастую попросту не в состоянии обеспечить оптимальный уровень однородности смеси. В сложившейся ситуации, когда существующее технологическое оборудование,

оборудование для производства сухих смесей как и сама реализуемая ими модель смешивания практически полностью исчерпали возможности дальнейшего улучшения, особую опасность представляет распространенное заблуждение, что достигнутый уровень однородности смеси является вполне достаточным и дальнейшее его повышение экономически нецелесообразно. При этом забывается тот факт, что производственная практика получения смесей высокого уровня однородности зачастую останавливается именно на грани экономичности, обусловленной самим типом применяемого смесительного оборудования. В производстве сухих строительных смесей возможности получения материалов высокого уровня совмещения компонентов используются достаточно редко вовсе не из-за того, что они не улучшают свойства конечного продукта, а только потому, что при использовании «классических» схем перемешивания лучшие результаты не покрывают расходов на получение более однородной смеси. В то же время применение смесителейинтенсификаторов в производстве сухих смесей позволяет обеспечить оптимальный уровень механического нагружения смешиваемых материалов и открывает поистине невиданные возможности переработки сырьевых компонентов различного происхождения, снижения расхода вяжущих веществ, экономии химических добавок и т.д. Смесители высокого уровня энергетического воздействияы позволяют совершенно по-

новому взглянуть на основные технологические переделы в производстве современных материалов строительного назначения, пересмотреть не только устоявшуюся практику использования химических добавок, но и существенно расширить основной ассортимент смешиваемых материалов. Так применение смесителей-интенсификаторов позволяет проводить одновременную обработку большого числа сырьевых компонентов независимо от их количественного и качественного соотношения, прочности, плотности и влажности. Интенсивное перемешивание в энергонапряженных смесительных агрегатах также оказывает положительное влияние на эффективность использования модифицирующих компонентов строительных смесей, соответственно, эффект от их применения может быть значительно усилен путем объединения возможностей модифицирующих добавок с преимуществами оригинального способа обработки порошкообразных веществ. В производстве сухих строительных смесей с применением смесителей-интенсификаторов экономия химических добавок достигает 25-40%, а в отдельных случаях 50-70%. При достаточно высоком уровне энергетического воздействия при смешивании значительно снижается расход цемента в штукатурных смесях и шпаклевках, кардинально улучшается качество распределения армирующей фибры в основной массе продукта. ►

оборудование для производства сухих смесей Использование средств и методов интенсивного смешивания позволяет серьезно пересмотреть основные рецептуры модифицированных строительных смесей и технологию их производства, при этом усиление степени воздействия химических добавок на физико-механические и технологические параметры приготавливаемых строительных смесей приводит к значительной экономии дорогостоящих компонентов. С учетом вышеизложенного возникает вопрос, является ли рациональной как сама реализуемая сегодня модель перемешивания, так и смесительное оборудование «классической» конструкции, применяемое в производстве сухих строительных смесей? Имеют ли перспективы дальнейшего развития методы повышения степени однородности смеси, основанные на принципах увеличения интенсивности энергетических воздействий? Действительно ли процесс совершенствования конструкции смесителей циклического действия путем их оснащения дополнительными механическими устройствами, улучшающими распределение отдельных компонентов, является прогрессивным? Или приемы и способы повышения однородности смеси, такие как многоступенчатое перемешивание, виброперемешивание, увеличение времени перемешивания, введение в состав конструкции интенсификаторов смешивания (деагломераторов) – это всего лишь попытки увеличить степень энергетического воздействия, а значит, и сделать возможным дальнейшее использование оборудования «классических» схем перемешивания для получения смесей необходимого уровня совмещения компонентов? Но если даже незначительное повышение линейной скорости рабочих органов смесителя способно значительно изменить степень энергетического воздействия на смешиваемые компоненты, повысить однородность смеси, увеличить производительность оборудования, снизить его энергопотребление, почему не перешагнуть тот порог, за которым открываются широчайшие перспективы промышленного производства многокомпонентных материалов, недостижимого ранее уровня однородности? Для того чтобы получить ответ на эти вопросы, необходимо, прежде всего, рассмотреть существующие типы смесительного оборудования, используемого в производстве сухих смесей, и установить, какое влияние оказывает увеличение интенсивности энергетического воздействия на степень совмещения материалов, как изменяются энергозависимость процесса перемешивания при повышении интенсивности механического нагружения компонентов смеси. 3.Смесительное оборудование и режимы смешивания В производстве сухих строительных смесей в настоящее время применяется разнообразное смесительное оборудование, в частности, принудительные смесители циклического действия и принудительные смесители непрерывного действия. Процесс цикличного смешивания состоит из следующих фаз: загрузки материалов в емкость смесителя, непосредственно смешивания компонентов для достижения заданного

уровня однородности получаемого продукта и, наконец, разгрузки смесителя. После разгрузки материала цикл повторяется. Метод непрерывного смешивания компонентов сухих смесей основан на получении готового продукта в постоянном режиме, когда загрузка смесителя, смешивание компонентов и разгрузка получаемого продукта происходят в непрерывном режиме. Сегодня в производстве сухих строительных смесей наиболее широкое распространение получили циклические смесители с горизонтальным валом. Именно этот тип смесительного оборудования наиболее часто используется на отечественных предприятиях. Для смесителей циклического действия с горизонтальным валом характерна большая гибкость при работе с часто меняющимися составами смеси. Цикличность процесса смешивания компонентов позволяет приготавливать сложные составы в объеме, равном одному замесу. Смесители циклического действия с горизонтальным валом в зависимости от диаметра активатора (вылета стоек с лопастями) и угловой скорости вращения смешивающего органа осуществляют перемешивание компонентов сухих смесей в четырех основных режимах. Условно их можно обозначить как «тихоходный», «среднескоростной», «скоростной» и «высокоскоростной» режимы смешивания. Для классификации смесителей по реализуемому ими режиму смешивания обычно используется безразмерный критерий Фруда: Fr = R ω2/g где R – максимальный радиус рабочего органа; ω – угловая скорость вращения; g – ускорение свободного падения. 4.«Тихоходный» режим смешивания В целом, безразмерный критерий Фруда представляет собой соотношение силы тяжести и центробежной силы, которые действуют на отдельные частицы материалов в процессе их перемешивания.

Рис. 1. Тихоходный режим смешивания

При режиме смешивания, когда Fr<1, сила тяжести преобладает над центробежными силами. Перемешиваемые компоненты лежат на дне емкости смесителя, а лопасти выталкивают частицы на боковую поверхность смесительной камеры в направлении вращения активатора. Смешиваемый материал поднимается по стенке и образует

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ некоторый угол откоса. Чем выше скорость вращения активатора, тем на больший угол будет поднят материал. Таким образом, при значении Fr<1 перемешивание компонентов смеси осуществляется исключительно механическим способом, когда лопатки активатора рабочего органа смесителя, проходя через массу материала, отбрасывают его в стороны, что и обеспечивает осевое движение смеси. Последовательное перемещение компонентов в зону действия соседних смесительных лопаток и вызывает их перемешивание. Условно данный режим смешивания можно назвать «тихоходным». Для тихоходного режима смешивания характерно образование застойных участков между внутренней частью корпуса смесителя и лопатками активатора, а также повышенное время смешивания, необходимое для получения смесей заданной однородной массы. В донной части смесителя из-за образования «мертвых» зон, остаются непромешанные участки, что совершенно недопустимо при использовании химических добавок, вводимых в малых количествах. Смесители, работающие в режиме смешивания, когда Fr<1, совершенно не подходят для работы с компонентами смеси, имеющими существенные отличия по плотности и склонных к образованию агломератов. Введение химических добавок в жидком виде, даже в небольших количествах, приводит к образованию комков и налипанию смеси на лопасти активатора и стенки смесителя, что снижает эффективность смешивания и негативно сказывается на распределении химических добавок в основной массе продукта. Перемешивание компонентов сухой смеси «тихоходным» активатором в целом характеризуется стабильно высоким расходом электроэнергии, что, прежде всего, объясняется продолжительным временем смешивания и увеличением внутреннего трения между зернами смешиваемых веществ. При движении лопастей происходит уплотнение материала, а следовательно, и повышение внутреннего трения между отдельными частицами. На преодоление сопротивления уплотненного материала и расходуется дополнительная энергия. «Тихоходные» смесители, работающие в режиме повышенного энергопотребления, имеющие малую производительность и совершенно неудовлетворительные результаты по качеству смешивания материалов смеси, в настоящее время все реже применяются на предприятиях, занятых в производстве сухих строительных смесей. Рассмотренный «тихоходный» режим смешивания при относительно низкой частоте вращения активатора смесителя, когда Fr<1, в целом не способен обеспечить современный уровень совмещения компонентов в составе смеси. 5.«Среднескоростной» режим смешивания Если, при прочих равных условиях, увеличить число оборотов активатора, соответственно изменится и режим смешивания. В интервале 1<Fr<3 , когда сила тяжести компенсируется центробежными силами, под действием лопастей активатора угол откоса смеси увеличивается, частицы отделяются

ЭКСПОЗИЦИЯ 18Б (38) сентябрь 2007 г. от основной массы материала и выбрасываются в свободное пространство смесительной камеры. При выходе смесительного агрегата на рабочий режим основная масса перемешиваемого материала находится в смесительной камере во взвешенном состоянии и эффективность перемешивания компонентов увеличивается. Режим смешивания, когда 1<Fr<3, можно назвать «среднескоростным». Так как сухая смесь находится во взвешенном состоянии, между частицами появляется воздушная прослойка, которая снижает силу внутреннего трения материала. Ослабление связей между частицами увеличивает их подвижность, что, в свою очередь, позволяет несколько уменьшить время смешивания компонентов для получения продукта заданной однородности. Снижение внутреннего трения частиц также позволяет снизить установленную мощность смесительного оборудования, так как потребляемая мощность зависит, прежде всего, от плотности материала и величины внутреннего трения между частицами.

оборудование для производства сухих смесей одно допущение: например, у описанного выше «среднескоростного» смесителя при неизменном радиусе рабочего органа увеличивается угловая скорость вращения активатора. В этом случае мы получим третий режим смешивания, значительно отличающийся от рассмотренных ранее. При увеличении частоты вращения активатора наступает момент, когда центробежная сила превосходит силу тяжести. Смешиваемые материалы отбрасываются лопастями активатора, ударяются о стенки емкости смесителя и образуют уплотненное кольцо. Лопатки активатора «распахивают» смесь, отброшенную к стенкам, направляя ее в зону действия соседних лопаток. Компоненты смеси за короткие промежутки времени переходят от уплотненного состояния к взвешенному, и снова к уплотненному. При этом частицы материалов имеют достаточно высокую скорость и, находясь во взвешенном состоянии, активно взаимодействуют друг с другом. Такое воздействие позволяет сократить время смешивания, которое тем меньше, чем выше число безразмерного критерия Фруда. Так, при объеме смесителя 0,65 м3 и Fr=8, время перемешивания составляет 3 минуты, а при Fr=3 – уже 6 минут. Комплексные воздействия, когда помимо грубого механического перемещения частиц в емкости смесителя так же происходят сложные процессы ударно-отражательного смешивания, позволяют добиться отличного качества распределения компонентов смеси за минимальный отрезок времени. Именно этот режим называется «скоростным» или центрифужным: соответственно агрегаты, реализующие такой режим смешивания, называются «скоростными» центрифужными смесителями.

Рис. 2 Среднескоростной режим смешивания

Смесители сухих смесей, работающие на «среднескоростных» режимах, в целом обеспечивают приемлемое качество смешивания и достаточно равномерное распределение малых добавок в основном объеме смеси. Благодаря увеличению частоты вращения активатора, смешиваемые материалы уже не скапливаются на дне смесительной камеры, а активно вовлекаются в основную массу приготавливаемого продукта. Таким образом, в «среднескоростном» режиме смешивания помимо механического перемещения частиц в объеме смеси присутствует и ударно-отражательный способ перемешивания компонентов. Частицы, подбрасываемые лопастями активатора, сталкиваются в полете, отражаются от стенок смесителя и друг от друга, в результате этих ударов разрушаются непрочные новообразования (комки, хлопья, флоккулы), повышается общая эффективность смешивания. В целом для смесителей сухих смесей, работающих в «среднескоростных» режимах, характерны более низкие энергозатраты по сравнению с «тихоходными» агрегатами, средняя производительность и неплохое качество смешивания. 6.«Скоростной» или центрифужный режим смешивания Для описания следующего режима смешивания, когда 3<Fr<9, необходимо сделать

смешиваемые компоненты приобретают большую активность. С поверхности зерен удаляются неактивные пленки, окислы, загрязнения и другие образования, оказывающие негативное влияние на реологическую способность отдельных частиц. Частицы перемешиваемых материалов получают высокоэнергетические нагружения при контакте с лопастями смесителя и друг с другом, что способствует, помимо улучшения качества контактной поверхности зерна и более равномерному распределению малых добавок. Химические добавки, вводимые в небольших количествах, в результате истирающего воздействия основных компонентов смеси получают большую дисперсность и активность. «Скоростные» смесители, работающие в центрифужном режиме, хорошо справляются с перемешиванием материалов, имеющих сопоставимую плотность, а также склонных к образованию агломератов. Высокая скорость вращения лопастей смесителя с образованием динамических возмущений позволяет разрушить непрочные новообразования, что особенно важно при работе с высокодисперсными материалами. И все же циклические смесители с горизонтальным расположением вала, реализующие режимы «скоростного» смешивания, далеко не всегда способны обеспечить требуемый уровень совмещения компонентов смеси. Особенно это становится заметным при работе с высокодисперсными материалами, имеющими существенное различие по плотности, армирующими волокнами и химическими добавками, вводимыми в жидком виде. 7.Интенсификация «скоростного» режима смешивания – деагломераторы Для повышения степени совмещения компонентов, увеличения связности смеси, разрушения агломератов, равномерного распределения премиксов и отдельных химических добавок, вводимых в жидком виде, смесители с горизонтальным валом оснащаются деагломераторами. Деагломератор представляет собой высокоскоростное смешивающее устройство пропеллерного типа, который обычно устанавливается на боковой поверхности корпуса смесителя. Скорость вращения рабочего органа деагломератора составляет 1000-1500 оборотов в минуту.

Рис. 3. Высокоскоростной режим смешивания

Смесители, работающие в центрифужном режиме, как по показателям однородности получаемого продукта, так и по своей производительности значительно превосходят смесительное оборудование, реализующее «тихоходный» и «среднескоростной» режим смешивания. Более того, центрифужный режимы позволяет качественно улучшить реологические показатели компонентов, используемых в производстве сухих строительных смесей. «Скоростные» смесители, работающие в диапазоне 3<Fr<9, помимо непосредственного смешивания компонентов смеси так же осуществляют и их механическую активацию. В результате воздействия центробежных сил, соударения и отражения частиц,

Рис. 4. Рабочий орган деагломератора

Основное назначение скоростных активаторов-деагломераторов – это разрушение образовавшихся в процессе смешивания комков и хлопьев, а также создание локальных участков интенсивного механического нагружения смеси. ►

оборудование для производства сухих смесей Помимо непосредственного контакта быстро вращающегося активатора с обрабатываемым материалом также создаются мощные потоки взвешенных частиц, которые интенсивно взаимодействуют друг с другом. В этом контексте скоростные деагломераторы можно рассматривать не только как устройства дополнительного перемешивания компонентов, но и как агрегаты первичной или начальной механоактивации смешиваемых материалов. Увеличение интенсивности взаимодействия активатора-деагломератора с частицами смешиваемых материалов не только способствует увеличению дисперсности продукта, но, прежде всего, вызывает позитивные изменения их физико-механического состояния, структуры поверхности, что, строго говоря, и является механохимической активацией твердых веществ. Повышение концентрации энергии в смесительной камере и обусловленное этим увеличение энергии взаимодействия частиц смешиваемых материалов позволяет получать продукты высокого уровня совмещения компонентов. Справедливости ради необходимо отметить, что «скоростным» смесителям присущи и некоторые недостатки, основными из которых являются повышенное энергопотребление и относительно быстрый износ деталей, имеющих контакт с абразивными материалами. Увеличение энергопотребления смесительного оборудования, работающего в «скоростных» режимах, прежде всего связанно с повышением плотности смеси, которая под действием центробежных сил образует уплотненные участки возле стенок смесительной камеры. Повышенный абразивный износ смесительных лопаток также объясняется увеличением плотности смешиваемых компонентов смеси. Несмотря на описанные недостатки, центрифужные смесители обеспечивают получение смеси высокой однородности при минимальном времени смешивания. Установка деагломераторов значительно расширяет возможности «скоростных» смесителей в части получения сложных многокомпонентных сухих смесей, позволяет использовать химические добавки в жидком виде. Именно «скоростные» центрифужные смесители в настоящее время наиболее распространенный тип смесительного оборудования на современных заводах по производству сухих строительных смесей. Рассмотренные выше режимы смешивания компонентов сухих смесей позволяют увидеть некоторую зависимость между угловой скоростью вращения смешивающих органов, потребляемой мощностью, качеством смешивания компонентов, равномерностью распределения малых добавок в основном объеме смеси и, наконец, временем смешивания. Так увеличение концентрации энергии в емкости смесителя вызывает качественные изменения состояния поверхности смешиваемых материалов, обеспечивает получение гомогенных смесей высокого уровня совмещения компонентов. По мере увеличения интенсивности энергетического воздействия, наблюдается повышение общей эффективности смешивания при существенном сокращении времени рабочего цикла. Для «скоростных» смесителей характерно, помимо

механического воздействия смешивающих органов на обрабатываемый материал, так же интенсивное воздействие динамических потоков смешиваемых компонентов, что, в свою очередь, обеспечивает глубокое объемное перемешивание массы материала в «мертвых» зонах, пространствах между торцами корпуса и зоной выгрузки смесителя. Во всех случаях повышение интенсивности воздействия смешивающих органов на обрабатываемые материалы повышает качество смешивания, делает возможным получение сложных многосоставных композиций, позволяет увеличить реологическую активность смешиваемых материалов. При этом повышение расхода энергии, характерное для «скоростных» центрифужных смесителей, а также абразивный износ смесительных органов не может иметь решающего значения в производстве сухих строительных смесей, так как благодаря сокращению времени перемешивания суммарное энергопотребление смесительного оборудования не только не увеличивается, но и при выходе на определенные режимы обработки даже снижается. Применение износостойких сталей и обеспечение возможности быстрой замены смесительных лопаток позволяет получить хорошие показатели технического использования «скоростных» смесителей на производстве строительных смесей. Таким образом, повышение интенсивности взаимодействия рабочих органов с обрабатываемым материалом следует признать действенным способом увеличения общей эффективности смешивания компонентов смеси, повышения их реологической активности, что, в конечном итоге, имеет решающее значение в определении эффективности действия смешанных компонентов в составе сухих строительных смесей. Признавая целесообразность увеличения интенсивности энергетических воздействий на смешиваемые материалы, необходимо также отметить, что смесители с горизонтальным валом практически исчерпали свои возможности в плане повышения концентрации энергии в смесительной камере при увеличении числа оборотов смешивающего органа. Применение деагломераторов для интенсификации процесса смешивания, расширения номенклатуры применяемых добавок и усиления воздействия на обрабатываемые материалы с целью их активации всего лишь попытка модернизации в целом устаревшего типа смесительного оборудования. Для смесителей с горизонтальным валом традиционной конструкции частота вращения смесительного органа 120-200 оборотов в минуту является предельно возможной из-за большой массы смешивающего устройства. В режимах смешивания, когда Fr>10, смесители с горизонтальным валом обычно не используются. 8.«Высокоскоростной» режим смешивания Для реализации «высокоскоростных» режимов смешивания порошкообразных материалов в настоящее время используются смесители с вертикальным валом. Наиболее интересным представителем данного типа смесительного оборудования являются:

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ интенсивный смеситель фирмы «EIRICHIntensivmischer» Typ R (Германия). Смесители с высокоскоростным активатором и вращающимся резервуаром имеют следующие отличительные особенности: вертикальный вал с лопастной мешалкой пропеллерного типа, который находится внутри цилиндрического корпуса; корпус смесителя вращается вокруг своей оси, донные и бортовые скребки имеют консольное крепление и очищают дно и стенки чаши; разгрузка смесителя производится через донный затвор. 1 – смесительная камера (вращающийся

Рис. 5. Поперечный разрез смесителя EVACTHERM

смесительный резервуар), 2 – смесительный инструмент, 3 – универсальный инструмент, 4 – отверстие для опорожнения, 5 – статический вакуумнопрочный резервуар. Небольшая масса вертикального вала и лопастного активатора, делает возможным их работу на высоких скоростях. Вращающийся смесительный резервуар непрерывно подает смешиваемый материал в зону работы лопастного активатора, при этом образуются встречные потоки материала с высокой разностью скоростей, что обеспечивает глубокое объемное перемешивание. Как по характеру смешивания, так и по

Рис. 6. Работа высокоскоростного смесителя «EIRICH- Intensivmischer» Typ R

своей конструкции «быстроходный» лопастной активатор напоминает увеличенный в размерах деагломератор, который устанавливается на смесителях с горизонтальным валом с целью интенсификации процесса перемешивания компонентов. Основная масса материала перемещается не столько в результате механического контакта, но в большей степени за счет образованных потоков взвешенных частиц, что обеспечивает отличное качество смешивания за короткий промежуток времени. Увеличение интенсивности перемешива-

ЭКСПОЗИЦИЯ 18Б (38) сентябрь 2007 г. ния компонентов смеси позволяет использовать высокоскоростные агрегаты как смесители непрерывного действия. В этом случае компоненты смеси дозируются специальными дозаторами непрерывного действия, которые позволяют в автоматическом режиме с требуемой точностью поддерживать заданную производительность оборудования. При режимах смешивания, когда Fr>10, интенсивность воздействия смесительных органов на компоненты смеси существенно возрастает, что позволяет говорить о позитивных изменениях структуры поверхности частиц и высоком уровне совмещения компонентов в смеси, а, следовательно, и общем повышении связности продукта, что совершенно недостижимо при использовании относительно «тихоходного» смесительного оборудования. В целом «высокоскоростные» смесители сухих смесей с вертикальным валом и лопастным активатором демонстрируют отличное качество смешивания, высокую производительность и относительно небольшой расход энергии, что делает возможным использование данного типа оборудования для комплектации линий производства строительных смесей большой мощности. 9.Позитивные изменения активированных составов сухих смесей Одним из основных показателей качества компонентов сухих смесей является их дисперсионная характеристика, которая варьируется в достаточно широком диапазоне в зависимости от направления использования: от миллиметров для относительно простых составов; до микронов для клеевых составов, тонкослойных композитов и качественных красок. Показатели удельной поверхности, как и гранулометрический состав, во многом определяют основные свойства компонентов, используемых в производстве строительных смесей. Большинство природных материалов, используемых в производстве строительных смесей, требуют дополнительного измельчения. Так, содержание крупных фракций (0.5- 2 мм) в природных материалах обычно достаточно только для составления рецептур относительно простых смесей. Для производства более сложных составов необходимо использовать компоненты большей дисперсности, но содержание в природных материалах тонкой фракции (менее 100 мкм) обычно невысоко, а именно высокодисперсные материалы являются основой тонкослойных композитов, качественных красок и клеевых составов. По мере увеличения интенсивности энергетического воздействия при смешивании повышается не только однородность получаемого продукта, но также увеличивается дисперсность используемых компонентов, появляется реальная возможность совмещения наиболее ответственных технологических операций в производстве сухих строительных смесей, а именно: сортировка-измельчение и дозирование-смешивание. Повышение концентрации энергии в смесительной камере позволяет добиться не просто высокой степени совмещения компонентов смеси, но и изменить их физикомеханическое состояние, структуру

оборудование для производства сухих смесей поверхности, показатели дисперсности и т.д. Установлено, что при определенной интенсивности соударения частиц смешиваемых материалов в местах контактов возникают механические напряжения, приводящие не только к изменению структуры поверхностных слоев, но и к более глубоким изменениям свойств обрабатываемых материалов. Хорошо известно, что состояние активированного материала характеризуется, прежде всего, его энергосодержанием, обусловленным поверхностной энергией, аккумулированной в виде различных дефектов структуры, а также энергией искажения его кристаллической решетки. Впоследствии эта накопленная энергия оказывает позитивное влияние на кинетику основных технологических процессов. Для активированных составов, полученных в результате перемешивания в энергонапряженных смесителях, помимо высокой степени гомогенизации смеси также характерно возникновение эффектов, когда частицы одного вещества могут быть привиты на поверхности другого, что позволяет создавать многокомпонентные составы высокой связности, а значит, и стабильности. Сегодня в производстве сухих смесей сложного состава широко используются природные материалы, дисперсионная характеристика которых была искусственно изменена, вместе с тем именно тонкий помол является наиболее сложной и дорогостоящей технологической операцией, требующей применения специального помольного и классифицирующего оборудования. Совмещение процессов помола и смешивания материалов позволяет не только уменьшить энергозатраты на осуществление данных технологических операций, но и кардинально повысить эффективность совместного действия смешанных компонентов. Рассматривая процесс производства многокомпонентных смесей как комплекс технологических операций по равномерному распределению между собой компонентов в конечном продукте, зависимость дисперсионных характеристик смешиваемых компонентов и показателей однородности полученной смеси представляется весьма очевидной. 10.Предпринимаемые попытки использования смесителейактиваторов в производстве строительных смесей При всей перспективности использования высокоэнергонапряженных смесителей-активаторов, данный тип оборудования сегодня практически не используется в отечественном производстве сухих строительных смесей. Производители смесительного оборудования только делают первые шаги в направлении создания агрегатов-механоактиваторов циклического или непрерывного действия. Самое печальное в данной ситуации то, что богатый опыт проектирования, производства и эксплуатации помольносмешивающих агрегатов, традиционно используемых в других областях производственной деятельности, совершенно не учитывается при создании смесительного оборудования для производства сухих строительных смесей.

Для повышения интенсивности энергетических воздействий на компоненты смеси при их перемешивании в производстве сухих смесей предпринимались попытки применения шаровых мельниц различного способа побуждения мелющих тел (мельницы барабанные и вибрационные). Данный тип помольного оборудования традиционно применяется для производства высокодисперсных материалов. Использование шаровых мельниц в роли смесителя-активатора объясняется, прежде всего, именно их широким распространением, а также богатым опытом получения активированных составов в лабораторных условиях. Лабораторные шаровые мельницы традиционно используются в исследовательских работах по механохимической активации сыпучих материалов. Но массовое производство – это не лабораторные опыты. Выяснилось, что шаровые мельницы истирающего действия не в полной мере отвечают требованиям производства многокомпонентных смесей высокого уровня однородности. Основной проблемой, встающей на пути использования шаровых мельниц в качестве смесительного агрегата при производстве строительных смесей, является сама реализуемая ими модель разрушения твердых материалов. Частицы измельчаемых и смешиваемых компонентов разрушаются в шаровой мельнице в результате раздавливающего воздействия низкой энергонагруженности. Для повышения интенсивности воздействия мелющих тел на обрабатываемые материалы, когда энергия каждого отдельного элемента (шара, стержня либо мелющего тела другой формы) сама по себе не может быть увеличена для достижения требуемых результатов помола либо смешивания необходимо увеличить частоту таких воздействий. В случае, когда используется шаровая мельница непрерывного действия, интенсивность энергетического воздействия может быть повышена при увеличении загрузки мельницы мелющими телами, что, соответственно, увеличивает и ее габаритные размеры. При использовании мельницы циклического действия интенсивность воздействия повышается при увеличении времени обработки материала. Ни один из этих методов не может быть рекомендован к использованию в производстве строительных смесей, так как первый из них подразумевает использование оборудования, материалоемкость и энергопотребление которого не укладывается в существующие стандарты производства. Второй метод не обеспечивает требуемую производительность помольно-смесительного оборудования на основе шаровой мельницы. В целом, измельчительное оборудование истирающего и раздавливающего действия совершенно не соответствует современной концепции снижения энергоемкости рабочих процессов с одновременным увеличением производительности и повышения эффективности воздействия на обрабатываемый материал. Еще одним существенным недостатком шаровых мельниц, используемых для совмещения процессов измельчения и смешивания твердых компонентов в производстве сухих строительных смесей, является опасность расслоения приготавливаемого ►

оборудование для производства сухих смесей продукта. Материалы, используемые в производстве строительных смесей, в основном имеют разные размеры, прочность, плотность, показатели размалываемости и т.д., это относится и к основным компонентам, и к химическим добавкам. В процессе совместного помола-смешивания, мелющие тела (шары, стержни и т.д.) вызывают сегрегацию приготавливаемой смеси. Под воздействием частых, но слабонагруженных контактов в результате тиксотропного разжижения смеси более тяжелые частицы опускаются в нижнюю часть емкости мельницы, более легкие частицы поднимаются в верхнюю часть, что приводит к значительному снижению однородности получаемого продукта. Побуждающие контакты мелющих тел снижают силу сцепления между частицами, вызывая интенсивное расслоение приготавливаемой смеси, и чем продолжительнее воздействие, тем менее однородным будет полученный материал. Таким образом, несмотря на широкие возможности механохимической активации при совместном помоле-смешивании порошкообразных материалов, данный метод на сегодняшний день, в основном, реализован только в лабораторных условиях. Это связано, прежде всего, с отсутствием необходимого помольно-смесительного оборудования, созданного с учетом специфики производства сухих смесей. Негативный опыт применения шаровых мельниц для реализации задач высокоэнергонагруженного смешивания лишний раз подчеркивает необходимость использования специальных измельчительно-смешивающих агрегатовмеханоактиваторов. Оборудование, используемое для гомогенизации и тонкого помола компонентов смеси, должно создавать высокие механические нагрузки на обрабатываемый материал, обеспечивать равномерное распределение в основном объеме смеси малых добавок, не допускать расслоения (сегрегации) приготавливаемого продукта, что совершенно невозможно при использовании мельниц раздавливающее-истирающего действия. 11. Смешивание в высокоэнергонапряженных агрегатах Выше мы рассмотрели особенности смешивания сыпучих материалов при различных скоростях движения смешивающих органов. Установив некоторую зависимость между результатами смешивания и интенсивностью воздействия на обрабатываемый материал, был сделан вывод, что при увеличении интенсивности воздействия происходит кардинальное улучшение показателей совмещения компонентов смеси. Повышение концентрации энергии в смесительной камере не только приводит к улучшению дисперсионных характеристик компонентов смеси, но и способствует позитивным изменениям в структуре поверхности. Переход отдельных элементов порошкообразных материалов в новое модифицированное состояние сопровождается увеличением потенциальной энергии высокодисперсной системы вследствие увеличения поверхностной активности отдельных частиц. Даже при относительно слабом воздействии смешивающих органов на

обрабатываемые порошкообразные материалы происходит обнажение и зачистка поверхности элементов, что позволяет повысить степень взаимодействия отдельных компонентов, активизирует работу химических добавок. Ощутимые результаты внесения дополнительной энергии в приготавливаемую смесь достигаются уже при относительно небольшом увеличении интенсивности взаимодействия смешивающих органов с порошкообразными материалами. Сделанные выводы позволяют предельно четко сформулировать основные требования, предъявляемые к помольно-смешивающему оборудованию, задействованному в производстве активированных сухих строительных смесей. Прежде всего, смешивание компонентов должно осуществляться не в уплотненном, а во взвешенном состоянии, когда силы сцепления между частицами минимальны. Помол – смешивание материалов, находящихся во взвешенном состоянии, позволяет снизить установленную мощность технологического оборудования, сократить время рабочего цикла. Учитывая, что при увеличении интенсивности энергетических воздействий уровень совмещения компонентов смеси повышается, помольно-смешивающий агрегат должен обеспечивать высокую степень нагружения обрабатываемого материала. Для предотвращения расслоения смеси в процессе смешивания время нахождения материала в смесительной камере должно быть минимальным, что возможно только при достаточно высокой интенсивности энергетического контакта. Предъявляемым требованиям вполне мог бы соответствовать некий помольносмешивающий агрегат, реализующий интенсивный режим смешивания, классифицированный как Fr>100. Переход смесительного оборудования на означенный режим обеспечивает оптимальную энергонапряженность процесса механической активации и небывалую степень совмещения активированных компонентов смеси.

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ Интенсивный режим помола-смешивания также полностью устраняет опасность агрегатирования высокодисперсных материалов. Компоненты находятся в смесительной камере десятые доли секунды, что способствует интенсивному отведению тепла и предохраняет смешиваемые материалы от перегрева. Минимальное время нахождения обрабатываемых материалов в смесительной камере повышает связность продукта, устраняет опасность его расслоения. Более того, сокращение времени пребывания частиц в смесительной камере открывает возможность осуществлять помол и смешивание в непрерывном режиме, что позволяет кардинально снизить общую металлоемкость системы интенсивного смешивания более чем в 3 раза по сравнению с аналогичными показателями системы циклического смешивания. В то время как максимальная загрузка цикличного смесителя составляет не более 70 % от его объема, для высокоэнергонагруженных смесителей непрерывного действия характерно более полное использование рабочего объема камеры смешивания. 12. Смесители интенсификаторы непрерывного действия в производстве высокодисперсных материалов Описанные эффекты применения помольно-смешивающих агрегатов-механоактиваторов в производстве модифицированных смесей не являются чем-то фантастическим, напротив, результаты многочисленных исследований, проводившихся как в нашей стране, так и за рубежом, лишний раз подчеркивают практическую ценность и, что самое главное, техническое обеспечение метода активации твердых материалов. Более того, смесители–механоактиваторы достаточно давно применяются в различных технологических процессах, связанных с получением смесей сложного состава на основе высокодисперсных материалов. Наиболее ярко возможности помольносмешивающих агрегатов проявились в производстве силикальцитных изделий, для

Рис. 7. Схема движения материала в дезинтеграторе

ЭКСПОЗИЦИЯ 18Б (38) сентябрь 2007 г. помола кварцевого песка, извести, смешивания шихты, гидрофобизации мела, а также в металлургической промышленности для приготовления формовочных составов. Так, в производстве строительных материалов на основе силикальцита, как для помола основных компонентов, так и для их смешивания, использовались стержневые мельницы-дезинтеграторы. Дезинтегратор представляет собой помольный механизм, состоящий из двух вращающихся в противоположные стороны роторов (корзин), насаженных на отдельные соосно расположенные валы. На дисках роторов по концентрическим окружностям установлено несколько рядов помольных органов (пальцев- бил). Расположение помольных органов выполнено таким образом, что каждый ряд одного ротора свободно входит между двумя рядами другого. Материал, или сразу несколько компонентов, подлежащих обработке, непрерывным потоком подается в центральную часть ротора и, перемещаясь к периферии, подвергается многократным ударам пальцев, установленных на роторах, вращающихся с высокой скоростью (1000-4500 об/мин) во встречных направлениях. Подобный характер перемешивания компонентов смеси наблюдается при работе высокоскоростных деагломераторов, которые применяются для повышения эффективности смешивания агрегатов циклического действия. Однако степень энергетического воздействия, реализуемая дезинтегратором при прохождении через него сыпучих материалов и деагломератором, установленным в боковой части емкости смесителя, просто несопоставима. При работе помольные (смешивающие) органы дезинтегратора образуют мощнейшие встречные потоки материалов с высокой разностью скоростей, что обеспечивает глубокое объемное перемешивание, совершенно недостижимое при использовании других типов смесительного оборудования. Частицы измельчаемых либо смешиваемых материалов, попадая в центр ротора дезинтегратора, под действием центробежной силы отбрасываются на первый ряд помольных органов. Коснувшись пальцев первого от центра ротора ряда, зерно получает соответствующую этому ряду скорость и под действием центробежной силы выбрасывается с траектории первого ряда пальцев по направлению второго ряда, вращающегося в направлении, противоположном направлению движения частиц. Получая удар от пальцев второго ряда, частицы отскакивают от них, меняя вектор скорости, и выбрасываются с траектории второго ряда пальцев дальше, пересекая траекторию третьего ряда. Переменно-противоположное движение зерен сыпучего материала (например: песка, цемента, извести, шлака и т.д.) и, соответственно, его перемешивание продолжается до тех пор, пока зерно не будет выброшено из дезинтегратора. Такая модель перемешивания позволяет получать многокомпонентные смеси высокой однородности в непрерывном поточном режиме. В дезинтеграторе возможно осуществление диспергации, активации, помола и гомогенизации, в том числе с использованием жидких компонентов.

оборудование для производства сухих смесей Еще одна особенность дезинтеграторного метода помола- смешивания заключается в высокой селективности разрушения твердых материалов в местах структурных дефектов, а также преимущественно осколочная форма частиц. Принимая во внимание, что большинство сырьевых компонентов, используемых в производстве сухих строительных смесей, имеют поликристаллическое строение, ударное разрушение агломерата в зонах контакта отдельных зерен, несомненно, является наиболее рациональным в плане энергетических затрат. В результате ударного воздействия при достаточно высокой размольной мощности дезинтегратора происходят серьезные изменения гранулометрического состава смешиваемых компонентов. Многокомпонентные продукты, полученные в результате дезинтеграторной обработки, характеризуются узким зерновым составом, что позволяет получать высококачественный наполнитель без использования оборудования для классификации и сепарирования. К несомненным преимуществам помола и смешивания с использованием дезинтегратора можно отнести небольшой процент переизмельченного (некондиционного) материала, отсутствие хлопьев, сростков, комков и других новообразований, обычно возникающих при увеличении тонины помола, а также эффект самоочищения рабочих органов от налипания материалов, склонных к адгезии. Для демонстрации возможностей смесительных агрегатов-дезинтеграторов можно привести следующий пример: Одной из наиболее сложных технологических операций является нанесение жидких веществ на поверхность частиц высокодисперсного порошка. Задача усложняется тем, что зачастую жидкие химические добавки должны вводиться в малых количествах, при этом от того, насколько равномерно они будут распределены в основном объеме, зависит эффективность их применения. В России, а также за рубежом в ряде стран производятся различные сорта мела с активированной поверхностью: калит, кальцин, кальван, вали (американские активированные мела), японский мел (хакуенка). Калит – высокодисперсный углекислый кальций, обработанный стеариновой кислотой. Выпускается калит-1, содержащий 1,0 % стеариновой кислоты, калит-3 с 3,0 % стеариновой кислоты. Калит-1 и -3 – порошок белого цвета, хорошо диспергируется и не смачивается водой. Кальван – представляет собой ультратонкий осажденный углекислый кальций с активированной поверхностью. Он не смачивается водой и активирует вулканизацию каучуков. Кальцен – активированный осажденный продукт, содержащий 97-98% углекислого кальция и 2% активирующего вещества. Поверхность частиц покрыта каучукорастворимыми органическими соединениями, которые улучшают диспергирование кальцена в каучуке. Вали-1 – осажденный мел, обработанный стеариновой кислотой. Не смачивается водой. Основной технологической задачей при получении активированного мела является максимально равномерное нанесение гидрофобизирующей добавки на отдельные частицы материала. При этом слипание

мельчайших частиц, образование агломератов значительно ухудшает качество получаемого продукта, резко снижает эффективность работ по его активации. По результатам исследований и производственной практики было установлено, что гидрофобизация мела протекает наиболее эффективно при подаче распыленной стеариновой кислоты в измельчительный агрегат ударного действия, например, дезинтегратор молотковой мельницы и т.д. Данное оборудование позволяет проводить поверхностное нанесение, измельчение и смешивание минеральных наполнителей без образования агломератов в непрерывном режиме. В дезинтеграторе высокая степень смешивания компонентов достигается благодаря прямому инжектированию стеариновой кислоты в помольную камеру агрегата и ударному воздействию рабочих органов. Благодаря высокой скорости вращения роторов и режиму смешивания, когда значение Fr >100, обеспечиваются отличные результаты смешивания, гидрофобизации и помола минерального наполнителя. Практика использования дезинтеграторов в качестве смешивающих агрегатов позволяет утверждать, что с пропуском через дезинтегратор песка, извести, цемента и других материалов получается высокий эффект гомогенизации даже в тех случаях, когда дезинтегратор работает с размольной мощностью не более 25-50 см2/грамм продукта. Соответственно, при снижении интенсивности нагрузки на смешиваемые материалы также существенно уменьшается износ рабочих органов дезинтегратора и появляется возможность повысить уровень технического использования данного оборудования в производстве сухих смесей. В зависимости от характера решаемых задач, размольная мощность дезинтегратора, как и эффективность перемешивания, может изменяться в широких пределах. Основными критериями при выборе помольно-смешивающего дезинтегратора являются требования к дисперсионному составу смеси, гомогенности получаемого продукта, энергозатратам на осуществление данных технологических операций и, наконец, коэффициенту технического использования оборудования на производстве. В целом, общая закономерность при использовании дезинтеграторов следующая: чем больше размольная мощность агрегата, тем выше энерго- и эксплуатационные затраты, но и тем более однородной будет полученная смесь. В производстве многокомпонентных сухих смесей могут использоваться дезинтеграторы относительно низкой размольной мощности, однако обеспечивающие получение продукта высокого уровня совмещения компонентов при минимальных затратах на его получение. Классификация дезинтеграторов по их размольной мощности позволяет подобрать оборудование, наиболее полно отвечающее требованиям производства сухих смесей. Условно можно выделить три основные группы дезинтеграторов, классифицированных по эффекту измельчения- смешивания: 1. Смесительные дезинтеграторы – имеющие минимальный размольный эффект, но совместная обработка в них ►

оборудование для производства сухих смесей компонентов обеспечивает высокую гомогенность смеси; при коэффициенте размалываемости материала, равном 1 (песок кварцевый), прирост удельной поверхности <50 см2/грамм продукта. Такие дезинтеграторы используются для гомогенизации смесей для силикатного кирпича, цемента, песка, стекла и т.п. Смесительные дезинтеграторы характеризуются высокой производительностью и большим ресурсом помольных органов. 2. Помольные дезинтеграторы – обеспечивают при коэффициенте размалываемости материала 1 (песок кварцевый) прирост удельной поверхности от 200 до 1000 см2/грамм продукта требуемую технологическую активизацию компонентов смеси и высокую однородность получаемого продукта. 3. Дезинтеграторы тонкого помола – обеспечивают при коэффициенте размалываемости материала 1 (песок кварцевый) прирост удельной поверхности > 1000 см2/грамм продукта, имеют более высокий эффект активации и гомогенизации, чем смесительные и помольные дезинтеграторы, но в то же время, сроки межремонтной эксплуатации данного оборудования относительно невелики. Исходя из общего положения, основанного на том, что качество смешивания в энергонагруженных агрегатах-дезинтеграторах даже при снижении размольной мощности последних гораздо выше, нежели при использовании смесительного оборудования циклического

действия «классических» схем перемешивания, применение в производстве строительных смесей дезинтеграторов малой мощности представляется весьма перспективным. Сегодня, когда вопросы снижения энергоресурсозависимости основных направлений индустриальной деятельности представляются особенно актуальными, методы и способы основных технологических процессов производства материалов строительного назначения требуют кардинального пересмотра в плане их оптимизации и рационализации. Несмотря на богатейший опыт разработки и внедрения в массовое производство новейших методов и технологий, оригинальных машин и агрегатов, сегодня в производстве некоторых видов строительных материалов наблюдается явный застой. Технологии, позволившие нашей стране в 50-60 годах прошлого века вырваться далеко вперед и надолго опередить капиталистические государства, сегодня в значительной степени исчерпали свой ресурс и требуют дальнейшего развития с учетом современных знаний и практик. Выбор схем производства многокомпонентных высокодисперсных материалов должен учитывать производственный опыт, существующий уровень развития техники и экономические предпосылки. Только такой подход позволяет при высоком уровне инновационной восприимчивости как отдельных руководителей предприятий, так и технического персонала сохранить гибкость по отношению не только к существующим, но и к потенциальным требованиям рынка. Убедительные результаты позитивных изменений физико-механических свойств различных материалов при их

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ совместной обработке в высокоэнергонапряженных агрегатах еще раз доказывают важность дальнейшего изучения вопросов механохимической активации твердых тел, диссипационного аккумулирования подведенной энергии, твердофазного синтеза материалов различного происхождения с целью скорейшего использования данных эффектов в производственной практике. ■ А.Б Липилин, гл. инженер ООО «СтройМеханика», руководитель ИТП «ТехПрибор» Н.В. Коренюгина, инженер-технолог ООО «СтройМеханика» М.В. Векслер, инженер, ведущий специалист ИТП «ТехПрибор» Список литературы

• А.В. Волженский. Минеральные вяжущие вещества, 1986 • И.А. Хинт. Основы производства силикальцитных изделий, 1962 • П.М. Сиденко. Измельчение в химической промышленности, 1968 • А.П. Ильевич. Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров, 1968 • А.В. Телешев, В.А. Сапожников. Производство сухих строительных смесей: критерий выбора смесителя. • Большая советская энциклопедия. Лит.: Сиденко П. М., Измельчение в химической промышленности, М., 1968; • Ильевич А. П., Машины и оборудование для заводов по производству керамики и огнеупоров, М., 1968

ЭКСПОЗИЦИЯ 18Б (38) сентябрь 2007 г.

оборудование для производства сухих смесей

сухие строительные смеси

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

В настоящее время на российском рынке представлен широкий спектр сухих строительных смесей. Современные сухие смеси – это не просто цемент с песком, а продукт наукоемких технологий, применение которого позволяет не только значительно увеличить производительность труда, но и получить совершенно иные качественные результаты, недостижимые в случае использования традиционных цементнопесчаных смесей. За последние годы особый интерес потребителей проявляется именно к сухим смесям на гипсовой основе. Наибольшее распространение в строительстве получили штукатурные и шпатлевочные составы, которые благодаря высоким технологическим характеристикам удовлетворяют практически любым требованиям, предъявляемым к отделке квартир, офисов и других помещений.

ГИПСОВЫЕ СМЕСИ ОТ КОМПАНИИ

«РЫНОЧНЫЕ СТРУКТУРЫ»

Основные достоинства гипсовых смесей: • гипсовые смеси экологически чисты, имеют уровень кислотности, аналогичный человеческой коже, практически не имеют запаха и не пылят, пожаробезопасны, а также препятствуют появлению и размножению на поверхностях стен и потолков плесени, грибков, бактерий; • обладают хорошей пластичностью, высокой вязкостью и степенью клейкости, а также экономичным расходом; • имеют длительное время использования (медленное схватывание при нанесении), высокую скорость набора прочности и короткий период высыхания, что позволяет при обычном режиме работы сократить длительность выдержки оштукатуренной поверхности стены перед чистовой отделкой. Например, гипсовый штукатурный слой толщиной до 5 см высыхает в срок не более суток; • поверхность хорошо обрабатывается и заглаживается теркой; • схватившийся раствор обладает высокой прочностью; • обладают низкой теплопроводностью и хорошими звукоизоляционными свойствами; • штукатурки на основе гипса способны обеспечить оптимальную влажность воздуха во внутренних помещениях зданий, т.к. способны впитывать излишнюю влагу воздуха, а при необходимости отдавать её обратно. Таким образом, они создают комфортный для проживания микроклимат;

• являются безусадочными, эластичными, при твердении не растрескиваются; • имеют белый цвет, образуют идеально гладкую поверхность и придают помещениям нарядный вид; Совместимы со всеми видами водно-дисперсионных красок строительного назначения, а благодаря высокой степени белизны, являются идеальным подкладочным слоем под любую окраску как белыми, так и тонированными красками. ООО «Рыночные структуры» является эксклюзивным поставщиком на территории России гипсовых смесей турецкого производства торговых марок EKOGIPS и EUROGIPS. Мы предлагаем потребителям следующий ассортимент гипсовых смесей для внутренних работ. Перлитовая белая штукатурная смесь ИЗО гипс /IZO siva/ является универсальной, безусадочной. Предназначена для штукатурных работ, но благодаря мелкофракционному составу может применяться и для тонких выравнивающих работ везде, где не требуется зеркально гладкая поверхность. На такую поверхность можно сразу наклеивать обои и другие стеновые материалы, производить окрашивание толстостлойными дисперсионными красками, наносить декоративные объемные материалы и т.п. Толщина выравнивающего слоя штукатурки ИЗОГИПС при нанесении на стены без применения армирующей сетки допустима до 5 см в один слой, а при выравнивании потолка до 2 см. Время работы с готовым раствором

составляет до 70 мин. Время застывания нанесенного слоя (при нормальных условиях температуры воздуха и основания) составляет примерно 150 мин, время полного высыхания слоя, нанесенного максимальной толщиной – примерно 1 сутки. Финишная белоснежная шпатлевка САТЕН гипс /Saten/ предназначена для заключительного (до 0,5 мм толщиной) тонкого шпатлевания поверхностей и придания им идеальной гладкости. Зеркальная гладкость поверхности особенно необходима в случае дальнейшего окрашивания поверхностей глянцевыми и тонкослойными красками. Время работы с готовым раствором составляет до 70 мин., время застывания – 140 мин. При нормальных условиях температуры воздуха и основания время полного высыхания финишного слоя составляет примерно 2-3 часа. Гипсовая штукатурка машинного нанесения Спрей-пластер /Spray Plaster/ предназначена для штукатурных работ внутри помещений механизированным способом. Время работы с готовым раствором составляет до 70 мин. Время застывания – 150-180 мин. Диаметр развертывания – 1 литровый твердый раствор минимум 230-235 мм. Объем расхода – 10 кг/м.кв. при толщине 10 мм. При высыхании нанесенный раствор образует глянцево-гладкую поверхность, что позволяет сразу клеить обои или ее окрашивать водно-дисперсионными красками без использования финишной шпатлевки. В местах соединения блоков и плит рекомендуется использовать штукатурную сетку во избежание появления трещин. Белоснежная гипсовая смесь Фуга /Fuga/ предназначена для заделывания швов гипсокартонных листов и придания им идеальной гладкости. Применяется поверх шовной лентой. Время работы с готовым раствором составляет до 70 мин. Время застывания до 150 мин. Расход: подвесные потолки – 0,2 кг/м.кв., перегородки – 0,6 кг/ м.кв. Гипс формовочный Картонпьер / Kartonpier/ предназначен для изготовления элементов декоративной отделки (формовочная лепнина) стен и потолков внутри помещений. Время использования до 10 мин., время застывания формы – 30 мин. ООО «Рыночные структуры» 109651, Москва, ул. Иловайская, 5 тел./факс (495) 204 4782, 644 0443

www.saten-siva.ru

ЭКСПОЗИЦИЯ 18Б (38) сентябрь 2007 г.

оборудование

оборудование для бетонных заводов

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

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

Тепловые центры

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

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

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

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

ИНТЕРБЛОК инженерная компания

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

ЭКСПОЗИЦИЯ 18Б (38) сентябрь 2007 г.

дробильное оборудование

оборудование для цементных заводов

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

Цементная промышленность в России на сегодняшний день характеризуется высоким прогрессирующим износом основных фондов, который достигает более 50%, а в части технологического оборудования по ряду предприятий превышает 65%. При этом производственные мощности большинства цементных предприятий, которых в России насчитывается всего 49 единиц и далеко не все действующие, используются менее чем на 40%. К причинам такого состояния цементной промышленности можно отнести: отсутствие грамотной инвестиционной политики и, как следствие, снижение инвестиционной активности, частичную монополизацию данного рынка, отсутствие платежеспособного спроса и многое другое.

Хороший склад цемента – это экономия Ваших средств, времени и нервов…! Все вышеперечисленное привело на сегодняшний день к серьезному кризису на рынке строительной индустрии, напрямую связанному с цементом: • почти ежемесячное подорожание цемента; • нарушения условий (количество и сроки) поставки цемента; • снижение качества поставляемого цемента. Несмотря на это, многие руководители предприятий строительной индустрии уже успешно решили или решают в настоящее время проблему дефицита цемента с помощью специалистов компании «МЕТАЛТЕК» путем разработки и строительства стационарных хоппероприемников с прирельсовым складом цемента. Некоторые руководители и предприниматели даже нашли способ извлекать дополнительную прибыль из существующей проблемы путем организации перевалочной базы и реализуя получаемый и складируемый цемент через автоцементовозы соседним предприятиям, не имеющим железнодорожных путей или потребляющих цемент в небольших объемах. Для решения задач перекачки цемента (минпорошка, извести, гипса и т.п.) используются разработанные и запатентованные нашей компанией пневмокамерные насосы дискретного действия серии НПА50 с производительностью до 40 тн/ч при расходе сжатого воздуха 6-8 м. куб./мин и давлении 4-6 атм. Основные достоинства данных пневмокамерных насосов: • экономия времени на разгрузку хопров (50 мин 1-н вагон), минимальный простой вагонов; • экономия расхода сжатого воздуха (в 3,5 раза) и электроэнергии; • простота и удобство в обслуживании оборудования; • надежность, ремонтопригодность. Преимущества работы с нашей компанией: • обеспечение расходными материалами и ЗИПом (кольца, манжеты, пластины, фильтровальные рукава); • комплектование вспомогательным оборудованием (пульты управления, задвижки, клапаны, уровнемеры и т.п.); • выполнение шефмонтажных и пусконала-

дочных работ с гарантийным и послегарантийным обслуживанием; • квалифицированный подбор компрессорного и осушительного оборудования. Благодаря простоте и надёжности конструкции, выпускаемые компанией ООО «МЕТАЛТЕК» пневмокамерные насосы серии НПА-50 давно используются на предприятиях строительной отрасли для разгрузки вагонов-хопперов, подачи цемента из-под силосов в БСУ, загрузки цементовозов. Особое внимание специалисты компании «МЕТАЛТЕК» уделяют разработке системы АСУ ТП. Автоматизация складов цемента заключается в автоматической выгрузке прибывающего в железнодорожных вагонах цемента, автоматическом контроле уровня цемента в емкостях хранения, загрузке емкостей, перекачке цемента в автомобильный транспорт, выдаче требуемой марки цемента по сигналам запроса из бетоносмесительного отделения и перекачке цемента из одной емкости в другую при длительном хранении на складе. Разрабатывая комплексную систему АСУ ТП, специалисты компании «МЕТАЛТЕК» прекрасно понимают, насколько необходимо обеспечить оперативный учет количества принимаемых и отпускаемых материалов для получения сведений об истинной величине запаса цемента и других заполнителей на складах. Для организации пункта выгрузки из вагонов специалисты компании ООО «МЕТАЛТЕК» рекомендуют следующий комплекс оборудования: • 4 насоса НПА-50; • 2 масловлагоотделителя МВО, EAMG или любой другой марки;

• 1 комплект автоматики управления насосами; • обязательно наличие фильтра на приемном силосе или бункере цемента; • компрессор 34 м3/мин; • 2 ресивера по 10 м3. Для подачи цемента из цементных силосов на БСУ рекомендуется установить один насос под каждый силос. Компания решает комплекс проблемных задач, связанных с обустройством хоппероприемников и складов: • аспирация приемных бункеров и надбункерного пространства; • подбор фильтров для обеспыливания силосных емкостей; • непрерывное измерение уровня и массы цемента с возможностью отображения на РС; • аспирируемая загрузка цементовозов; • разводка и автоматическое переключение продуктопроводов. Помимо этого, компания изготавливает и сами технологические металлоконструкции – силосы, бункеры, воздухосборники, лестницы и площадки обслуживания, помещения хоппероприемника, компрессорной и т.д. На российском рынке технологического оборудования для цемента предложения компании ООО «МЕТАЛТЕК» – это лучшее соотношение цены, качества и комплексного подхода к решению Ваших задач. Более подробную информацию можно получить на сайтах: www.metaltek.ru www.ruscem.ru т./ф: (495) 788-89-64 687-72-27

оборудование для производства пенобетонов

18Б (38) сентябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

3 номера 6 номеров (годовая подписка)

1000 руб. 1900 руб.