Экспозиция Бетоны и Сухие смеси

специализированное издание 24/Б (44/Б) нояБрь 2007

бетоны &сухие смеси

concrete &dry mixes

УЧРЕДИТЕЛЬ И ИЗДАТЕЛЬ: ООО «Экспозиция»

АДРЕС УЧРЕДИТЕЛЯ, ИЗДАТЕЛЯ И РЕДАКЦИИ: 423809, Республика Татарстан,г. Набережные Челны, пр. Мира, 5/01, оф. [email protected]

ТЕЛЕФОН: (8552) 39-03-38, 38-54-99, 38-54-87

ДИРЕКТОР: ШаРафуТдиНОв и. Н.

ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР: КудРяШОв а. в.

ДИЗАЙН И ВЕРСТКА: ТыНЧеРОв Э. Р./дизайн первой страницы/

АВТОРСКИЕ ПРАВА За содержание рекламных материалов и объявлений редакция ответственность не несет. весь рекламируемый товар подлежит обязательной сертификации (ПОС). Мнение редакции не всегда совпадает с мнением авторов. Материалы не рецензируются и не возвращаются. Любое использование материалов журнала допускается только с разрешения редакции.

ОТПЕЧАТАНО: в типографии «Логос»420108, г. Казань, ул. Портовая, 25а(843) [email protected]№ заказа 11-07/01-1

Подписано к печати: 26.10.2007 г. Тираж: 10 000 экз.

СВИДЕТЕЛЬСТВОЖурнал зарегистрирован 27 июля 2006 года Пи № фС77-25309 федеральной службой по надзору за соблюдением законодательства в сфере массовых коммуникаций и охране культурного наследия.

РАСПРОСТРАНЯЕТСЯ гг. Казань, Набережные Челны, альметьевск, Пермь, Нижнекамск, Саратов, Москва, Санкт-Петербург, екатеринбург, Нижний Новгород, уфа, ижевск, Саранск, Ростов-на-дону, Челябинск, Магнитогорск, Самара.

# армирующие элементы бетонов ...................................4

# Бетоносмесительные установки ................................7

# Бетоны .....................................8# Опалубочные системы для

ЖБи ......................................10# Полимерные покрытия

бетонных полов ....................12# Химические добавки для

бетонов .................................13# Гидроизоляция бетонов ........18# Оборудование для

производства сухих строительных смесей ..........19

# Оборудование для производства пенобетона ...27

# Пенообразователи ................27# Оборудование

для бетонных заводов .........28# Оборудование для

производства пенобетона ...29# Оборудование для

цементных заводов ..............30# Сухие строительные

смеси ....................................32# Цемент ..................................34# Оборудование .......................35

С О Д Е Р Ж А Н И Е :4-6 8

19-26 32

34-35 36

4 24Б (44) ноябрь 2007 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

Влияние типоразмера фиброармирующих Волокон

на прочность сталефиБроБетона

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

Благодаря развитию науки и химической промышленности все более широко внедря-ются новые композиционные материалы с параметрами, наиболее полно отвечающими характеру и условию работы конструкций.

Одним из таких материалов является сталефибробетон, он обладает широким на-бором улучшенных, по сравнению с обыч-ным бетоном, физико – механических и экс-плуатационных характеристик.

фибробетон имеет в несколько раз бо-лее высокую прочность при растяжении на срез, ударную и усталостную прочность, трещиностойкость и вязкость разрушения, морозостойкость, водонепроницаемость, сопротивление кавитации, жаропрочность и пожаростойкость. По показателю работы разрушения фибробетон может в 15-20 раз превосходить бетон. Это обеспечивает его высокую технико-экономическую эффектив-ность при применении в строительных кон-струкциях и их ремонте.

На сегодняшний день прочность фибро-бетона зачастую выражается через вели-чину, характеризующую количество в нем стальной фибры. Однако это всего лишь неточное и часто несоответствующее пред-ставление о прочности, поскольку различа-ются свойства фибры. Более рациональной является характеристика прочности в виде эквивалентного временного сопротивления разрыву при изгибе подобно тому, как мар-ка бетона задается через предел прочности при сжатии. Согласно последним исследова-ниям, при этом следует учитывать не толь-ко содержание фибры и марку бетона, но и вид фибры (фибра из проволоки, фибра, фрезерованная из сляба фибра фрезеро-ванная из расплава, фибра, рубленная – из листа), а в случае фибры из проволоки еще и гибкость каждой отдельной единицы (соот-ношение длины фибры к ее диаметру).

По соотношению несущей способности и пластичности фибробетон можно поме-стить в промежутке между неармирован-ным бетоном и железобетоном. Благодаря своим дуктильным свойствам фибробетон, в отличие от неармированного бетона, ока-зывается способным переносить дальней-шее воздействие растягивающих сил даже при появлении трещин. При нагруженности изгибом или изгибом и нормальной силой при соответствующей прочности фибробе-тона возможно поглощение растягивающих сил, освобождающихся при образовании трещин. Подобная нечувствительность к механическим повреждениям дает повы-шенную надежность строения. в отличие от железобетона, фибробетон – это дисперсно-армированная структура. Благодаря этому

становится возможным усиление участков, находящихся в непосредственной близости к поверхности, например, краев и выступа-ющих углов, и достигается меньшая чувстви-тельность к механическим воздействиям. фибробетон предназначен в первую очередь для элементов конструкции с относительно малым армированием, или он должен при-меняться там, где использование традици-онного армирования представляется чрез-вычайно трудоемким, как, например, при фиксации породных массивов при обделке тоннеля методом торкретирования.

для прочности фибробетона определяю-щими являются показатели растяжения. По-этому его характеристики (временное сопро-тивление разрыву при изгибе и временное сопротивление разрыву при изгибе после по-явления трещин) должны определяться в спе-циальных экспериментах. в германии Немец-кий институт бетона опубликовал инструкции по расчету параметров элементов конструк-ции из фибробетона для наиболее важных случаев его применения: туннелестроения и изготовления полов в производственных по-мещениях. в этих инструкциях производи-тельность фибробетона в очерченной сфере описывается через так называемое эквива-лентное временное сопротивление разрыву при изгибе. возможен учет влияния стальной фибры для восприятия несущей способно-сти, тем самым становится возможным рас-чет параметров фибробетона. На данном этапе прочность фибробетона выражается большей частью через использованное коли-чество фибры, а именно через вес (кг/м3) или объем (%), при этом 1 объемный % стальной фибры соответствует приблизительно 20-80 кг/м3. в определяющих предписаниях проч-ность фибробетона, напротив, выражается через величину эквивалентного временного сопротивления разрыву при изгибе.

фибробетон должен отличаться от не-армированного бетона минимальным коли-чеством фибры. в качестве границы здесь называют 20 кг/м3 или 0,25 объемных %. Ми-нимальное содержание фибры S для равно-мерного наполнения бетона определяется по формуле

ρf = содержание на единицу объемаlf = длина фибрыdf = диаметр фибрыПри этом учитывается гибкость каждой

отдельной фибры. При работе с гидрофобными материалами

в бетоностроении минимальное содержание

фибры для фибробетона составляет 40 кг/м3. Более логичны здесь было бы указывать ми-нимальную прочность, на которую, как будет показано далее, влияет марка бетона, вид фибры и ее форма.

для того чтобы разграничить стандарт-ный бетон и фибробетон, надо понимать, что прочность последнего должна составлять не менее 1,0 Н/мм2 по эквивалентному времен-ному сопротивлению разрыву при изгибе. Это правило было установлено Немецким институтом строительной техники в проце-дуре приемки 1998 года.

изначально было исследовано влияние марки бетона на прочность фибробетона. в результате были выделены четыре раз-личных класса фибробетона по прочности в зависимости от марки бетона (таб. 1). даль-нейшее исследование факторов, влияющих на прочность фибробетона, привело к новым выводам.

Кроме содержания фибры и марки бето-на, прочность фибробетона зависит также от вида и формы фибры (табл. 2), как, напри-мер, от гибкости каждой отдельной фибры (длина фибры/диаметр фибры) в случае фибры из проволоки. Чтобы дать потребите-лю отправную точку в отношении величины прочности используемой стальной фибры, фирма Bekaert разработала приблизитель-ную методику определения эквивалентного временного сопротивления разрыву при из-гибе, которая была проверена институтом строительных материалов, капитальных сооружений и пожарной охраны Браунш-вейгского технического университета в ходе экспериментов с различными видами фибры при использовании последней в изготовле-нии полов в производственных помещениях (содержание фибры – до 30 кг/м3).

в ходе экспериментов по определению роли вида и количества фибры использо-вались двенадцать опытных образцов, со-держащих различные виды фибры в разных количествах, как, например:

• фибра Dramix RC-65/60-BN: фибра из

Таблица 1Классы фибробетона по прочности

в зависимости от марки бетона – выражается через среднее эквивалентное

временное сопротивление разрыву при изгибе (н/мм2) [10]

Класс по прочности

Марка бетона

в 25 в 35 в 45

0 1,1 1,3 1,5

1 1,6 1,9 2,3

2 2,1 2,6 3,0

3 2,6 3,2 3,8

армирующие элементы бетоноВ

5ЭКСПОЗИЦИЯ 24Б (44) ноябрь 2007 г.

стальной проволоки, гибкость стержня 65, длина 65 мм, Ø 1,09 мм, анкеры (крючки) на обоих концах, в клееных по-лосках, предел прочности при растяже-нии 1000-1300 Н/мм2,

• фибра Dramix FL-45/50-BN: фибра из стальной проволоки, гибкость стержня 45, длина 50 мм, Ø 0,9 мм, крючки на обоих концах, несоединенные отдель-ные стержни, предел прочности при растяжении 1000 – 1300 Н/мм2,

• фибра Eurosteel: фибра из стальной проволоки, гибкость стержня 50, длина 50 мм, Ø 1,0 мм, марка стали 1100 Н/мм2, волнообразную форму по всей длине,

• фибра Twincone 54/1,0: фибра из сталь-ной проволоки, гибкость стержня 54, длина 54 мм, Ø 1,0 мм, конусообразные головки на концах (аналог выпускает Северсталь-метиз),

• фибра Harex SF 01-32: фибра, фрезеро-ванная из сляба (стружка), длина 32 мм, поперечное сечение неправильной формы, предел текучести 500 Н/мм2 (выпускается аО «Курганстальмост»).На кубах из фибробетона размером

70х15х15 см, содержащих такую фибру

(0/32 мм заполнитель, 320 кг/м3 цемент М400д20, 0,53 = в/ц (водоцементное отно-шение), определялось эквивалентное вре-менное сопротивление разрыву при изгибе. Среднее значение генеральной совокупно-сти по эквивалентному временному сопро-тивлению разрыву при изгибе составило для фибробетона, содержащего

• фибру Dramix RC-65/60-BN: 1,46-1,65-2,17 Н/мм2, при содержании фибры 25, 35 и 45 кг/м3 соответственно (рис.1),

• фибру Dramix FL-45/50-BN: 0,95-1,49-2,33 Н/мм2, при содержании фибры 30, 40 и 50 кг/м3 соответственно (рис.2),

• фибру Eurosteel: 0,78 Н/мм2 при содер-жании фибры 30 кг/м3 (рис.3),

• фибру Twincone: 1,04 Н/мм2 при содер-жании фибры 25 кг/м3 (рис4),

• фибру Harex SF 01-32: 0,40 Н/мм2 при содержании фибры 50 кг (рис.5).в расчетах эквивалентного временного

сопротивления разрыву при изгибе учиты-вается работоспособность бетона и влияние фибры вплоть до наступления состояния разрыва (рис. 6).

в отличие от стальной стружки , стальная проволока позволяет получить минимальную

прочность, равную 1,0 Н/мм2, при существен-но меньшем количестве фибры.

в случае фибры из стальной проволоки на значение эквивалентного временного со-противления разрыву при изгибе оказывает большое влияние гибкость отдельных стерж-ней (длина фибры/диаметр фибры).

в отличие от существовавших до сих пор представлений, сейчас обозначения классов прочности связываются непосредственно со значением эквивалентного временного со-противления разрыву при изгибе (табл. 3). Тем самым мы избегаем путаницы и указания различных значений для каждой марки бе-тона. Рекомендуется начать с минимального значения эквивалентного временного сопро-тивления разрыву при изгибе (1,0 Н/мм2) с шагом в 0,5 Н/мм2. Тогда маркировка SFB 25/1,5 обозначает фибробетон с номинальным пределом прочности при сжатии 25 Н/мм2 (в 25) и эквивалентным временным сопротивле-нием разрыву при изгибе 1,5 Н/мм2.

в таблице 3 указано содержание фибры из проволоки, стальной ленты и стружки в бетоне марки в 25, требуемое для получе-ния вышеназванных классов прочности.

Чтобы получить более высокий класс по прочности (более 1,0 Н/мм2), для стальной ленты и стальной стружки требуются коли-чества более 100 кг/м3, которые становится невозможным добавить в бетон, а тем более это существенно удорожит стоимость конеч-ного продукта.

в качестве примера предлагаю карту подбора бетонной смеси. данный подбор и испытания были произведены на одном из бетонных заводов в г. Санкт-Петербург. ►

Таблица 2ХараКтеристиКа фиБры по разным спосоБам изготовления

Метод изготовления

длина[мм]

форма временное сопротивление разрыву [Н/мм2]

Поперечное сечение [мм2]

Особенность заанкеривания Поверхность

Резка из проволоки

15-100Круг

а = 0,25-1,2

прямаягофрированнаядеформация на

концахГладкая илирифленая 1000-2000

фрезерование из сляба

15-60в виде серпа

а = 0,2-1,0

прямаягофрированнаядеформация на

концах шероховатая 700-1000

Рубка из листа 20-60

Прямоугольника = 0,2-0,8

прямаядеформация на

концахгладкая

рифленая 400-1000

вытяжка из расплава 40-60

Сегмента = 0,4-0,8 прямая Гладкая 500-1000

рис. 1 Фибра Dramix RC-65/60-BN

рис. 2 Фибра Dramix FL-45/50-BN

рис. 3 Фибра Eurosteel

рис. 4 Фибра Twincone 54/1,0рис. 5 Фибра Harex SF 01-32, фибра, фрезерованная из сляба

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



Карта подбора бетона Составi. исходные данные

1. Бетон для монолитных конструкций B35F150W6п4Проектные свойства бетона и бетонной

смеси:Класс бетона по прочности на сжатие

• B35, морозостойкость по ГОСТ 10060-95 F150;

• водонепроницаемость по ГОСТ 12730-84 W6;

• Коэффициент вариации по ГОСТ 18105-86 8,0%;

• Требуемый уровень прочности на сжатие по ГОСТ 18105-86 38,2 МПа.

• Подвижность бетонной смеси П4.2. условия твердения бетона в конструк-

ции – при положительной температуре.3. Цемент – ПЦ500д0Н. Завод – ОаО

«Осколцемент». Марка цемента М500д0Н, предел прочности на сжатие 49,0 МПа. Нормальная густота 24-06%.

4. Песок из карьера Красненькая; акт № 3; истинная плотность 2615 кг/м3; насыпная плотность 1545 кг/м3; объем пустот 41%; модуль крупности 2,13. Содержание илистых и глинистых частиц 0,4%.

5. Щебень из карьера Гранит-Кузнецкое; акт № 2; истинная плотность зерен щебня 2700 кг/м3; соотношение фракций 20-10 – 70%; 10-5 – 30%; наибольшая крупность 20 мм.

6. добавки Flibmittel FM – пластифицирующая – 0,4% от массы цемента.

7. фибра стальная Dramix (Бельгия) – DRAMIX RC – 65/60 BN – 35 кг/м3.

ii. предварительный расчет состава бетона

1. водоцементное отношение 0,39.2. Соотношение песок/щебень r=0,41.3. Расход материалов на 1 м3 бетонной

смеси: цемент 430 кг; песок 720 кг; ще-бень 1040 кг; добавка Flibmittel FM 1,72 кг; фибра стальная DRAMIX RC – 65/60 BN – 35 кг.

iii. приготовление и корректирование пробного замеса

1. Объем замеса 1,0 м3.2. Расход материалов для замеса: цемент

430 кг; песок 720 кг; щебень 1040 кг; вода 167,7 кг; добавка Flibmittel FM 1,72 кг; фибра 35 кг.

3. Полученная подвижность бетонной смеси 19 см.

4. Средняя плотность свежеуложенной смеси 2385 кг/м3.

5. Содержание вовлеченного воздуха в бетонной смеси 4,0%.

6. фактический выход бетонной смеси 1,01 м3.

7. Откорректированный расход материалов на 1 м3 смеси: цемент 430 кг; песок 720 кг; щебень 1040 кг; вода 167,7 кг; добавка 1,72 кг; фибра 35 кг.

8. изготовлено серий контрольных образцов размером 10х10х10 мм – 10 шт., 15х15х15 мм – 3 шт., с маркировкой.

заКлЮчение: Бетон соответствует классу в35 F150 W6 п4

Расчет производственного состава на замес:

Бетоносмеситель принудительного дей-ствия вместимостью 2,25 м3. дозировка материала на замес: бетон 1,0 м3; цемент 430 кг; песок 720 кг; щебень 1040 кг; вода 167,7кг; добавка 1,72 кг; фибра 35 кг.

Состав бетона № применять для произ-водства бетонной смеси в35 F150 W6 П4. ■

ВойлокоВ И. А.доцент кафедры Технологии,

организации и экономики строительства, Санкт-Петербургского Государственного

Политехнического Университета

ЛиТеРаТуРа:1. Richter, F. H.: Die Duktilität von Stahlfaserbeton

- Sichtung verschiedener Standards. Heft 141/1998 des Instituts für Baustoffe, Massivbau und Brandschutz (IBMB) der TU Braunschweig, S. 53-72

2. Brux, G.: Einschaliger Tunnelbau mit Spritzbeton. Tiefbau (TBG) 108 (1996) H. 7, S. 440-447, 40 Quellen

3. Maidl, B.: Ortu, M: Einschalige Bauweise – Erfordernisse, Definition, Entwicklungsrichtungen. Heft 142/1999 IBMB, TU Braunschweig, S. 203-212

4. Technologie des Stahlfaserbetons und Stahlfaserspritzbetons. Merkblatt des Deutschen Beton-Vereins (DBV), Fassung 1996

5. Bemessungsgrundlagen fur Stahlfaserbeton im Tunnelbau. DBV-Merkblatt, Fassung 1996

6. Grundlagen zur Bemessung von Industriefußboden aus Stahlfaserbeton. DBV-Merkblatt, Fassung 1996

7. Stahlfaserbeton. Richtlinie 162/6. 1998. Schweizerischer Ingenieur- und Architekten-Verein (SIA1)

8. Betonbau beim Umgang mit wassergefährdenden Stoffen. Richtlinie des Deutschen Ausschusses für Stahlbeton (DAfStb), 7/1996

9. Teutsch, M.: Leistungsklassen des Stahlfaserbetons. Heft 141/1998, TU Braunschweig, S. 73-82

10. Falkner, H.; Teutsch, M.; Klinkert, H.: Leistungsklassen von Stahlfaserbeton. Heft 143/1999, TU Braunschweig, 36 Seiten.

11. Ю.М. БаЖеНОв «Технология бетона», издательство ассоциации строительных вузов. Москва 2003.

12. в.Г. БаТРаКОв «Модифицированные бетоны» издательство «Технопроект» Москва 1998.

Таблица 3Классы фиБроБетона по прочности (марКа Бетона в 25)

в зависимости от содержания стальной фиБры, ее вида и гиБКости стержня λ (= длина фиБры / диаметр фиБры)

Класс прочности

[Н/мм2]

Содержание фибры в кг/м3

фибра из проволоки Стальная лента Стружка

λ = 45 λ = 65 λ = 80 – –

1,0 30 20 15 60 80

1,5 40 30 25 ≥ 100 ≥ 100

2,0 50 40 30 ≥ 100 ≥ 100

2,5 ≥ 70 50 40 ≥ 100 ≥ 100

3,0 ≥ 85 60 50 ≥ 100 ≥ 100

9. Результаты испытания контрольных образцов

№ с

ерии

Марка образца

дата изготовле-

ния

дата испыта-

ния

воз

раст

, сут условия

твердения (температурно-влажностный

режим)

Мас

са

обра

зца,

г

Размеры образцов, см

Пло

щад

ь, с

м2

Сре

дняя

плот

ност

ь,

г/см

3

Разр

ушаю

щий

груз

кН

(кгс

)

Предел прочности при сжатии, МПа,

(кгс/кв.см)

дли

на

Шир

ина

вы

сота

Отд

ельн

ых

обра

зцов

Сре

дний

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

Нормальное

t=20±2C;вл.=95%

973 в35 П4 13.06.06 18.06.06 5 2365 10 10 10 100 2,37 327,5 31,1

973 13.06.06 18.06.06 5 2355 10 10 10 100 2,36 324,4 30,8 31,0

973 13.06.06 20.06.06 7 2360 10 10 10 100 2,36 367,3 34,8

973 13.06.06 20.06.06 7 2365 10 10 10 100 2,37 359,6 34,1 34,4

973 13.06.06

973 13.06.06

973 13.06.06



техниЧеСкиЙ проГреССиДет из рЖеВа

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

в программу производимого строительно-го оборудования входят бетонные установки производительностью от 8 до 60 м3/час, скла-ды (силоса) цемента весом на 30-120 тонн и диаметром 2,4 м и 2,9 м, системы разгрузки цемента из вагонов – Хопперов, цементные насосы – шнековые и камерные, пневмотран-спортные системы перегрузки цемента.

На сегодняшний день на ОаО «РжевМаш» внедряются самые передовые технологии для производства строительной техники. для обеспечения высокого технического уровня выпускаемой продукции приобретено маши-ностроительное оборудование известных мировых производителей: сварочные полуав-томаты «Linkoln Elektrik»; вальцовочный ста-нок «Faccin»; итало-российская покрасочная камера «Крост», плазменная установка.

Коллектив завода, конструкторско-тех-нический отдел постоянно работает над по-вышением технического уровня, дизайна и качества выпускаемой продукции.

Рациональный раскрой металла с помо-щью плазменной установки, наличие на заво-де станочного парка позволяют качественно готовить детали на сварные узлы. Новые

вальцы фирмы «Faccin» формируют с боль-шой точностью цилиндрические и конусные элементы складов (силосов) цемента и других сварных узлов бетонных заводов. Подготовка к покраске больших поверхностей силосов про-изводится в дробеструйной камере, а их по-краска – в камере «Крост», что обеспечивает надежное покрытие (t=80°). детали после ме-ханической обработки поступают в цех галь-вано покрытий (цинкование, хромирование).

С целью повышения надежности работы бетонных узлов используются готовые узлы фирмы «Camozzi», фильтры «WAM».

Отгрузка складов цемента производится с завода железной дорогой и автотранспортом.

оао «ржевский машиностроительный завод»

172388, тверская область, г. ржев, осташковское шоссе, 14.

тел/факс: (48232) 3-32-46, 2-09-06 www.bcy.ru www.teka-r.ru

e-mail: [email protected]

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

бетоноСмеСительные уСтаноВки


применение самоуплотняЮщегося Бетона в строительстве

история создания самоуплотняющего-ся бетона берет свое начало в 80-х годах прошлого века в японии. его разработкой занимались ученые Токийского универси-тета. изначально предполагалось создать самоуплотняющийся бетон путем улучше-ния свойств бетона, используемого для подводных работ. Разделение такого бето-на на отдельные фракции предотвращает-ся путем добавления большого количества связующего агента, что также не позволяет цементу растворяться в воде. в результате исследований стало ясно, что такой бетон не подходит для проведения бетонных ра-бот на воздухе по нескольким причинам. во-первых, из-за высокой вязкости проис-ходит захватывание воздуха, а во-вторых, бетон не мог проникать в труднодоступные места, содержащие большое количество арматуры. Было решено пойти другим пу-тем. для проведения исследований приме-нялись прозрачные полимерные материа-лы вместо цементной пасты с тем, чтобы была возможность наблюдать за поведе-нием крупного заполнителя в толще смеси. Было установлено, что движение смеси в узких местах прекращается в результате столкновения частиц крупного заполните-ля. Чтобы предотвратить столкновение ча-стиц, цементная паста должна иметь опре-деленную вязкость, а гранулометрический состав заполнителей должен тщательно подбираться.

в результате проведенных научно-иссле-довательских работ ученые Токийского уни-верситета в начале 90-х годов разработали бетон, который был настолько текучим, что не требовал вибрационного уплотнения. Ре-зультаты его внедрения оказались настолько успешными, что к 2000 году в японии про-изводилось около 400000 м3 самоуплотня-ющегося бетона. Он использовался как для изготовления ЖБи, так и для производства бетонных работ непосредственно на строи-тельной площадке.

японскими разработками сразу заин-тересовались и другие страны. в 1996г. был создан консорциум с целью внедрения

самоуплотняющегося бетона в строитель-ную практику европейских государств. Про-ект назвали «Рационализация производства и улучшение условий труда за счет примене-ния самоуплотняющегося бетона». в течение нескольких лет в европе возвели несколько мостов и тоннелей с использованием само-уплотняющегося бетона. в СШа особенно высокий интерес к самоуплотняющемуся бетону возник среди производителей желе-зобетонных изделий и добавок в бетон.

преимущества использованиясамоуплотняЮщегося БетонаОсновным преимуществом самоуплот-

няющегося бетона является отсутствие необходимости проводить вибрационное уплотнение после укладки. Он заполняет форму или опалубку под собственным ве-сом. Хорошо приготовленный самоуплотня-ющийся бетон может растекаться на рассто-яние 15-20 м без разделения на отдельные фракции. Он выдерживает свободное па-дение с высоты до 8 м. Рекомендуется, од-нако, ограничивать дальность растекания десятью метрами, а высоту свободного падения – пятью метрами. если бетон на-чал затвердевать, перед укладкой его необ-ходимо перемешать. Самоуплотняющийся бетон схватывается не сразу, особенно в холодное время года, но период времени от начала схватывания до полного затвер-девания относительно короток, что может быть проблемой при заливке больших го-ризонтальных поверхностей. Применение самоуплотняющегося бетона позволяет су-щественно повысить производительность, упростить заливку армированных конструк-ций. За счет отсутствия необходимости выполнять виброуплотнение улучшаются условия труда строительных рабочих, сни-жается уровень шума, что особенно кри-тично при проведении строительных работ в городских условиях. Применение самоу-плотняющегося бетона целесообразно при изготовлении железобетонных конструкций, содержащих значительное количество ар-матуры в своем объеме.

опалуБКа длясамоуплотняЮщегося БетонаЛюбые материалы опалубки, подходящие

для обычного бетона, подходят и для самоу-плотняющегося бетона. деревянная опалуб-ка позволяет получить поверхность наибо-лее высокого качества. При использовании фанерной или стальной опалубки качество получаемой поверхности бетона хуже. если температура опалубки ниже температуры бе-тона, количество пор на поверхности увеличи-вается. в холодное время года может потре-боваться устройство теплоизоляции опалубки с целью обеспечения благоприятных условий затвердевания бетона. Самоуплотняющийся бетон более чувствителен к изменению тем-пературы во время затвердевания, чем обыч-ный бетон, уплотняемый вибрационным воз-действием. Несмотря на высокую текучесть самоуплотняющегося бетона, к опалубке для него не предъявляется особых требований по герметичности. давление, производимое са-моуплотняющимся бетоном на опалубку, не выше производимого обычным бетоном.

формирование поверХности и затвердевание самоуплотняЮщегося БетонаСамоуплотняющийся бетон затвердева-

ет примерно так же, как и бетон, содержащий суперпластификаторы. Поверхность бетона необходимо выровнять до того, как начнется окончательное затвердевание. Поверхность самоуплотняющегося бетона высыхает бы-стрее, чем поверхность обычного бетона, уплотняемого вибрационным воздействием, т.к. на поверхности самоуплотняющегося бе-тона обычно не выделяется много воды.

При заливке нового слоя бетона поверх уже затвердевшего степень сцепления сло-ев выше, чем у бетона, уплотняемого ви-брационным воздействием. Необходимо от-метить, что при заливке обычного бетона на слой свежего самоуплотняющегося бетона и последующего вибрационного уплотнения самоуплотняющийся бетон не разрушается. Такая технология может применяться при заливке наклонных поверхностей, которые

бетоны


не всегда можно выполнить с использовани-ем только самоуплотняющегося бетона вви-ду его высокой текучести.

меХаничесКие свойствасамоуплотняЮщегося Бетона Основные компоненты самоуплотняю-

щегося бетона те же, что используются при производстве обычного бетона. Отличие лишь в их соотношении, а также в исполь-зовании специальных добавок, которые, собственно, и придают бетону текучесть. Соответственно, свойства затвердевшего самоуплотняющегося бетона должны быть сходны со свойствами обычного бетона. Что и подтверждается испытаниями.

Прочность на сжатиеПрочность самоуплотняющегося бетона

на сжатие сравнима с прочностью обычных бетонов, уплотняемых вибрацией. Произ-водство самоуплотняющегося бетона, имею-щего прочность на сжатие 60 МПа, не пред-ставляет никакой сложности.

Прочность на растяжениеПрочность на растяжение определяет-

ся на цилиндрах. Полученные результаты

позволяют сделать вывод, что прочность самоуплотняющегося бетона на растяжение и соотношение прочности на растяжение к прочности на сжатие примерно соответству-ют показателям, получаемым при испытани-ях обычного бетона, уплотняемого вибраци-онными методами.

Прочность сцепления с арматуройРезультаты испытаний с использовани-

ем прутков различного диаметра позволи-ли сделать вывод, что самоуплотняющийся бетон показывает результаты лучше, чем обычные бетоны.

Модуль упругостиСамоуплотняющийся и обычный бетон

показывают сходное соотношение между модулем упругости и прочностью на сжатие. Получаемое значение при испытаниях само-уплотняющегося бетона близко к стандарт-ному для обычного бетона.

Ниже приведены основные характери-стики самоуплотняющегося бетона.Соотношение вода-связующее: 25-40%Содержание воздуха: 4,5-6,0%Прочность на сжатие (28 суток): 40-80 МПаПрочность на сжатие (91 сутки): 55-100 МПаПредел прочности на сдвиг (28 суток): 2,4-4,8 МПаМодуль эластичности: 30-36 ГПаусадочная деформация (х10-6): 600-800

транспортировКасамоуплотняЮщегося Бетонаводители бетоновозов должны быть про-

инструктированы касательно особенностей самоуплотняющегося бетона. Перед залив-кой бетона в барабан необходимо убедиться, что он чист, имеет некоторую влажность, но не содержит воды в свободном состоянии. Особую осторожность следует проявлять при транспортировке бетона на большие расстояния. водители не должны добавлять в бетон воду или добавки во время его транс-портировки.

испытания свойств самоуплот-няЮщегося Бетона в пластич-ном состоянииПри создании рецепта самоуплотняющего-

ся бетона необходимо обеспечить требуемую текучесть, способность огибать элементы ар-матуры в процессе растекания, не разделяясь при этом на отдельные фракции. Существуют специальные испытания для измерения вы-шеуказанных свойств бетонных смесей.

Ниже приведено описание некоторых ис-пытаний, принятых Обществом инженеров гражданского строительства японии.

Определение осадки бетонной смесиданное испытание служит для опреде-

ления текучести бетонной смеси. для испы-таний берут бетонную смесь, содержащую заполнитель крупностью не более 40 мм. Методика испытаний самоуплотняющего-ся бетона принципиально не отличается от методики испытаний стандартного бетона. Оценка текучести производится путем изме-рения диаметра осевшей смеси, а не верти-кальной осадки.

Тест T50испытание служит для измерения спо-

собности бетонной смеси сопротивляться разделению на отдельные фракции. По методике оно сходно с вышеописанным ис-пытанием на осадку конуса. При испытании определяется время, которое потребуется для растекания смеси на 500 мм. Обычно время растекания для самоуплотняющего-ся бетона составляет 2-5 сек.

Определение текучести с помощью воронкииспытание служит для оценки способно-

сти бетонной смеси сопротивляться разделе-нию на отдельные фракции. При испытании производится измерение времени истечения бетонной смеси через специальную ворон-ку. для испытаний используется бетонная смесь, содержащая заполнитель крупностью не более 25 мм.

Тесты U-Type и Box-Type испытание производится путем залив-

ки смеси в контейнер U-образной или ко-робчатой формы, имеющий перегородку. испытания позволяют оценить текучесть бетона при столкновении с препятствия-ми. для испытаний используется бетон,

содержащий заполнитель крупностью не более 25 мм. При испытаниях определяет-ся количество заполнителя, прошедшего через препятствие, и тем самым измеря-ется способность бетонной смеси к само-уплотнению.

заКлЮчениеизобретение самоуплотняющегося бе-

тона несомненно повлекло и еще повлечет серьезные изменения в технологии про-изводства бетонных работ как на строи-тельной площадке, так и на предприятиях, производящих готовые изделия из бетона. Преимущества использования самоуплот-няющегося бетона очевидны. Это и улуч-шение условий труда, снижение травма-тизма, ускорение темпов строительства, снижение уровня шума при проведении работ.

все вышеперечисленные достоинства самоуплотняющегося бетона открывают пе-ред строителями новые возможности.

кондАуроВ П.А.Представитель компании «SKAKO» в России

Информация предоставлена компанией «SKAKO»

бетоны


C опалубкой RATEC производителю ЖБи открываются широкие возможности по:

– исполнению разовых индивидуальных заказов;

– оперативному реагированию на конструк-торские изменения типовых серий домов;

– освоению выпуска новых, востребо-ванных рынком изделий.

Основой всех опалубочных систем RATEC служат постоянные магниты, при помощи которых опалубка фиксируется на столе (поддоне). в настоящий момент про-изводителем представлены три системы: гибкая мобильная система PSV, система стандартной автоматики SAS и модульная

деревянная система MHS (рис. 1). все си-стемы комбинируются друг с другом. На рис. 2 показана формовка балки с помощью системы SAS (продольные борта) и систе-мы PSV (фиксация проемов и торцов).

Сегодня на российском рынке наи-более востребованной является универ-сальная система PSV (рис. 3). Произ-водители 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 от-метить простоту эксплуатации этой системы, которая состоит из магнитного бокса (1) с кнопкой (2), насадки-адаптера (3), С-про-филя (4) и деревянного или металлического борта (5). в нерабочем состоянии (кнопка отжата) магнитный бокс свободно переме-щается 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, изготав-ливаемой заказчиком. При необходимости, исходя из производственных условий на за-воде, магнитные боксы можно использовать как самостоятельное оборудование. Таким образом, применение в различных комбина-циях магнитных боксов, насадок и С-профи-ля 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

трудоемкой электросварке, так непоправимо портящей дорогостоящие поддоны, тяжелой распалубке и зачистке рабочих поверхно-стей.

технологии rAtec — это современ-ные достижения на службе оптимизации производства. и многие заводы жБи из разных уголков россии (владимира, глазова, Калининграда, Коврова, Красно-камска, миасса, москвы, перми, рязани, санкт-петербурга, томска, тюмени, че-лябинска, ярославля и еще более 20 городов) уже сделали этот шаг к эконо-мии собственных ресурсов и повышению конкурентоспособности производимой продукции.

Рис. 4

1

23

5

4

Рис. 3

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.

оптимизаЦия произВоДСтВаЖби:

1. PsV – магнитная универсальная система; 2. sAs – стандартная магнитная автоматическая система;3. mHs – модульная деревянная система;

Рис. 1

1. PSV

2. SAS

3. MHS

Рис. 2

PSV SAS

опалубоЧные СиСтемы Жби


во всех развитых странах обеспылива-ние полов давно уже является обязательным условием для эксплуатации любого помеще-ния. Сегодня, когда Россия приближается к европейскому уровню производства, подоб-ные требования постепенно вводятся и у нас. Руководители российских предприятий, имеющих иностранных инвесторов, о про-блеме обеспыливания полов задумываются заранее, еще на стадии строительства по-мещения, так как иностранные инвесторы предъявляют особые требования к чистоте, гигиене и экологии производства.

Однако на многих предприятиях реше-ние об обеспыливании полов принимают слишком поздно, когда бетон начал уже раз-рушаться. Предприятие работает на полной мощности, установлено стационарное обо-рудование, ведется безостановочное произ-водство продукции. Производить обеспыли-вание в таких условиях чрезвычайно трудно и дорого, а порой даже невозможно.

Обеспыливание полов является обяза-тельным для всех типов помещений: про-мышленных цехов, складов, ангаров, тер-миналов, технических центров, подземных паркингов, автосервисов, хладокомбинатов, типографий. Особенно важно проводить защиту бетонных полов на предприятиях и складах пищевой и фармацевтической про-мышленности, чтобы не допустить контакта цементной пыли с выпускаемой продукцией, а также в помещениях, где применяется вы-сокоточная и электронная техника.

Наша компания разработала серию уникальных полиуретановых компози-ций «Полиал», предназначенных для

гидрозащиты, обеспыливания и упрочнения бетонных и промышленных полов. На рабо-тах по устройству защитных покрытий для промышленных полов мы специализируем-ся уже пять лет, а истоки научных исследова-ний, плодом которых стали композиции «По-лиал», берут начало еще в восьмидесятых годах прошлого столетия.

Большинство материалов, применяемых для защиты бетонных полов (упрочняющие топпинги, наливные полы на эпоксидной и акриловой основе), имеют большой риск от-слоения от бетонного основания. в отличие от них, полиуретановые композиции «Поли-ал» не ложатся «ковром» на бетонную по-верхность, а проникают вглубь бетона, за-полняя его поры полимером, что приводит к герметизации и упрочнению пола.

Защитные покрытия на основе полиу-ретановых материалов обладают исключи-тельно высокой твердостью, прочностью, износостойкостью, высокой химической стойкостью, просты в уборке и обслужи-вании, гигиеничны и долговечны. Они пре-красно выдерживают динамические нагрузки (вибрацию) и резкие перепады температур. Полиуретановые покрытия можно эксплуати-ровать в диапазоне температур от -500C до +1100C, а срок безремонтной эксплуатации может достигать 25 лет. При необходимости покрытию можно придать и антискользящие свойства.

Стоимость устройства защитных по-лиуретановых покрытий «Полиал» весь-ма демократична и составляет в среднем 350-450 руб./м2, причем это цена «под ключ», включающая в себя и стоимость

использующихся материалов. Такие расцен-ки на работы нам удается держать благодаря тому, что, во-первых, материал производится нашей компанией, а во-вторых, потому что мы постоянно проводим мониторинг рынка строительных услуг и всегда даем заказчику конкурентоспособное предложение.

Работы по устройству полимерных по-лов мы выполняем по всей России. и хотя наш центральный офис находится в Москве, у нас есть филиалы и представители в не-скольких регионах, среди которых Санкт-Петербург, Самара, Белгород, Нижний Нов-город, Челябинск, Ростов-на-дону, абакан, владимир, Тула, Калининград, Барнаул, го-рода Поволжья. Помимо выполнения работ по устройству покрытий, мы осуществляем и продажи наших материалов. у нас есть раз-ветвленная сеть дилеров, однако мы всегда рады видеть новых партнеров и готовы со-трудничать со строительными компаниями из других регионов.

Полиуретановые материалы «Полиал» не уступают импортным аналогам по харак-теристикам и выгодно отличаются по цене. Сочетание высочайшего качества и опти-мальной стоимости покрытий делает выбор материалов «Полиал» идеальным решени-ем для обеспыливания и полимерной защи-ты бетонного пола.

Компания «промтехсервис»москва, тел.: (495) 225-30-80, 226-35-85

факс: (495) 648-67-80нижний новгород, тел.: (8312) 72-06-06

[email protected], [email protected]

ОбЕСПЫЛИВАНИЕ бЕТОННЫх ПОЛОВВ СКЛАДСКИх И ПРОИЗВОДСТВЕННЫх ПОмЕщЕНИЯх

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

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

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

полимерные покрытия бетонных полоВ


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 0,3-0,8% 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.

добавка для бетонов Бетопласт – модифика-тор полифункционального действия. Примене-ние его в количестве 0,2-0,35% от массы цемен-та обеспечивает: • гарантированную подвижность бетонной смеси – П4;• сохраняемость подвижности – 2 часа;• увеличение прочностных характеристик – 15%;• экономию цемента – 10%.

Бетопласт производится в виде 30% раство-ра плотностью 1,165 кг/дм3.

КРОМе ТОГО, в НОМеНКЛаТуРу выПуСКаеМОй и ПОСТавЛяеМОй ПРедПРияТиеМ ПРОдуКЦии вХОдяТ СЛедуЮЩие МОдифиКаТОРы:

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.

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.

химиЧеСкие ДобаВки Для бетоноВ


Лигнопан - это не только современные добавки,Это серьезная ЭКономия!!!

фирму «БиОТеХ» (1993г. рождения), выпускающую современные добавки для бе-тонов и строительных растворов, знают в России уже многие. Но еще больше специали-стов 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 много-функциональной комплексной добавкой, сочетающей в себе свойства высокоэффектив-ного 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 ком-пании «Биотех».

Но в этой статье мне бы хотелось поделиться не тем, какие замечательные наши до-бавки, работайте только с ними, и вы не пожалеете, что стали применять их в своей техно-логии, а привести цифры и наглядно показать экономику при применении этих 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 сле-дующие показатели:

расчет стоимости 1 м3 Бетона с доБавКой «лигнопан Б-1» и Без доБавКи.в таблице приведены составы равноподвижных бетонных смесей с одинаковой прочностью бетона в проектном возрасте и стоимостью

составляющих бетонную смесь. Цены на материалы указаны на середину июля 2007года для московского региона.

Количество сэкономленного цемента на хорошо организованном и отлаженном производстве может достигать значительно большей величины. Кроме этого, при увеличенном расходе цемента (при изготовлении б\смесей более высокого класса по сравнению с приведен-ным) 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 [email protected]

рис. 2. Прочность на сжатие бетонов с различными добавками



использование 45 % раствора нитрата кальция (nitcAL soL 45) как противоморозной добавки и ускорителя сроков схватывания для цемента

i. описание противоморозной доБавКи нитрата Кальция

1. общие технические характеристики добавка нитрат кальция в качестве уско-

рителя сроков схватывания цемента предна-значена для производства бетонных смесей, в частности, рекомендована при низких тем-пературах воздуха.

введение добавки нитрата кальция в бе-тонную смесь при низкой температуре окру-жающей среды вызывает понижение тем-пературы замерзания воды, что позволяет замешивать бетон при температуре воздуха –10ºC без замедления процесса гидратации цемента. Нитрат кальция также использует-ся для замедления коррозии стальной арма-туры в бетоне.

Эффективное влияние нитрата кальция на бетонную смесь достигается при темпе-ратуре –20ºC, если добавляется более 1% добавки от массы цемента.

Эффективное влияние нитрата кальция достигается как при использовании порт-ландцемента без добавления CEM I, так и при использовании металлургического цемента CEM III/A; наилучшие результаты были получены при использовании метал-лургического цемента.

2. условия использованияПри производстве (разработке) бетона

следует учитывать влияние добавки нитра-та кальция, обладающей противоморозными свойствами и ускоряющей сроки схватывания.

Рациональность использования этой добавки с какими-либо другими добавками должна каждый раз подтверждаться испы-таниями.

Подробные технические условия исполь-зования нитрата кальция и условия проведе-ния работ должны соответствовать инструк-ции производителя добавки.

ii. описание проведенныХ испытаний

1. программа испытанийданные лабораторные испытания были

проведены в соответствии с программой ис-пытаний, определенной в вышеуказанном контракте.

• Контрольные испытания по составу бетона:

- цементы- заполнители.• испытания по срокам схватывания

цементов при температурах 20ºC и 3ºC для раствора-образца без добавления и с добавлением нитрата кальция при использовании цементов CEM I 42.5R и CEM III/A 32.5 NA.

• Определение состава образцов бетон-ных смесей без добавления и с добав-лением нитрата кальция.

• испытания образцов бетонных сме-сей без добавления и с добавлением нитрата кальция:- Консистенция- Содержание воздуха.

• испытания образцов затвердевшего бетона без добавления и с добавлением нитрата кальция с использованием це-ментов CEM I 42.5R и CEM III/A 32.5 NA: - Прочность на сжатие на 1, 7 и 28 сутки- Прочность на сжатие на 2 сутки при

температуре –15ºC- абсорбционная (поглощающая) спо-

собность- Морозостойкость в воде и соли- водопроницаемость.

2. испытания основных веществИспытания цементадля испытаний бетона без добавле-

ния и с добавлением нитрата кальция при изготовлении бетонных смесей были ис-пользованы цементы CEM I 42.5 R и CEM III/A 32.5 NA с цементной мельницы «Gorazdze Cement S.A.» в Chorula. С полученной партии была взята проба цемента, которая была ис-пытана производителем цемента. Результа-ты испытаний представлены в приложении.

Испытания заполнителяПри изготовлении бетонных смесей для

образцов бетона без добавления и с добав-лением нитрата кальция были использованы следующие заполнители:

• Базальтовый гравий, – 2/5; 5/8; 8/11; 11/16; 16/31,5 мм с месторождения Krzeniow, произведенный угольно-промышленной ком-панией «Bazalt» в Wilkow. Контрольные испы-тания были проведены с целью определить:

• структуру гравия;• содержание минеральной (неорганиче-

ской) пыли;• содержание примесей (загрязнение);• поглощательную способность;• морозостойкость(прямым методом);• морозостойкость(модифицированным

прямым методом);• прочность на разрушение;• реакционную способность щелочей;• форму гравия;• природный песок с Quartz Sand Mine

«Krzeszowek» S.A. в Krzeszowek. Были проведены контрольные испытания с этим песком, целью которых являлось определение:

• состава песчинок;• содержания минеральной пыли;• содержания примесей (загрязнение);• содержания органических примесей.

Нитрат кальция технического качества (CN) обладает свойствами, которые позво-ляют использовать продукт в создании бе-тонной смеси со следующими свойствами:

• ускоренным набором прочности;• устойчивостью к трещинообразованию;• пролонгированным во времени набором

прочности (долгосрочное повышение ►



Taблица 2влияние доБавКи нитрата Кальция на время сХватывания цементов

cem 42.5r и cem iii/A 32.5 nA (цементы «GorAzdze»)

No. Раствор

добавка Темп. окр.среды Схватывание изменение

[%] [0C] начало [мин.]

конец [мин.]

начало [мин.]

конец [мин.]

1 Образец – цемент CEM I 42.5R 0 20 142 200 - -

2 Образец – цемент CEM I 42.5R 0 3 409 517 - -

3 NITCAL SOL 45 с цементом CEM I 42.5R 1 20 202 255 +60 +55

4 NITCAL SOL 45 с цементом CEM I 42.5R 1 3 318 555 –91 +38

5 NITCAL SOL 45 с цементом CEM I 42.5R 2 20 130 202 –12 +2

6 NITCAL SOL 45 с цементом CEM I 42.5R 2 3 225 420 –184 –97

7 Образец – цемент CEM III/A 32.5 NA 0 20 285 355 - -

8 Образец – цемент CEM III/A 32.5 NA 0 3 435 580 - -

9 NITCAL SOL 45 с цементом CEM III/A 32.5 NA 1 20 192 250 –93 –105




Taблица 5результаты испытаний прочности Бетона на основе цемента cem i 42.5 r с доБавлением нитрата Кальция

No. №

образца

возраст образца [сутки]

Масса образца

[кг]

Предел прочности

[кН]

Прочность на сжатие

С добавлением 1% от массы цемента

1 1

1 (200 C)

8.454 494.3 22.0

23.0

2 2 8.326 524.3 23.3

3 3 8.355 522.9 23.2

4 4 8.430 522.9 23.2

5 5 8.253 520.3 23.1

6 1

2 (–150 C)

8.402 351.4 15.6

17.6

7 2 8.381 371.8 16.5

8 3 8.447 403.9 18.0

9 4 8.368 437.0 19.4

10 5 8.457 415.3 18.5

11 1

7

8.470 998.7 44.4

44.2

12 2 8.537 1019.1 45.3

13 3 8.465 1000.4 44.5

14 4 8.342 982.2 43.7

15 5 8.473 973.6 43.3

16 1

28

8.502 1227.3 54.6

52.0

17 2 8.530 1154.0 51.3

18 3 8.520 1117.1 49.7

19 4 8.341 1119.8 49.8

20 5 8.442 1227.7 54.7


1 1

1 (200 C)

8.339 524.9 23.3

22.9

2 2 8.416 514.4 22.9

3 3 8.322 525.8 23.2

4 4 8.464 500.2 22.2

5 5 8.397 510.9 22.7

6 1

2 (–150 C)

8.424 458.6 20.4

18.1

7 2 8.461 407.2 18.1

8 3 8.422 359.5 16.0

9 4 8.386 429.3 19.1

10 5 8.463 375.7 16.7

Taблица 7результаты испытаний прочности Бетона на основе цемента cem iii/A nA с доБавлением нитрата Кальция

No. №

образца

возраст образца [сутки]

Масса образца

[кг]

Предел прочности

[кН]



1 1

1 (200 C)

8.372 157.9 7.0

7.6

2 2 8.435 156.9 7.0

3 3 8.468 161.6 7.18

4 4 8.427 184.7 8.21

5 5 8.502 191.8 8.52

6 1

2 (–150 C)

8.335 137.2 6.1

5.7

7 2 8.286 139.3 6.2

8 3 8.494 130.0 5.8

9 4 8.291 117.4 5.2

10 5 8.322 112.5 5.0

11 1

7

8.503 705.4 31.4

30.1

12 2 8.465 679.7 30.2

13 3 8.527 678.4 30.2

14 4 8.387 649.1 28.9

15 5 8.471 668.5 29.7

16 1

28

8.558 983.5 43.7

44.8

17 2 8.450 961.9 42.8

18 3 8.521 1035.3 46.0

19 4 8.451 1035.9 46.0

20 5 8.523 1019.5 45.3


1 1

1 (200 C)

8.422 203.2 9.0

8.9

2 2 8.491 204.2 9.1

3 3 8.421 198.0 8.8

4 4 8.392 204.2 9.1

5 5 8.421 196.4 8.7

6 1

2 (–150 C)

8.257 160.7 7.1

8.0

7 2 8.350 201.9 9.0

8 3 8.299 197.1 8.8

9 4 8.313 166.8 7.4

10 5 8.228 171.8 7.6

прочностных характеристик бетона);• противоморозной добавкой. Эффек-

тивное влияние нитрата кальция на бетонную смесь достигается при низкой температуре окружающей среды, если добавляется больше 1% добавки от мас-сы цемента;

• в качестве анодного замедлителя кор-розийных процессов арматурной стали в бетонах.в 2003 г. Польский исследовательский

институт дорожного и мостового строитель-ства (Polish Roads and Bridges Research Ins-titute (IBDiM)) утвердил NITCAL противомо-розной добавкой.

добавление не приводит к образова-нию твёрдых отложений (расслаиванию) ни после 150 циклов +20/–20°C, ни после дей-ствия воды или раствора соли. Значитель-ное увеличение прочности после нахожде-ния бетона в течение суток при –15°C, а на следующие сутки при +20°C.

введение добавки в бетонную смесь при низкой температуре окружающей среды вы-зывает понижение температуры замерзания воды, что позволяет замешивать бетон при температуре воздуха –10ºC без замедления процесса гидратации цемента.



Taблица 12результаты испытаний морозостойКости Бетона на основе цемента

cem iii/A 32.5 nA с доБавлением нитрата Кальция (1% от массы цемента) через 150 циКлов (замораживание и размораживание)

№ Maсса до испытания

Maсса после испытания

Разность масс

Морозостойкость

уменьшение массы


[граммов] [%] [MПa]

испытания в воде

1 2600.0 2602.8 0 0 54.9

2 2518.4 2523.3 0 0 48.3

3 2515.3 2517.5 0 0 46.6

4 2453.2 2455.8 0 0 46.9

5 2467.8 2471.4 0 0 45.4

6 2484.0 2487.9 0 0 42.7

Ср. значение 0

испытания в 2% растворе соли

1 2513.2 2517.6 0 0 48.9

2 2549.9 2554.5 0 0 44.1

3 2541.8 2546.4 0 0 49.9

4 2592.4 2595.8 0 0 44.8

5 2555.8 2559.5 0 0 47.2

6 2519.8 2423.3 0 0 49.2

Ср. значение 0 47.4

Контрольные образцы

1 2510.0 2511.1 - - 51.9

2 2592.5 2593.5 - - 55.9

3 2426.6 2427.7 - - 50.2

4 2498.2 2499.3 - - 54.4

5 2560.1 2561.2 - - 50.9

6 2557.6 2559.0 - - 53.4

Ср. значение - 52.8

Taблица 10результаты испытаний морозостойКости Бетона на основе цемента

cem i 42.5r с доБавлением нитрата Кальция (1% от массы цемента) через 150 циКлов (замораживание и размораживание)

№Maсса до

испытания Maсса после испытания

Разность масс

Морозостойкость

уменьшение массы


[граммов] [%] [MПa]

испытания в воде

1 2554.9 2552.4 2.5 0.09 59.8

2 2429.6 2430.2 0 0 53.4

3 2547.6 2545.0 0 0 56.1

4 2565.0 2562.0 3.0 0.12 51.9

5 2603.5 2601.9 1.6 0.06 54.5

6 2555.8 2553.5 2.3 0.09 50.9

Ср. значение 0 54.5

испытания в 2% растворе соли

1 2557.0 2554.6 2.4 0.09 61.7

2 2422.9 2424.1 0 0 55.0

3 2501.9 2498.8 3.1 0.12 64.9

4 2531.0 2527.3 3.7 0.14 69.6

5 2527.2 2524.7 2.5 0.10 58.4

6 2493.8 2491.6 2.2 0.08 58.4

Ср. значение

Контрольные образцы

1 2584.1 2586.7 - - 69.5

2 2535.3 2538.1 - - 69.5

3 2538.7 2540.9 - - 71.3

4 2499.1 2501.9 - - 70.4

5 2547.8 2550.6 - - 67.8

6 2542.1 2545.2 - - 70.8

Ср. значение - 69.9

Эффекты от применения:• Полностью вступает в химические реак-

ции с цементом, не вызывая последую-щего высолообразования.

• возможность снятие опалубки через 12-18 часов.

• Снижение энергозатрат (температура прогрева 20-30ºС).

• увеличивает ударную вязкость и проч-ность на излом для дорожного бетона.

• Не влияет на морозостойкость дорож-ных бетонов, устойчивость к солям.

• увеличивает прочность готового изде-лия на сжатие в 1,5-2 раза.

• уплотняет бетон.• уменьшает истираемость бетона (до-

рожные покрытия и элементы моще-ния).

• действует как анодный замедлитель процессов коррозии помещенной в бетон стали.

• Не влияет на реологию.Качественные характеристики:

• ингибитор коррозии (2-4%).• устойчивость к трещинообразованию

(1-2%).• Противоморозная добавка (1-3,5%),

(раствор 45% – начало кристаллизации –25ºС, 42% – начало кристаллизации –28ºС).

• Легко может регенерироваться и утили-зироваться.

• ускоренный набор прочности и схваты-вания (0,5-1,2%).

• Пролонгированный во времени набор прочности (2-2,5%).

• Термически устойчив.• Хорошо растворим в воде.• Не образует высолов.• Срок хранения не менее 2 лет.

Нитрат кальция разрешен к примене-нию в качестве модифицирующей добав-ки в бетоны и строительные растворы при возведении монолитных бетонных и желе-зобетонных конструкций, монолитных ча-стей сборно-монолитных конструкций и ►

Прочность на сжатие кубиков 15 cм после суток при –15°C и суток при +20°C

Цемент / СМ (нитрат

кальция)СеМ 142.5Р СеМ Ш/а №

0.0 % (эталон)

9.1+0.6МПа 4.2±0.3 МПа

0.45 %17.6±1.5

МПа (193 %)

5.7±0.5 МПа(136 %)

0.90 %18.1±1.8

МПа (199 %)

8.0±0.9 МПа(190 %)

прочность > 5 mпa означает, что об-разец способен выдержать дальней-шее замораживание.

Прочность на сжатие через 17 ч в MПa (воздух, объем %) в ящике с изоляцией.дозировка

СN / t0 0% 1 % 3% 5%

–10 °С 6.7 (2.7)

6.8 (2.2)

9.3 (2.7)

12.1 (2.6)

–15 °С 0 (2.9) 6.5 (2.2)

8.3 (2.9)

9.3 (3.6)

–20 °С 0 (2.6) 7.6 (2.7)

5.9 (4.5)

9.0 (3.9)



Таблица 14средние значения ХараКтеристиК затвердевшего Бетона с доБавлением нитрата Кальция и Без него

№ Тип бетона

Прочность на сжатие Погло-щение

(впитыва-ние)

Прочн. после

испытаний на поглощ.

способ-ность

Морозостойкость водопроницаемость

1 сутки (темп. 200 C)

2 сутки(темп. –150 C)

7 сутки 28 сутки уменьшение массы в [%]

уменьшение прочности [%]

увели-чение массы

Глубина проникания

воды

[MПa] [MПa] [MПa] [MПa] [%] [MПa] вода Соль вода Соль [%] [мм]

1

Образец на цементе CEM I 42.5R без нитрата

кальция 21.0/100 9.1/100 40.9/100 50.7/100 5.7 59.8 0.10 0 3.67 5.58 0.38 48.0

2

Образец на цементе CEM III/A 32.5 NA без нитрата

кальция 6.2/100 4.2/100 30.2/100 46.0/100 6.8 56.2 0 0 0 16.1 0.40 39.7

3

Образец на CEM I 42.5R с нитратом

кальция23.0/11022.9/109

17.6/19318.1/199 44.2/108 52.0/103 5.7 62.3 0 0 22.1 12.3 0.63 86.3

4Образец CEM III/A 32.5 NA с нитр.кальция

7.6/1238.9/144

5.7/1368.0/190 30.1/100 44.8/97 6.5 55.1 0 0 0.10 0.10 1.18 145.3

замоноличивания стыков сборных конструк-ций, для ячеистых бетонов и др.

• ГОСТ 24211-91 «добавки для бетонов» Общие технические требования

• СП 82-101-98 «Приготовление и применение растворов строительных».

• ГОСТ 1922-84 арболит (бетон на основе цементного вяжущего) и изделия из него.

• ГОСТ 25820-83 «Бетоны легкие». ■

Информация предоставленаооо «Гидромон»

защита и ВоССтаноВление бетонных конСтрукЦиЙ от ВозДеЙСтВия ВоДы

интервью с независимым экспертом, доцентом кафедры «технологии вя-жущих материалов и строительных изделий» уральского государственно-го технического университета – упи, сергеем вадимовичем Беднягиным. Общеизвестны два способа защиты бето-

на от воздействия воды: механический способ и путем введения химических и минеральных добавок.

Механический способ гидроизоляции – об-лицовка плотным материалом, камнем, гра-нитом, плиткой. Также используются обмазки, пропитки полимерными составами, битумом. Но, если обработать поверхности битумом, нет гарантий, что где-то не появятся трещины. Ме-ханические воздействия на это покрытие могут нарушить эту сплошную пленку, что обеспечит доступ воды к бетону.

второй способ защиты бетона от воздей-ствия воды – использование химических доба-вок или цементов, которые могут противостоять коррозии бетона. Рассмотрим коррозию под действием пресной проточной воды, возможно под давлением. Эта коррозия состоит в том, что растворяются некоторые компоненты цементного камня – известь (гидрооксид кальция), а гидро-оксида кальция в цементном камне достаточно много. его может быть до 20% от массы новооб-разований. Цементный камень образуется при гидратации клинкерных минералов – цемента и воды. Бетон – это цементный камень с заполните-лем. Коррозия под действием пресной проточной воды сводится к тому, что разрушается гидроок-сид кальция, как наиболее растворимый компо-нент. Этот процесс называется выщелачивание. а вместо каждого кристаллика остается пора. Чем больше пористость, тем меньше прочность. Продукты гидратации цементного камня – высо-коосновные, высокощелочные соединения. Когда концентрация извести в порах цементного камня

падает, высокощелочные соединения начинают разлагаться, снижать свою основность с выделе-нием гидрооксида кальция. Этот процесс лавино-образного вымывания и постоянного образова-ния пористости приводит к разрушению бетона. Как противостоять этому процессу? Необходимо добиться того, чтобы извести было меньше при твердении цементного камня. Это достигается за счет того, что можно регулировать минералоги-ческий состав цементного клинкера. Он состоит из ряда соединений. Одни соединения при ги-дратации выделяют известь, другие нет. Меняя соотношение этих соединений в клинкере, можно повлиять на стойкость цемента к коррозии.

Защита от воздействия воды путем вве-дения химических добавок в тело бетона. ак-тивные минеральные добавки, в частности, пылевидные золы теплоэнергетики, молотые гранулированные шлаки, природные активные минеральные добавки реагируют со свободной известью и образуют гидросиликаты, гидроалю-минаты, гидрофериты кальция. Растворимость этих соединений на порядок меньше, чем у из-вести. Механизм действия пенетрона, видимо, аналогичен, только химическая добавка прони-кает в поры бетона из слоя обмазки, содержа-щей необходимые вещества в условиях водона-сыщения структуры бетона.

Какой вид гидроизоляции, и в каких слу-чаях находит свое применение?

Механический способ гидроизоляции недо-рогой. Например, битум. есть районы, где всё залито битумом и всё отравлено, ведь битум – это отход нефтепереработки. всё зависит от условий, в которых находится бетонная кон-струкция, и какие на неё осуществляются воз-действия. если нет никаких воздействий, то поверхностная гидроизоляция будет служить очень долго. другое дело – условия, при которых на конструкцию действуют истирающие и дина-мические усилия. в таких случаях необходимо

использовать введение химических добавок. Какой из способов защиты бетона при-

меняется чаще?у каждого материала есть своя ниша. Спе-

циалисты должны знать, что и где следует при-менять. Безусловно, имеются такие условия, при которых практически единственным способом защиты является использование пенетрона.

что бы вы хотели пожелать гК «пенетрон-россия»?

ГК «Пенетрон-Россия» – давно известная компания, уже лет пятнадцать, с тех пор, когда хлынул поток технологий с Запада. Пенетрон я даже сам использовал при гидроизоляции в под-земном гараже. Советую принимать на работу грамотных специалистов, как и прежде. Студенты нашего факультета (фСМ уГТу-уПи), кафедры «Технологии вяжущих материалов и строитель-ных изделий» – это те специалисты, которые действительно разбираются в данной области. Молодые и талантливые, от которых, несомнен-но, будет прок.

620076, г. екатеринбург, пл. жуковского, д.1, тел./факс (343)217-02-02

109428, г.москва, рязанский пр-т, д.24, стр.2, тел. (495)922-56-24e-mail: [email protected] www.penetron.ru

420043, г.Казань, ул.вишневского, д.26а, оф. 109, тел. (843)250-09-11e-mail: [email protected] www.penetron-kazan.ru

химиЧеСкие ДобаВки Для бетоноВ, ГиДроизоляЦия бетоноВ


СелектиВная ДезинтеГраторная актиВаЦия портландцемента

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

ЭКОНОМиКа аКТиваЦии –ПеЧаЛьНые РеЗуЛьТаТыПроблема активации портландцемента с

целью повышения его полезных свойств так же стара, как и сам портландцемент. и все же, несмотря на долгие годы теоретических изысканий и натурных опытов, отработанной на сегодняшний день методики активации портландцемента, когда бы затраты на ее осуществление не превышали бы затрат на само его производство, не существует. Мно-гочисленные публикации, эксплуатирующие тему увеличения активности портландце-мента, в основной массе предлагают мето-ды, весьма далекие от реалий практического использования как в части аппаратного обе-спечения, так и в части экономической целе-сообразности предлагаемых работ. вместе с тем, увеличение активности, а в большинстве случаев просто доработка поступающего на предприятия портландцемента заводского изготовления для приведения его в соответ-ствие с заявленной маркой, в наше время представляется особенно актуальной. имен-но сейчас, когда объемы строительства стре-мительно растут, дефицит портландцемента ощущается особенно остро. в создавшейся ситуации, когда только для поверхностного удовлетворения постоянно растущего спро-са необходимо увеличить производство це-мента с 45-53 млн. тонн до 80-90 млн. тонн, даже крупным потребителям приходится ми-риться с зачастую крайне низкой изначаль-ной активностью портландцемента и приоб-ретать материал, единственное достоинство которого – наличие на складе.

Острый дефицит портландцемента, став настоящей проблемой современного стро-ительства, приводит к тому, что крупные це-ментные заводы совершенно не заинтере-сованы в повышении качества выпускаемой продукции. ажиотажный спрос обеспечивает отличный сбыт материала сомнительных до-стоинств и низкого качества. К тому же мно-гие цементные заводы на сегодняшний день попросту не в состоянии улучшить качество выпускаемой продукции, так как износ основ-ных фондов на конец 1996 года составлял 57%, а на начало 2006 года – уже порядка 70%.

Сейчас ситуация медленно начала ме-няться, хотя говорить о том, что проблема технического перевооружения отечествен-ных цементных заводов близка к разреше-нию, не приходится. Так, по расчетам специ-алистов, для модернизации и строительства новых цементных заводов необходимы ин-вестиции в размере 5.1-6.3 млрд. долларов. По данным различных источников, в случае задержки сроков технического переоснаще-ния действующих предприятий цементной промышленности, дефицит цемента к 2010 году превысит 20 млн. тонн.

Подобные прогнозы заставляют серьез-но задуматься о перспективах использова-ния портландцемента в строительстве, да и

самой себестоимости такого строительства. если в настоящее время при достаточно умеренном дефиците качество цемента, в отдельных случаях, не выдерживает никакой критики, что же случится, когда потребность в данном материале многократно превысит предложение? При этом наращивание объ-емов производства материала низкого каче-ства не может рассматриваться как выход из сложившейся ситуации. Повышение активно-сти портландцемента позволяет более полно использовать потенциальные возможности вяжущего и открывает широкие горизонты снижения расхода портландцемента при по-лучении изделий, нормируемых показателей прочности, морозостойкости и т.д. Подобный подход, сокращение потерь при хранении и транспортировке, должен быть признан един-ственно верным, когда снижение дефицита портландцемента достигается не только бла-годаря увеличению объемов производства, а в большей степени за счет повышения каче-ства выпускаемой продукции. Тем более про-изводство цемента не является безупречным в плане воздействия на окружающую среду. Обжиговая карбонатная технология произ-водства портландцемента связана с больши-ми объемами выбросов в атмосферу СО2, что входит в противоречие с международными программами защиты окружающей среды. Одного этого факта вполне достаточно, чтобы понять, что проблема нехватки портландце-мента требует комплексного решения, когда увеличение объемов производства должно сопровождаться и улучшением качества вы-пускаемой продукции.

Справедливости ради необходимо отме-тить, что производители цемента далеко не единственные виновники крайне неэффек-тивного использования сырьевых и энерге-тических ресурсов в производстве вяжущих материалов. Свой вклад вносят и низкая куль-тура использования цемента в отечествен-ном строительстве, и снижение его активно-сти при неправильном хранении, и нехватка качественных заполнителей для бетона, что также вызывает перерасход цемента.

и все же, возвращаясь к вопросу каче-ства отечественного портландцемента, при-ходиться признать, что сейчас, когда его нехватка ощущается особенно остро, а тех-ническая вооруженность отечественных це-ментных заводов еще очень далека от миро-вых стандартов, было бы наивно надеяться на скорое повышение качества отечествен-ного портландцемента. в этом случае центр тяжести решения данной проблемы вполне может переместиться от крупных заводов-монополистов к предприятиям строительной отрасли, непосредственно занятым в про-изводстве бетонных изделий и конструкций. или иными словами, цементные заводы, выпускающие продукцию усредненной ак-тивности, могут рассматриваться скорее как поставщики сырья, а не готового продукта

требуемых характеристик. в этом свете мето-дика корректировки свойств портландцемен-та, в том числе и увеличения его активности, адресованная, прежде всего, предприяти-ям строительной отрасли средней и малой мощности, могла бы кардинально изменить существующую практику использования портландцемента.

Теоретически корректировка основных свойств портландцемента вполне возможна. На сегодняшний день накоплен богатый опыт увеличения активности портландцемента пу-тем повышения дисперсности цементного по-рошка. Однако, несмотря на впечатляющие результаты лабораторных исследований, данная методика не нашла применения в про-изводстве строительных материалов. Много-численные попытки внедрения методики ак-тивации портландцемента непосредственно на местах его использования не привели к желаемым результатам, эффект повышения вяжущих свойств портландцемента не покры-вал расходов на ее осуществление. Поэтому, когда в начале данной статьи говорилось об отсутствии методики активации портланд-цемента, имелось в виду не отсутствие воз-можности активации в принципе, а отсутствие энергопродуктивного способа ее осуществле-ния, когда затраты энергии были бы сопоста-вимы с полученными результатами. На сегод-няшний день именно в этом несоответствии и кроется основная проблема активации порт-ландцемента.

впечатляющие результаты эксперимен-тов так и не нашли применения на практи-ке, защищенные диссертации и полученные ученые степени не в силах изменить сло-жившуюся ситуацию, потому что экономиче-ская целесообразность была, есть и будет краеугольным камнем внедряемых в про-изводство инновационных методов. Основ-ной мерой всех технологических процессов всегда являлся не только сам полученный положительный эффект, но и затраты на его осуществление. Таким образом, загадка ак-тивации цемента, когда, с одной стороны, су-ществующие методы позволяют увеличивать его марку с М 400 до М 600-700, а, с другой стороны, предлагаемые методы в настоящее время не используются в производственной практике, объясняется очень просто.

да, действительно, практические воз-можности повышения вяжущих свойств цемента существуют. активация цемента в производстве бетонных изделий и конструк-ций могла бы в некоторой степени снять проблему его нехватки, улучшить качество выпускаемой продукции, сделать возмож-ной оперативную корректировку основных свойств вяжущих материалов. Однако на сегодняшний день затраты на проведение активации портландцемента многократно превышают полученную экономическую вы-году от ее осуществления. Только экономи-ческой неэффективностью существующих ►

оборуДоВание Для произВоДСтВа Сухих СмеСеЙ


методов активации можно объяснить тот глубочайший кризис, в котором в настоящее время пребывает практика использования тонкомолотых вяжущих материалов повы-шенной активности.

Многочисленные попытки решить про-блему получения высокодисперсных вяжу-щих материалов при снижении удельного расхода энергии до настоящего времени не привели к успеху, в основном по причине из-начально неверно выбранного как самого способа измельчения цементного зерна, так и конструкционно-технологических параме-тров оборудования.

Сегодня, когда высокая стоимость порт-ландцемента заставляет пересмотреть усто-явшуюся практику его использования, на страницах специализированных изданий, сайтах фирм-производителей измельчитель-ного оборудования, информационных фору-мах, тема увеличения активности вяжущих материалов приобретает особую актуаль-ность. Зачастую предлагаемые методы, как относительно новые, так и имеющие много-летнюю историю, оказываются весьма дале-ки и от возможности практической реализа-ции, и от экономической целесообразности предлагаемых работ. и причина этого все та же – несоответствие полученных резуль-татов и затраченной энергии. При этом наи-более часто в обсуждении темы активации цемента упоминается методика увеличения дисперсности цементного порошка или до-полнительного помола цемента заводского изготовления, которая объективно является наиболее апробированной как в лаборатор-ных условиях, так и при массовом производ-стве портландцемента.

Однако кажущаяся простота метода активации цемента путем увеличения его дисперсности таит множество подводных камней, более того, при всей доступно-сти и техническом совершенстве данного метода он никогда и нигде не давал поло-жительных результатов, за исключением лабораторных экспериментов, где эконо-мическая составляющая активации цемен-та не учитывалась.

При этом помол клинкера является за-ключительной технологической операцией производства цемента; казалось бы, и его активация должна двигаться в направлении увеличения дисперсности порошка, однако это не так.

Производство больших объемов мате-риала на цементном заводе и активация относительно небольших партий, как и по-лучение порошков удельной поверхности до 3000 см2/г или более 4500 см2/г – это техно-логические операции, предъявляющие со-вершенно разные требования как к самой модели разрушения цементного зерна, так и к измельчительному оборудованию, за-действованному в работах по активации. Поэтому и сам метод повышения активности путем увеличения дисперсности, как и из-мельчительное оборудование, традиционно используемое в производстве цемента, со-вершенно не подходит для его активации на предприятиях, занятых в производстве бетонных изделий и конструкций. Причина этого, казалось бы, парадоксального утверж-дения кроется в нелинейном увеличении расхода энергии, затрачиваемой на получе-ние материалов различной дисперсности.

ЦеНа аКТиваЦии –выБОР СПОСОБавсе твердые материалы и цементный

клинкер в том числе характеризуются при-сущим им сопротивлением разрушению, причем на разных ступенях тонкого из-мельчения сопротивление разрушению раз-лично. Существует общая закономерность: чем меньше размеры частицы, тем выше расход энергии, необходимой для ее раз-рушения. Так, при помоле цемента в ша-ровой мельнице до удельной поверхности 3000-3500 см2/г, ее прирост практически про-порционален затраченной работе (по закону Ритингера). Однако при более высоких сте-пенях измельчения, когда происходит агло-мерация тончайших частичек, дальнейший прирост удельной поверхности сопровожда-ется повышенным расходом энергии.

Помимо увеличения расхода энергии, затрачиваемой непосредственно на раз-рушение цементных зерен, при их помоле выделяется значительное количество теп-ла, вызывающего нагрев и мелющих тел, и самого измельчаемого материла. Чем выше дисперсность получаемого продукта, тем выше и его нагрев при помоле. увеличение температуры цементного клинкера при его измельчении – явление резко отрицатель-ное, оказывающее влияние на энергопотре-бление, производительность и эффектив-ность работы помольного агрегата. Так, по данным С. М. РОяКа и в. 3. ПиРОЦКОГО, на измельчение клинкера до удельной поверхно-сти 2500 см2/г при температуре 400 С затрачи-вается около 24 квт·ч/т, при 1200 С – 34 квт·ч/т и при 1500 С – 39 квт·ч/т. При тонкости помо-ла до 3300 см2/г с увеличением температуры материала расход электроэнергии еще более повышается (до 130 квт·ч/т при 1500 С).

Таким образом, с точки зрения опти-мального соотношения количества затрачи-ваемой энергии и дисперсности получаемого продукта показатель удельной поверхности на уровне 2800-3000 см2/г объективно яв-ляется предпочтительным. К слову можно сказать, что отечественные цементные за-воды, выпускающие продукцию достойного качества и дорожащие своей репутацией, домалывают цементный клинкер до озна-ченной цифры – и не более того. Происходит это потому, что даже с учетом увеличения активности цемента, повышения его мар-ки, а, следовательно, и цены, дальнейший помол попросту экономически невыгоден. Сама возможность выпуска высокоактивно-го, быстротвердеющего цемента, удельная поверхность которого более 3500 см2/г, под-разумевает использование современного помольного и классифицирующего оборудо-вания, применение технологической схемы замкнутого цикла помола клинкера, а значит, серьезную модернизацию действующих це-ментных заводов. иначе производство вы-сокоактивного цемента попросту не может быть рентабельным.

Однако данный факт зачастую обходят своим вниманием сторонники метода акти-вации портландцемента заводского изготов-ления путем его дополнительного помола. Но, если цементному заводу с его большими объемами выпускаемой продукции и агрега-тами измельчения высокой мощности, шта-том технологов и инженеров, производство высокоактивного портландцемента попросту

экономически невыгодно, то как предприятие средней мощности, с его ограниченными объ-емами перерабатываемого материала, смо-жет повысить активность портландцемента заводского изготовления путем его допол-нительного помола, удерживаясь при этом в рамках экономической целесообразности?

и все же способ повышения активности портландцемента, когда затраты на его осу-ществление относительно невелики, суще-ствует – это метод селективной дезинтегра-торной активации портландцемента.

в основе данного метода лежит ком-плексный подход как к вопросам выбора оптимальной модели разрушения цемент-ного зерна, возможность корректировки гра-нулометрического состава цементного по-рошка и, наконец, аппаратное обеспечение, выполненное на основе промышленно выпу-скаемого технологического оборудования.

для того чтобы разобраться с сутью предлагаемого метода активации портланд-цемента, прежде всего необходимо понять, какие факторы оказывают основное влияние на свойства минеральных вяжущих веществ и с помощью какого оборудования данный метод может быть реализован на практике наиболее эффективно.

фаКТОРы, ОКаЗываЮЩие вЛияНие На СвОйСТва ПОРТЛаНдЦеМеНТаХорошо известно, что многие свойства

портландцемента, в том числе его актив-ность, скорость твердения и др., определя-ются не только химическим и минералоги-ческим составом клинкера, но и, в большой степени, тонкостью помола продукта, его гранулометрическим составом и формой ча-стичек порошка.

Цементный порошок в основном состо-ит из зерен размером от 5-10 до 30-40 мкм. Обычно тонкость помола портландцемента характеризуют остатками на ситах с раз-мером ячеек в свету 0,2; 0,08, а иногда и 0,06 мм, а также удельной поверхностью порошка. Портландцемент рядового каче-ства измельчают до остатка на сите № 008 5-8 % (по массе), цементы же быстротвер-деющие – до остатка 2-4% и меньше. При этом удельная поверхность соответственно достигает 2500-3000 и 3500-4500 см2/г и бо-лее. Однако зависимость между остатком на сите и показателем удельной поверхности цементного порошка достаточно условна. Более того, в случае, если помол материала производился не на мельнице истирающего действия (в частности барабанной шаровой или вибрационной мельнице), а, например, с использованием измельчительного агрегата ударного действия, остаток на сите не имеет никакого отношения к удельной поверхности полученного материала. Соответственно, остаток на сите, как, строго говоря, и пока-затели удельной поверхности цементного порошка не могут рассматриваться как вели-чины, способные дать реальную картину ак-тивности цемента. Можно только отметить, что дисперсность цементного порошка, его зерновой состав, форма зерна в основном зависят от вида помольного агрегата, при-менения открытого или замкнутого цикла из-мельчения, формы и размера мелющих тел, скорости свободного удара при дезинтегра-торном способе измельчения и т.д.

Подобные расхождения между реальным



положением вещей и многолетней практикой определения качества цемента по его удель-ной поверхности и массовому остатку частиц размером более 80 мкм объясняется тем, что классическим агрегатом тонкого помола це-ментного клинкера является шаровая мель-ница. Поэтому методы определения ожида-емой активности цемента по его остатку на сите и строились, исходя из особенности помола методом раздавливания-истирания. Но является ли данный метод измельчения действительно эффективным при активации ограниченных объемов цемента?

НеМНОГО О ТеОРииРаЗРуШеНия ЦеМеНТНОГО ЗеРНа Рассматривая основные модели раз-

рушения твердых тел, в том числе и це-ментного зерна, можно выделить два типа разрушающей деформации, которая и вы-зывает разделение объекта на отдельные элементы. Как при дроблении, так и при тонком измельчении куски или отдельные зерна материалов в различных механизмах разрушения подвергаются преимуществен-но действию сжимающих сил с двух сторон (например, в щековых, конусных и других подобных дробилках, барабанных шаровых и вибрационных мельницах) или с одной стороны (например, в мельницах струйных, дезинтеграторах или ударно-отражательных дробилках). в результате воздействия сжи-мающих сил в кусках и зернах материала возникают напряжения, приводящие, при до-стижении предельных значений, к разрыву, с образованием более мелких частиц. Объ-ективно, для разрушения твердых тел де-формация сдвига со смещением (действие сжимающих сил с одной стороны) является более предпочтительной, нежели деформа-ция сжатия, осуществляемая в результате действия сжимающих сил с двух сторон. Это объясняется, прежде всего, тем, что боль-шинство материалов, используемых в про-изводстве минеральных вяжущих веществ, характеризуются прочностью на сжатие, в 6-12 раз превосходящей прочность на рас-тяжение. Поэтому при их измельчении с использованием помольных агрегатов, ре-ализующих модель разрушения на основе деформации сжатия, энергии расходуется во много раз больше, чем необходимо по расчетам. Наиболее ярким представителем помольных механизмов двухстороннего на-гружения являются барабанные шаровые мельницы, а также мельницы вибрацион-ные. Так вот, в шаровых мельницах на по-лезную работу измельчения расходуется не более 1,5-10 % всей подводимой энергии. Остальная часть энергии переходит в без-возвратно теряемое тепло или, другими сло-вами, расходуется впустую. Но именно этот тип помольного оборудования в настоящее время наиболее широко используется в про-изводстве цемента как на этапе подготовки сырьевых компонентов, так и при оконча-тельном помоле клинкера.

Но если шаровые мельницы реализуют явно не оптимальную модель разрушения, а их коэффициент полезного действия так вы-зывающе мал, чем же тогда можно объяснить тот факт, что данный тип помольного обо-рудования получил настолько широкое рас-пространение? Ответ заключается в особой специфике производства цемента, связанной

с большими объемами перерабатываемых материалов. в данном случае выбор помоль-ного агрегата в большой мере определяется необходимой дисперсностью продукта, а так-же надежностью и простотой обслуживания оборудования. и шаровые мельницы явля-ются признанной классикой производства цемента вовсе не из-за выдающихся показа-телей эффективности измельчения или опти-мального расходования подводимой энергии, совсем наоборот. в настоящее время суще-ствуют помольные агрегаты, например, мель-ницы ударного действия, в которых расход электроэнергии на единицу измельчаемого материала почти в два раза ниже по сравне-нию с барабанными шаровыми мельницами. Однако именно шаровые мельницы обеспе-чивают получение больших объемов тонко-дисперсных материалов при достаточно вы-соких показателях технической надежности оборудования. в настоящее время никакое другое помольное оборудование не может конкурировать с шаровыми мельницами в деле переработки больших объемов матери-алов, и производственная практика это лиш-ний раз подтверждает.

Но производство портландцемента, когда высокие затраты на его изготовление в не-которой степени компенсируются большими объемами производства, это не повышение активности ограниченных партий. Примене-ние барабанных шаровых мельниц в про-изводстве портландцемента – это, прежде всего, пример удачного найденного баланса между дисперсностью продукта, расходом энергии и технической надежностью обору-дования.

Экономическая эффективность при-менения агрегатов измельчения различной конструкции прежде всего зависит от тре-буемой дисперсности продукта и затрат на ее достижение. и в случае, если активация портландцемента заводского изготовления проводится на местах его непосредствен-ного использования, например, на предпри-ятии по выпуску ЖБ изделий и конструкций, именно от правильно выбранного типа агре-гата измельчения будет зависеть экономиче-ская целесообразность работ по активации портландцемента. в этой связи обработка ограниченных объемов портландцемента с использованием помольного оборудования, реализующего модель разрушения-дефор-мации сжатия, экономически бессмыслен-на. иными словами, барабанные шаровые мельницы, традиционно используемые в производстве портландцемента для получе-ния материала требуемой дисперсности, не могут быть использованы при его активации. Причина этого – снижение эффективности измельчения и повышение энергопотребле-ния при попытках увеличить дисперсность продукта сверх определенного значения. Отсутствие действующих линий активации портландцемента (лабораторное оборудо-вание производительностью 10-500 кг/ч в расчет не принимается) лишний раз под-тверждает бесперспективность метода уве-личения дисперсности цементного порошка путем его дополнительного помола в уста-новках двухстороннего нагружения – шаро-вых мельницах.

Справедливости ради необходимо отме-тить, что пути повышения эффективности из-мельчения, увеличения производительности

и снижения энергопотребления шаровых мельниц существуют, более того – они до-статочно давно и успешно используются в практике производства высокоактивного бы-стротвердеющего цемента.

ПОМОЛ ЦеМеНТа в ЗаМКНуТОМ ЦиКЛевыше мы рассматривали особенности

работы шаровых мельниц различного спо-соба побуждения мелющих тел (мельницы барабанные и вибрационные), работающих в открытом цикле и осуществляющих помол материала «на проход». Шаровые мельницы с вибрационным побуждением мелющих тел, работающие по открытому циклу, в настоя-щее время наиболее часто рассматривают-ся как агрегаты активации портландцемента. Суть технологической схемы открытого цик-ла помола заключается в том, что независи-мо от способа загрузки и выгрузки измельча-емого материала (мельницы непрерывного либо циклического действия) за один проход обрабатываемый материал получает требу-емую дисперсность.

если в мельницу циклического действия загружается сырье, то после определен-ного времени обработки из мельницы раз-гружается готовый продукт. данная схема, так назойливо предлагаемая для активации портландцемента, в производстве цемента используется все реже, так как считается объективно устаревшей. Более того, получе-ние высокодисперсного материала на шаро-вых мельницах открытого цикла при сохра-нении какого-либо намека на экономическую эффективность в принципе невозможно.

Обычно шаровые мельницы с откры-тым циклом измельчения применяют для помола клинкера до удельной поверхно-сти 2500 реже до 3000 см2/г, в этом случае расход электроэнергии составляет 25-30 квт·ч/т продукта. для получения цемента с удельной поверхностью 3000-3500 см2/г и выше применяют обычно более экономич-ные мельницы, работающие в замкнутом цикле с воздушными классификаторами, одно- или двухкамерные. Чаще использу-ют помольные установки с двухкамерными мельницами.

Принцип работы шаровой мельницы, ра-ботающей в замкнутом цикле, следующий: измельченный в шаровой мельнице матери-ал поступает в классификатор, где из него выделяются частицы тех размеров, какие требуются для готового продукта, а более крупные зерна направляются снова в мель-ницу на дополнительное измельчение. Та-ким образом, из материала непрерывно из-влекаются наиболее дисперсные частички, которым особенно присуще свойство агре-гироваться и прилипать к мелющим телам и стенкам мельницы, снижая, таким образом, эффективность помола. Благодаря извлече-нию высокодисперсных частиц, производи-тельность помольных установок возрастает на 20-30 %, при этом удельный расход энер-гии снижается на 15-20 %.

На шаровых мельницах с классифика-тором создается возможность получать вы-сокопрочные быстротвердеющие цементы с удельной поверхностью 3500-4500 см2/г и более, при пониженном содержании в них тончайших частиц, быстро теряющих актив-ность. Кроме того, в шаровых мельницах с классификатором создаются предпосылки ►



к лучшему охлаждению материала, что, как отмечалось выше, положительно сказывает-ся на его измельчении.

Помольные комплексы, состоящие из агрегатов измельчения и классификации, характеризуются большой маневренностью в работе и позволяют выпускать цементы с различной тонкостью помола при посто-янных загрузках и размерах мелющих тел, что совершенно недостижимо в мельницах с однократным прохождением материала. Требуемую тонкость помола устанавливают соответствующим регулированием работы классификатора. Недостаток этих устано-вок – их большая сложность и стоимость по сравнению с мельницами, работающими по открытому циклу.

МеТОды СНиЖеНия ЗаТРаТ ЭНеРГии ПРи ПОМОЛе ЦеМеНТаРассмотренная технологическая схема

помола материалов в замкнутом цикле хотя и обеспечивает возможность активации порт-ландцемента, себестоимость повышения его активности все равно остается достаточно высокой. Однако это единственный энерго-продуктивный способ увеличить активность портландцемента методом повышения его дисперсности. высокая стоимость подобных работ объясняется, прежде всего, тем, что тонкий помол цементного клинкера является наиболее энергоемким процессом, а увеличе-ние дисперсности цементного порошка невоз-можно без серьезных затрат энергии. именно на помол клинкера приходиться до 70% энер-гозатрат при производстве цемента.

вторая причина высокой себестоимости помола портландцемента – низкая эффек-тивность помольного оборудования, реа-лизующего модель разрушения методом двухстороннего нагружения (деформация сжатия). Шаровые мельницы, являясь наи-более яркими представителями помольного оборудования раздавливающе-истирающего действия, при работе с высокодисперсными материалами характеризуются низкой эф-фективностью, и КПд их составляет в луч-шем случае несколько процентов.

Таким образом, для того чтобы карди-нально уменьшить себестоимость активации портландцемента, необходимо прежде всего снизить затраты энергии на разрушение це-ментного зерна. При этом нужно признать, что большое уменьшение затрат энергии могут дать лишь те способы, при которых материалы, имеющие прочность на сжатие большую, нежели прочность на растяжение, измельчались бы под влиянием прямых раз-рывающих воздействий на них, а не в ре-зультате первоначальных сжимающих сил. иными словами, в работах по активации портландцемента, выполняемых на местах его использования, когда объемы перера-батываемого материала относительно не-велики (по меркам цементных заводов), эко-номически целесообразным является метод ударного разрушения или, как его еще назы-вают дезинтеграторный метод.

Также для снижения себестоимости активации портландцемента, помимо ис-пользования более рациональной модели разрушения цементного зерна, необходимо попытаться сократить объемы частиц, подле-жащих измельчению. Соответственно, при со-кращении количества объектов разрушения,

затраты энергии также снижаются, а вместе с ней и уменьшается себестоимость актива-ции.

Как уже говорилось раньше, при прочих равных условиях, чем выше дисперсность получаемого продукта, тем больше энергии необходимо затратить для ее достижения. другими словами, чем меньше размер ча-стицы, тем больше энергии требуется для ее разрушения, и наоборот, чем крупнее ча-стица, тем меньше энергии требуется для ее разрушения.

в целом сам процесс тонкого помола является весьма энергоемким и требует по-вышенных энергетических затрат по сравне-нию с более грубым измельчением. К тому же тонкий помол подразумевает повышение интенсивности энергетического воздействия на обрабатываемый материал, что всегда сопряжено с безвозвратной потерей метал-ла из-за износа помольных органов, который тем выше, чем тоньше частицы обрабатыва-емого материала (при прочих равных усло-виях). Тончайшие частицы материала пре-пятствуют эффективному разрушению более крупных зерен, снижая производительность помольного оборудования и увеличивая его энергопотребление. Поэтому своевремен-ное удаление из зоны помола частиц, до-стигших требуемой тонины, обеспечивает повышение эффективности измельчения. в этом случае значительно меньше частиц ма-териала будет подвергаться безрезультатно-му нагружению, что обеспечивает снижение энергозатрат на трение частиц между собой и исключает их переизмельчение.

вЛияНие ЗеРНОвОГО СОСТава На ОСНОвНые СвОйСТва ЦеМеНТаисследования показывают, что эффек-

тивность помола цементного клинкера, оце-ниваемая по оптимальному гранулометри-ческому составу порошка и минимальному удельному расходу электроэнергии, тем выше, чем быстрее и полнее выделяются из материала наиболее тонкие фракции, за-трудняющие процесс измельчения. именно на своевременном удалении частиц тре-буемого размера и основана технология с использованием замкнутого цикла помола клинкера, обеспечивающая получение вы-сокодисперсного быстротвердеющего порт-ландцемента, удельная поверхность которо-го составляет 3500-4500 см2/г и выше.

Однако далеко не вся масса цементно-го порошка нуждается в дополнительном измельчении при его активации, поэтому разделение исходного продукта по разме-ру частиц является действенным способом снижения себестоимости активации. именно поэтому работы, связанные с повышением вяжущих свойств цемента заводского из-готовления, необходимо рассматривать как комплекс мероприятий, направленных на увеличение дисперсности цементного по-рошка за счет корректировки его грануломе-трического состава.

известно, что цементный порошок весьма неоднороден по своему грануломе-трическому составу, более того, степенью неоднородности во многом определяются его физико-технические свойства, в част-ности равномерность твердения, прочность на разных сроках твердения и т.д. Разные фракции цементного порошка оказывают

влияние на прочность цемента, изменяют его водопотребность, пластичность цемент-ного теста, и, наконец, скорость твердения. в связи с этим ряд исследователей рекомен-дует характеризовать активность цемента не только по удельной поверхности порошка, но и по зерновому составу. Так, а. Н. иваНОв-ГОРОдОв полагает, что равномерное и бы-строе твердение цемента достигается при следующих зерновых составах:зерен мельче 5 мкм – не более 20 %, зерен размерами 5-20 мкм – около 40-45 %, зерен размерами 20-40 мкм – 20-25 %, а зерен крупнее 40 мкм – 15-20 %.

Многочисленные исследования, про-водившиеся как в нашей стране, так и за рубежом, позволили выявить следующую зависимость между количеством зерен опре-деленного размера и скоростью твердения портландцемента. Так, частицы размерами 0-5 мкм оказывают решающее влияние на рост прочности цементного камня в первые часы твердения. именно от частиц этого размера напрямую зависят сроки начально-го схватывания портландцемента. Частицы размером 5-10 мкм влияют на прочность це-ментного камня в 3-7 суточном возрасте, а фракция 10-20 мкм определяет прочность в 28 суточном и более позднем возрасте. уста-новлено, что, измельчая один и тот же клин-кер и соответственно изменяя долю частиц размером 5-20 мкм в общей массе цемент-ного порошка, можно получать портландце-мент марок 600, 700 и 700 БТЦ (аббревиа-тура БТЦ расшифровывается как «быстро твердеющий цемент»).

Таким образом, для повышения актив-ности портландцемента либо обеспечения возможности регулирования прочности бе-тонных изделий в разные сроки твердения достаточно увеличить долю частиц опреде-ленного размера в общей массе цементного порошка. увеличение процентного содержа-ния частиц нужных размеров естественно происходит за счет дополнительного измель-чения крупных цементных зерен, которые в достаточном количестве присутствуют даже в высокомарочном цементе, не говоря уже о материале среднего качества. естественно, помол относительно крупных цементных зе-рен требует меньших затрат энергии, поэто-му его себестоимость относительно помола тонких частиц невелика.

ПРиНЦиПы СеЛеКТивНОГО иЗМеЛьЧеНия ЦеМеНТНОГО ЗеРНадля того чтобы реализовать технологию

выборочного или, иначе, селективного из-мельчения в работах по активации портланд-цемента, необходимо провести первичную классификацию материала для выделения «балластной» фракции, состоящей из ча-стиц требуемых размеров, дополнительное измельчение которых нецелесообразно.

Термин «первичная» классификация вводится специально, чтобы отразить суть метода селективного измельчения. если в производстве портландцемента использует-ся технологическая схема замкнутого цикла измельчения, когда в процессе помола клин-кера частицы требуемого размера извлека-ются уже после первичного помола, то в этом случае имеет место классификация «вто-ричная», так как классифицирующий агрегат работает с материалом, прошедшим стадию



первичного измельчения. Предлагаемый метод использования «первичной» класси-фикации при активации портландцемента заключается в том, что классифицирующий агрегат устанавливается перед помольной установкой, что позволяет провести пер-вичное разделение поступающего на помол материала, а значит – выделить цементные зерна нужного размера, исключив их нагру-жение в помольном агрегате. Частицы, про-шедшие классификацию, отправляются в приемный бункер тонкого продукта, частицы, не прошедшие классификацию, отправляют-ся на помол.

Таким образом, «первичная» классифи-кация портландцемента позволяет выделить из основной массы цементного порошка от 30 до 60% частиц, дальнейшее измельчение которых не только экономически нецелесо-образно, но и вредно по причине их переиз-мельчения! удаление «балластной» фракции из основной массы активируемого цемента позволяет снизить требования к размольной мощности агрегатов измельчения и исполь-зовать измельчительное оборудование, про-изводительность которого по помолу ниже, чем общая производительность технологи-ческой линии активации портландцемента, что было совершенно невозможно при ста-рых схемах активации.

Однако сама по себе «первичная» клас-сификация хотя и позволяет в значительной степени уменьшить нагрузку на помольный агрегат как в части снижения объемов пере-рабатываемого материала, так и в части тре-бований к дисперсности получаемого про-дукта, но это еще не сам метод селективной дезинтеграторной активации портландце-мента, а только его составляющая.

в принципе, для дополнительного помо-ла выделенной фракции можно использовать помольные агрегаты различной конструкции, в том числе и мельницы барабанные шаро-вые, и мельницы вибрационные, но эффект активации портландцемента в этом случае будет неполным, применение агрегатов из-мельчения ударного действия будет в любом случае предпочтительным. Причина этого заключается в том, что шаровая мельница является помольным агрегатом, характери-зуемым крайне низкой избирательностью измельчения.

для продукта, измельчаемого методом раздавливания-истирания (модель разруше-ния деформация-сжатие) свойственен весьма разнообразный гранулометрический состав, который представлен мелкими (переизмель-ченными), частицами (<5мкм), частицами основной «товарной» фракции (5-40мкм) и крупными частицами, размер которых в де-сятки раз превышает размер частиц «товар-ной» фракции. При этом процентное отно-шение частиц каждой фракции изменяется в зависимости от вида мельницы, применения открытого или замкнутого цикла измельчения, размера мелющих тел, а также от формы бро-неплит в шаровых мельницах, соотношения между длиной и диаметром мельниц, степени заполнения камер мелющими телами и цело-го ряда других факторов.

в случае, когда шаровая мельница ис-пользуется для активации портландцемента независимо от гранулометрического соста-ва исходного материала, конечный продукт будет представлен тремя основными

фракциями, которые будут состоять из переизмельченных частиц, средней фракции и крупных частиц.

При увеличении интенсивности воздей-ствия мелющих тел на обрабатываемый материал содержание переизмельченных частиц в порошке будет достаточно быстро увеличиваться, при этом переход крупной фракции в среднюю будет происходить более медленно. Отсюда можно сделать вывод, что при дополнительном помоле высокодисперс-ных порошков на шаровой мельнице «товар-ная» фракция, представленная частицами среднего диапазона размеров, в результате переизмельчения переходит в мелкую фрак-цию, содержащую тонкие частицы, в то вре-мя как процентное содержание в порошке частиц крупной фракции в процессе помола изменяется достаточно медленно.

иЗМеНеНие ГРаНуЛОМеТРиЧеСКОГО СОСТаваЦеМеНТНОГО ПОРОШКа в ЗавиСиМОСТи ОТ ТиПа ПОМОЛьНОГО аГРеГаТаНизкая избирательность измельчения,

которая в целом характерна для шаровых мельниц, независимо от способа побужде-ния мелющих тел (мельницы барабанные, вибрационные, планетарные, эллиптические -центробежные), усугубляется отсутствием возможности регулирования гранулометри-ческого состава получаемого продукта в плане уменьшения размеров частиц сред-ней, наиболее важной фракции цементного порошка. Так как истирающий помол – это прежде всего крайне разнообразный зерно-вой состав, процентное отношение основ-ных фракций в готовом продукте не зависит от дисперсности исходного материала. При попытках уменьшить размер частиц средней фракции, скажем, с 40 до 20 мкм (не увели-чить показатели удельной поверхности, а именно уменьшить средний размер частиц) в результате неизбирательного раздавливаю-ще-истирающего помола попутно измельча-ется весь размерный ряд цементных зерен. верхняя часть средней фракции переходит в тонкий переизмельченный класс цементных частиц, а измельчаемые крупные зерна не успевают компенсировать потерю средней фракции. в результате на фоне увеличения удельной поверхности цементного порошка фиксируется сокращение доли частиц наи-более важных размеров 10-20 мкм. и чем интенсивней истирающее воздействие, тем больше показатели удельной поверхно-сти цементного порошка, а вместе с этим и больше тонких частиц, и тем меньше частиц средней фракции требуемого размера. Полу-чается замкнутый круг, если интенсивность истирающего воздействия недостаточна, в цементном порошке не удается уменьшить процент частиц крупных, если, напротив, из-быточна, происходит пополнение массы тон-ких частиц в основном за счет измельчения частиц средних.

Следует учесть, что для равномерно-го твердения цементного камня помимо мелкой фракции (5-10 мкм), оказывающей определяющее влияние на рост прочности в начальные сроки твердения, также не-обходима и фракция средняя (10-20 мкм), которая определяет прочность цемента в первые недели и месяцы набора прочности.

Отсутствие возможности повлиять на гранулометрический состав цементного по-рошка при помоле на шаровой мельнице практически не оставляет надежды на по-лучение материала, повышение активности которого в начальные сроки твердения не оборачивалось бы снижением прочности и морозостойкости в последующем.

Неоднородность зернового состава по-рошка, полученного в результате измельче-ния методом истирания, также подтверж-дает и устоявшаяся практика определения удельной поверхности цементного порошка по остатку на сите № 008. Так, остаток 5-8% (по массе) характерен для цемента, из-мельчаемого на шаровой мельнице, удель-ная поверхность которого 2500-3000 см2/г. даже быстротвердеющий высокомарочный цемент с удельной поверхностью 4500 см2/г обычно имеет 2-5% частиц размерами более 80 мкм.

Метод ударного измельчения цементного зерна, напротив, характеризуется достаточ-но узкой гранулометрией, процентное содер-жание в порошке частиц средней фракции при измельчении материала методом сво-бодного удара гораздо выше, нежели при других способах помола. Поэтому основной прирост прочности цемента, активирован-ного ударным методом, наблюдается не в первые часы твердения, а спустя 3-7 суток. Что объясняется, прежде всего, высокой из-бирательностью измельчения методом сво-бодного удара.

При ударном, или как его еще называют дезинтеграторном измельчении цементного зерна, гранулометрия получаемого продукта в основном зависит непосредственно от ско-рости свободного удара. Так, для разруше-ния цементного зерна в зависимости от его размера необходима строго определенная энергетика ударного воздействия. Чем выше скорость помольного органа (для дезинте-гратора, центробежно-ударной мельницы) или скорость самой разрушаемой частицы (для струйной мельницы), тем меньше раз-мер частиц в готовом продукте. учитывая высокую гранулометрическую однородность материала, полученного в результате удар-ного измельчения, можно сделать вывод о самом характере такого измельчения.

если при истирающем помоле разруша-ющее воздействие помольных органов от-ражается на всем ассортименте размеров частиц, то при ударном измельчении разру-шаются лишь те частицы, размер которых соответствовал интенсивности ударного воз-действия. или, другими словами, при недо-статочно мощном ударе измельчаются толь-ко относительно крупные, малоактивные цементные зерна, недомолотые заводскими шаровыми мельницами. если скорость уда-ра будет увеличена, начнется разрушение «хвостов» средней фракции, если скорость удара еще повысится – начнется уменьше-ние размеров средней, а затем и верхней части «средней» фракции и так далее.

Многочисленные опыты показали, что у портландцемента, имеющего остаток на сите № 008 20%, в результате дезинтеграторного измельчения и как следствие выравнивания зернового состава средней части, частицы размерами более 80 мкм переходят в сред-нюю фракцию с размерами частиц менее 40 мкм. иными словами, крупные ►



неактивные цементные зерна в результате ударного измельчения переходят в активную среднюю фракцию, оказывающую основное влияние на прочность цементного камня в первые дни, недели и месяцы его твердения.

именно высокая избирательность де-зинтеграторного измельчения обеспечивает возможность получения активированно-го портландцемента средних показателей удельной поверхности, но с полным отсут-ствием остатка на сите № 008 и чрезвычайно малым остатком на сите № 006.

Соотношение основных фракций це-ментного зерна после помола наглядно де-монстрируют прилагаемые гистограммы, позволяющие определить процентное со-держание частиц различных размеров в це-ментных порошках сопоставимой удельной поверхности, но полученных на разных по-мольных агрегатах.

Как видно из представленных ниже ги-стограмм, главное отличие порошков, полу-ченных на разных помольных агрегатах, это процентное отношение основных фракций. Материал, помол которого производился на шаровой мельнице, характеризуется относи-тельно большим количеством тонких частиц размерами менее 5мкм и высоким содержани-ем крупных зерен размерами более 40 мкм.

При этом главной проблемой повышения содержания тонкой фракции вследствие пе-реизмельчения цементного зерна является даже не снижение производительности по-мольного оборудования и не повышение рас-хода энергии, затрачиваемой для бесцель-ного сверхтонкого помола. Тонкие частицы размером менее 5 мкм, большое количество которых образуется при раздавливающе-ис-тирающем измельчении, способны снизить прочность цементного камня. именно из-за переизмельчения цементного зерна в ряде случаев активность портландцемента в ре-зультате дополнительного помола не только не увеличивается, а, наоборот, снижается.

ПРиЧиНы и ПОСЛедСТвия ПеРеиЗМеЛьЧеНия ЦеМеНТНОГО ЗеРНаХорошо известно, что чрезмерное из-

мельчение цементного зерна не всегда

целесообразно, а при определенных услови-ях совершенно недопустимо, так как частич-ки 1-3 и даже 5 мкм быстро гидратируются влагой воздуха уже при кратковременном хранении цементов на складах, что значи-тельно снижает активность материала. в случае, если активация портландцемента проводится на местах его использования, что исключает его длительное хранение, пере-измельчения цементного зерна также необ-ходимо избегать, так как высокодисперсные частицы размерами менее 5 мкм при затво-рении цемента водой гидратируют настоль-ко быстро, что практически не участвуют в последующем его твердении. в результате высокодисперсные частицы, на получение которых была затрачена львиная доля под-веденной энергии, в твердеющем цементном камне играют роль мелкого заполнителя, так как их гидратация закончилась задолго до начала гидратации частиц более крупных. именно поэтому для того чтобы обеспечить равномерное и быстрое твердение цемента содержание частиц размерами менее 5 мкм не должно превышать 20%. в противном случае эстафета равномерного твердения при строго последовательной гидратации цементных зерен необходимых размеров будет нарушена, что негативно скажется на прочности цементного камня либо бетонного изделия.

еще раз возвращаясь к вопросу опти-мального гранулометрического состава це-ментного порошка, хотелось бы отметить, что большинство разочарований практиче-скими возможностями активации портланд-цемента происходит тогда, когда основным способом увеличения его активности избира-ется метод повышения дисперсности. в слу-чае, если помольным агрегатом выступает вибрационная мельница, результаты такой активации очень легко прогнозируются. При интенсивном помоле цементного порошка с использованием мельницы раздавливающе-истирающего действия его гранулометриче-ский состав изменяется. Средняя фракция, представленная частицами 10-40 мкм, кото-рая и определяет прочность цементного кам-ня в первые недели и месяцы, в результате переизмельчения переходит в разряд частиц

размером менее 5 мкм. При затворении по-лученного «активированного» цемента во-дой сначала фиксируется небывалый рост прочности, которая обеспечивается за счет быстрой гидратации тонких частиц. именно этот эффект часто принимается, а потом и выдается за активацию цемента. вслед за лавинообразным набором прочности це-ментного камня наступает период стаби-лизации, а затем и снижение прочностных показателей. Перевод средней фракции цементного зерна в мелкую фракцию попро-сту лишает начавшийся рост прочности це-ментного камня логического продолжения. За тонкими частицами практически сразу же начинаются более крупные цементные зер-на, что не позволяет добиться равномерного набора прочности на протяжении всего сро-ка твердения. Таким образом, средняя, наи-более полноценная фракция, часто бывает принесена в жертву эффекта «псевдоакти-вации» портландцемента.

итак, цементный порошок, получаемый в шаровых мельницах любого способа побуж-дения мелющих тел, характеризуется широ-ким зерновым составом, при этом процентное содержание основных фракций цементного зерна не поддается оперативной регулиров-ке. в то же время при активации портланд-цемента совершенно необходимо получение материала узкой гранулометрии именно средней фракции (10-40 мкм), которая долж-на пополняться в результате измельчения крупных, малоактивных цементных зерен. в этой связи только при использовании агре-гатов измельчения ударного действия, таких как дезинтеграторы, центробежно-ударные мельницы и т.д., становится возможным по-вышение активности цемента наиболее ра-циональным способом.

ЗавиСиМОСТь РеЗуЛьТаТОв аКТиваЦии ОТ ЭНеРГеТиКи удаРНОГО вОЗдейСТвия выСОКОГО уРОвНя иЗБиРаТеЛьНОСТидля эффективного измельчения це-

ментного зерна дезинтеграторным методом основное значение имеет энергетика сво-бодного удара. Суммированная скорость по-мольных органов либо самой разрушаемой

Размер частиц, мкм

Процентное содержание в порошке, %



≤ 1 мкм 0.68 ≤ 10 мкм 24.43

≤ 2 мкм 5.23 ≤ 20 мкм 55.08

≤ 3 мкм 8.36 ≤ 30 мкм 82.58

≤ 4 мкм 11.13 ≤ 40 мкм 94.01

≤ 5 мкм 14.11 ≤ 50 мкм 98.71





≤ 1 мкм 1.75 ≤ 10 мкм 32.13

≤ 2 мкм 9.31 ≤ 20 мкм 46.38

≤ 3 мкм 15.06 ≤ 30 мкм 59.10

≤ 4 мкм 22.58 ≤ 40 мкм 63.09

≤ 5 мкм 28.37 ≤ 50 мкм 73.32

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

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



частицы должна составлять не менее 200 м/с, что обеспечивает увеличение удель-ной поверхности цементного порошка на 30-50% от его исходных показателей. При этом содержание частиц от 5 до 40 мкм в ак-тивированном цементном порошке может до-стигать 98 %, а содержание частиц менее 5 и крупнее 40 мкм будет гораздо ниже по срав-нению с цементом, измельчаемым на шаро-вой мельнице. именно с низким содержанием тонких частиц связаны трудности в определе-нии ожидаемой активности цемента, особен-но при использовании классических методов контроля, ориентированных прежде всего на работу с порошками, получаемыми на шаро-вых мельницах. даже когда площадь новых поверхностей, приращенных в результате ударного измельчения, достаточно велика, показатели удельной поверхности, измеря-емые по скорости прохождения через мате-риал воздуха, изменяются незначительно. Хотя гранулометрический состав цементного порошка дезинтеграторного помола меняется самым кардинальным образом.

При общем сохранении количества тон-ких частиц, изначально присутствующих в материале, средняя фракция, состоящая из частиц размерами 5-40 мкм, увеличивается с 30-50 до 60-90%, при этом частицы раз-мерами более 60 мкм в дезинтегрированном цементном порошке практически полностью отсутствуют. и хотя, как говорилось выше, прирост удельной поверхности, фиксиру-емый приборами, определяющими возду-хопроницаемость порошка, невелик, прак-тическая активность дезинтегрированного портландцемента гораздо выше, нежели ак-тивность портландцемента большей дис-персности, но активированного на шаровой мельнице.

Особенно это различие становится за-метным при определении прочности цемент-ного камня через 7-28 суток нормального твердения. Происходит это потому, что на показатели удельной поверхности матери-ала, измельчаемого в шаровой мельнице, основное влияние оказывает содержание частиц размерами менее 5 мкм. Поэтому портландцемент, измельчаемый в шаровой мельнице даже при достаточно высоких по-казателях удельной поверхности, характери-зуется большим остатком на сите № 006.

в работах по активации портландце-мента очень важно повышать дисперсность цементного порошка путем селективного из-мельчения достаточно крупных, малоактив-ных частиц, а не за счет переизмельчения цементного зерна средней фракции. дис-персность активируемого портландцемента должна увеличиваться благодаря повыше-нию доли частиц размерами от 5 до 40 мкм. Только в этом случае удельная поверхность цементного порошка будет в какой-то мере характеризовать его предполагаемую актив-ность. в случае, когда высокие показатели удельной поверхности достигнуты благодаря увеличению содержания частиц размерами менее 5 мкм, дисперсионный анализ цемент-ного порошка не дает четкого представления об его активности.

фОРМа ЧаСТиЦ и ее вЛияНие На аКТивНОСТь ЦеМеНТаОтказ от раздавливающего способа по-

мола в пользу метода дезинтеграторного

измельчения помимо снижения расхода энер-гии, затрачиваемой непосредственно на раз-рушение цементного зерна, также позволяет повысить реологическую активность цемент-ного зерна за счет изменения его формы.

известно, что характер формы и шеро-ховатость поверхности зерен имеют опре-деляющее значение для реологии высоко-дисперсных систем, что особенно важно, когда речь идет о минеральных вяжущих веществах, в частности о цементе. При этом помимо физических свойств материала на форму и шероховатость частиц основное влияние будет оказывать непосредственно сам способ их разрушения.

Так, при дроблении или помоле различ-ных материалов ударным методом полу-ченный продукт характеризуется преимуще-ственно кубовидной формой частиц. Эффект получения кубовидной формы частиц в результате ударного разрушения давно ис-пользуется в производстве строительных материалов, например, гранитного и извест-кового щебня. При этом наибольший инте-рес представляет щебень, представленный материалом преимущественно кубовидной формы, с содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы не более 15 %. Такой высококачественный щебень ис-пользуется в строительных конструкциях при изготовлении бетонных и асфальтобетонных дорожных покрытий.

в результате дезинтеграторного измель-чения цементные частицы также приобрета-ют осколочную или «щебеночную» форму с острыми углами и сильно развитой конфигу-рацией, которая способствует их более ин-тенсивному взаимодействию с водой, что в свою очередь позволяет говорить о повыше-нии физико-химической активности цемент-ного зерна.

для иллюстрации сказанно-го можно привести результаты опытов Б.в. вОЛКОНСКОГО, Л.Г. СудаКаСа, и др. по определению повышенной активности цементов, получаемых помолом клинкеров монадобластической микроструктуры. По их данным, в этом случае цементные частички получаются «щебеночной» формы с острыми углами и сильно развитой конфигурацией, благоприятствующей интенсивному взаимо-действию их с водой. Такая форма частичек, образующихся при измельчении клинкера монадобластической структуры, является следствием кристаллохимических особенно-стей исходного клинкера. При измельчении клинкера с гломеробластической структурой получаются округленные, галькообразные ча-стички, что при прочих равных условиях (оди-наковые химический состав и тонкость помо-ла) обусловливают пониженную активность получаемого цемента (примерно на 10 МПа).

исследования, проведенные Ю. и. деШКО, в. и. аКуНОвыМ, в. Л. ПаНКРаТОвыМ и др., показали, что при измельчении клинкера в струйной мельнице получаются цементы, активность которых на 7,5-15 МПа выше активности цементов той же тонкости помола, но измельченных в ша-ровой мельнице. Кроме того, цементы струй-ного помола отличаются высокой скоростью твердения и, следовательно, переходят в разряд высокопрочных и быстротвердеющих. Особенно эффективно получение с помощью струйной мельницы шлакопортландцемента

марок 500 и 600, что объясняется осколочной формой частичек с зазубренными острыми краями, благоприятствующей интенсивному их взаимодействию с водой.

Модель разрушения цементного зерна, реализуемая струйной мельницей и дезин-тегратором, практически идентична, это деформация сдвига или, по-другому, разру-шение частиц в результате действия сжима-ющих сил с одной стороны.

Таким образом, сама возможность полу-чения портландцемента, активность которого была увеличена не только в результате по-вышения дисперсности продукта, но и так-же благодаря самому способу разрушения цементного зерна, несомненно, является позитивным фактором, способным оказать влияние на баланс энергетических затрат и эффект увеличения активности цемента.

МеТОд СеЛеКТивНОй деЗиНТеГРаТОРНОй аКТиваЦииувеличение доли цементных зерен сред-

ней наиболее ценной фракции, как и возмож-ность получения частиц осколочной формы, делает возможным кардинальное повыше-ние вяжущих свойств портландцемента при минимально возможных затратах энергии и эксплуатационных расходов. Селектив-ная «первичная» классификация позволяет удалить «балластную» фракцию из общей массы активируемого портландцемента, при этом граница разделения может изменяться в зависимости от задач активации. Гранич-ная крупность разделения цементных зерен изменяется путем настройки параметров работы воздушного классификатора. Таким образом, становится возможным уже на стадии активации корректировать основные характеристики портландцемента, такие как сроки схватывания, пластичность цементно-го теста, прочность цементного камня и т.д., изменяя их в зависимости от требования конкретного производства.

возможность изменения граничной крупности разделения цементного зерна в зависимости от его размеров обеспечива-ет высокую маневренность при активации цемента низкого качества и позволяет вы-пускать активированные цементы заданного гранулометрического состава и требуемой активности.

Теперь, когда отдельные составляющие селективной дезинтеграторной активации портландцемента рассмотрены, можно пе-рейти к общему описанию предлагаемого метода (описание составлено по результа-там лабораторных исследований).

Портландцемент низкой активности по-дается на воздушно-центробежный класси-фикатор, где из общей массы материала из-влекается «балластная» фракция, которая представлена частицами определенных раз-меров. изменяя граничную крупность раз-деления частиц по их размеру, количество извлекаемых частиц может варьироваться. Обычно при «первичной» классификации извле-кается фракция, представленная частицами 0-20 мкм. если исходный цемент имеет пока-затели удельной поверхности около 2500-3000 см2/г и остаток на сите № 008 около 8-10%, то первично отделенная фракция обычно со-ставляет около 30% от общей массы. При этом показатели удельной поверхности цементно-го порошка «первичной» классификации ►



в среднем составляют 5000-6000 см2/г. Цементный порошок, не прошедший

классификацию, представлен частицами размерами более 20 мкм и имеет удельную поверхность 1000-1500 см2/г. из бункера гру-бой фракции материал подается в дезинте-гратор либо в агрегат измельчения ударного действия другого типа. Основное требова-ние, предъявляемое к измельчительному оборудованию, используемому при помоле грубой фракции, это скорость соударения, которая не должна быть ниже 200 м/с.

в результате лабораторных опытов и натурных испытаний установлено, что при более низких скоростях происходит разру-шение только достаточно крупных цемент-ных зерен, для измельчения частиц менее 40 мкм, скорость соударения 200 м/с являет-ся минимально допустимой.

в результате дезинтеграторного измель-чения грубая фракция цементного порошка получает прирост удельной поверхности око-ло 500-1000 см2/г, при этом остаток на сите № 008 обычно отсутствует полностью, а оста-ток на сите № 006 составляет от 1 до 3 %. Таким образом, цементный порошок, не про-шедший «первичную» классификацию после дезинтеграторного измельчения, характери-зуется удельной поверхностью 1500-2500 см2/г и полным отсутствием частиц размерами более 80 мкм. анализ гранулометрического состава, проведенный на лазерном анализа-торе размера частиц, позволяет говорить о высокой гранулометрической однородности полученного порошка, 95% которого пред-ставлено частицами размером менее 40 мкм, а 65% – размером менее 20 мкм.

После измельчения дезинтегрированный цементный порошок смешивается с выделен-ной «балластной» фракцией. для равномер-ного смешивания полученных фракций мож-но использовать центрифужный смеситель циклического действия, (данный тип смеси-телей обычно применяется в производстве сухих строительных смесей) либо смеситель непрерывного действия, оснащенный дозато-рами и автоматизированной системой управ-ления подачи компонентов.

использование весовых дозаторов непре-рывного действия с автоматическим управле-нием обусловлено необходимостью строго выдерживать соотношение по массе между «первично» выделенной фракцией и дезин-тегрированной частью цементного порошка.

Смешивание цементных фракций явля-ется заключительной технологической опе-рацией метода селективной дезинтегратор-ной активации. На заключительной стадии производства активированного портландце-мента в процессе перемешивания возможно введение активных минеральных добавок как природного происхождения, так и на основе технологических отходов производства. Та-ким образом, для предприятий строительной отрасли, занятых в производстве бетона, ЖБ изделий и конструкций, помимо возможности эффективного повышения активности порт-ландцемента также открываются широкие перспективы производства шлакопортланд-цемента либо портландцемента с гидравли-ческими добавками.

в настоящее время имеется богатый опыт комплексного производства как са-мого портландцемента, так и тонкомо-лотых минеральных добавок. При этом

современная цементная промышленность во все увеличивающихся объемах использу-ет добавки как природного происхождения, так и искусственные, что лишний раз под-черкивает перспективность их внедрения и в работах по активации портландцемента.

в качестве природных активных доба-вок в производстве цемента традиционно используются горные породы, например диатомит, трепел, опока, а также породы вулканического происхождения, например вулканический туф, пепел, пемза, трасс. Сырьем для активных минеральных добавок искусственного происхождения являются по-бочные продукты и отходы промышленности, такие как быстроохлажденные гранулиро-ванные доменные шлаки, белитовый шлам (отход глиноземного производства), зола-унос (отход от сжигания твердого топлива) и т.д. Широта распространения и низкая сто-имость техногенных отходов, потенциально пригодных для применения в качестве актив-ной минеральной добавки, позволяет гово-рить не только об экономической составля-ющей их использования, но и рассматривать данную возможность как важный шаг на пути оздоровления экологической обстановки и хозяйского использования огромных запасов так называемых «отходов».

возможность замещения части цемент-ного клинкера более доступными материа-лами, помимо снижения стоимости вяжущих материалов, также делает возможным соз-дание цементов со специальными свойства-ми на основе активированного портланд-цемента и побочных продуктов различных отраслей промышленности. Особый интерес в настоящее время представляет технология упрощенной схемы производства быстро-твердеющего портландцемента (БТЦ) с ми-неральными добавками, который отличается от рядового портландцемента повышенной прочностью через 3 суток твердения. еще один метод ускорения сроков схватывания и твердения гидравлических вяжущих ве-ществ заключается во введении добавок, являющихся центрами кристаллизации. Та-кой добавкой может являться измельченный гидратировавший цемент, отходы производ-ства бетонных изделий и т.д.

ПеРСПеКТивы аКТиваЦиив настоящее время экономическое со-

стояние предприятий строительной отрасли во многом зависит от восприимчивости их руководства к последним достижениям тех-ники и технологии, позволяющим обеспечить выпуск высококачественных, конкурентоспо-собных товаров, при максимально эффек-тивном использовании материальных и при-родных ресурсов.

Практическое решение важнейшей зада-чи активации портландцемента требует про-ведения целого ряда мероприятий. Прежде всего речь идет о применении наиболее эффективных в технико-экономическом от-ношении способов повышения вяжущих свойств цемента, без негативных послед-ствий для его эксплуатационных характери-стик, таких как долговечность, морозостой-кость, водопоглощение и т.д.

Однако в настоящее время производство высокомарочных быстротвердеющих цемен-тов в нашей стране находится в зачаточном состоянии. Помимо отсутствия как самой

концепции, так и отработанных методик, слож-ность работ по активации цемента заключа-ется в том, что задействованное технологи-ческое оборудование работает в условиях интенсивного воздействия разрушающих фак-торов – высокой абразивности перерабаты-ваемых материалов, огромных удельных на-грузок, высоких температур и запыленности. в этих условиях основной задачей является не только получение положительных результатов повышения вяжущих свойств цемента, но и обеспечение надежности работы каждого эле-мента технологической линии.

вместе с тем, существующие технологи-ческие схемы, используемые в производстве цемента, в целом отвечают требованиям технической надежности оборудования, вы-сокие энергетические и эксплуатационные затраты на активацию вяжущих материалов не компенсируются полученным экономиче-ским эффектом.

Широко используемые для помола клин-кера шаровые мельницы характеризуются высокой материало- и энергоемкостью, а также низкой избирательностью разрушения цементного зерна, что не оставляет надежды на их использование в работах по активации цемента. в этой связи наибольший интерес представляют методы, обеспечивающие сни-жение энергозатрат, а значит, и уменьшения себестоимости производства высокопрочных быстротвердеющих вяжущих материалов. Снижение энергозатрат при активации це-мента обеспечивается применением принци-пиально новых технологических схем, позво-ляющих уменьшить объемы измельчаемого материала в результате «первичного» селек-тивного разделения и выборочного помола наиболее рациональным методом.

Замещение одного из наиболее энерго-емких процессов производства (и активации) цемента – тонкого помола – гораздо менее напряженными технологическими операци-ями, такими как классификация, транспор-тирование, осаждение и пылеулавливание, позволило совершенно по-новому взглянуть на перспективы оперативного повышения полезных свойств цемента на местах его не-посредственного использования. ■

А.Б.лИПИлИн, гл. инженер ООО «СтройМеханика»,

руководитель ИТП «ТехПрибор», н.В. корЕнЮГИнА,

инженер-технолог ООО «СтройМеханика», М.В.ВЕкСлЕр,

инженер, ведущий специалист ИТП «ТехПрибор» (Тула)

СПиСОК ЛиТеРаТуРы1. БуТТ Ю.М. «Быстротвердеющий портланд-

цемент», сборник трудов по химии и техно-логии силикатов. Москва.1957. С. 199

2. вОЛЖеНСКий а.в. «Минеральные вяжущие вещества», учеб. для вузов.- 4-е изд. Стройиздат.1986. С. 186-201.

3. ХиНТ и.а. «Основы производ-ства силикальцитных изделий», Госстройиздат.1962. С.503.

4. вОЛЖеНСКий а.в., ПОПОв Л.Н. «Смешанные портландцементы повтор-ного помола и бетоны на их основе», государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и строитель-ным материалам. 1961. С. 107.



КаК раБотает установКаустановка состоит из трех частей – сме-

сителя, аэратора и насоса. вес каждой – при-мерно 300 кг. На колесах. Руками 4 человек легко грузится, перевозится на «Газели».

Смеситель cостоит из цистерны (1000 л) с горизонтальным двойным шнеком и лопа-точками внутри для эффективного переме-шивания и получения однородной смеси це-мента с устойчивой пеной, которая готовится отдельно в аэраторе.

аэратор – это генератор пены. Состо-ит из компрессора и пенопроизводящего

механизма. Производит непрерывно пену за счет двух резервуаров по 150 л каждый, ра-ботающих по очереди.

Насос – винтовой, мощностью 5,5 kw, статор резиновый, ротор металлический «червяк», производительность 13 м3/час. высасывает из смесителя готовую смесь и подает или в формы, или на чердак, в стену и т.д. на высоту до 16 этажа. Цикл длится 8 минут. За одну смену установка, которую обслуживают 3 человека, дает 30-40 м3 пенобетона.

главноеустановка не имеет аналогов по соотно-

шению цена-качество и, что важно, по ресур-су работы и надежности. Проверено девятью годами работы.

ооо фирма «Кварк»426054, г. ижевск, ул. 30 лет победы, 45-1тел. (3412)58-01-66, 58-02-22, 8-912-852-38-38e-mail: [email protected], [email protected] www.kvark.udm.net

ооо фирма «Кварк» на правах эксклюзивного представителя на территории россии предлагает организациям и частным лицам итальянские установки для производства неавтоклавного пенобетона и полистиролбетона.

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

или Как делать пенобетон и полистиролбетон

оборуДоВание Для произВоДСтВа пенобетона,пенообразоВатели


теплоВые Центры Для бетонных заВоДоВ

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 на основе парогене-раторов мгновенного действия Steam-Eng (серия ST) производятся в стационарном или мобильном (контейнерном) исполне-нии. 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 ка-

питальных дорогостоящих сооружений: ды-мовых труб, специальных зданий и тепло-трасс.

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, жа-ропрочной камеры сгорания.

При включении установки в камеру сго-рания нагнетается воздух и подается топли-во, происходит их смешивание. Свеча зажи-гания воспламеняет газовоздушную смесь. Под управлением электронного контроллера в нижнюю часть камеры производится по-дача воды и ее распыление через форсун-ку непосредственно в среду раскаленных газов. Происходит мгновенное испарение воды. При этом продукты сгорания не вы-брасываются в атмосферу, а утилизируются, создавая дополнительную энергию парога-зовоздушной смеси.

Полученная парогазовоздушная смесь подается в систему прогрева инертных мате-риалов и для нагрева воды.

давление газовоздушной смеси на выхо-де парогенератора не превышает 1 атм.

Парогенераторная установка обеспе-чивает 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 топлив-но-энергетических ресурсов снижается на 50% и более.

В стационарном варианте для разме-щения оборудования теплового центра не-обходима площадь размером 20-25 м2. Си-стема вентиляции – естественная.

Парогенератор может также разме-щаться непосредственно в цехе или другом производственном помещении в непосред-ственной близости от потребителя тепловой энергии.

Парогенератор устанавливается на гори-зонтальном бетонном основании и крепится к нему.

Резервуар для нагрева воды представ-ляет 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 перфорирован-ные трубы. Нагретая вода подается из бака в отопительную или иную систему насосами.

установка для умягчения воды, вхо-дящая 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 ря-дом с баком с водой.

в случае работы парогенератора на ди-зельном топливе топливный бак устанавли-вается на отметке +1 м от уровня пола вну-три или вне помещения теплового центра.

в мобильном (контейнерном) испол-нении оборудование теплового центра раз-мещается в стандартном 20-футовом кон-тейнере.

возможна поставка парогенератора, оснащенного горелками для природного газа и дизельного топлива. Переход с одного вида топлива на другой производится в тече-ние 20-30 минут.

Новым технологическим предложением, обеспечивающим более высокий уровень экономии энергоресурсов, является произ-водство парогенераторов серии ST с частот-ной (плавной) регулировкой производитель-ности в диапазоне от 100 до 10% тепловой мощности.

Применение тепловых центров на осно-ве 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 ко-тельных.

в настоящее время парогенераторы се-рии ST успешно работают на предприятиях Москвы, Московской области, Киева, Сара-това, воронежа, Сыктывкара, уфы, Самары, Саранска, Тюмени, ухты и других городов России.

Поставку парогенераторного оборудова-ния, проектные, монтажные и пусконаладоч-ные работы выполняет инженерная компания иНТеРБЛОК (Москва) – эксклюзивный пред-ставитель фирмы Steam Engineering Inc.(Кана-да) в России, украине, Белоруссии, Казахста-не. Парогенераторы серии ST поставляются на объекты эксплуатации в течение 1,5-2 ме-сяцев в полностью собранном виде. для ввода их в эксплуатацию требуется 3-5 дней.

Парогенераторы серии ST имеют серти-фикат соответствия, выданный Госстандар-том Рф и разрешение на применение Ро-стехнадзора России.

Богомолов о.В. Генеральный директор

Общество с ограниченной ответственностью

ИНТЕРБЛОКинженерная компания

Россия, 127322, Москва, ул. яблочкова, 37-в

тел. (495) 995-78-45, 728-92-93; факс: (495) 656-07-00

[email protected]

оборуДоВание Для бетонных заВоДоВ

29ЭКСПОЗИЦИЯ 24Б (44) ноябрь 2007 г. оборуДоВание Для произВоДСтВа пенобетона


Цементная промышленность в России на сегодняшний день характеризуется высоким прогрессирующим износом основных фондов, что привело на сегодняшний день к серьезно-му кризису на рынке строительной индустрии напрямую связанным с цементом.

Несмотря на это многие Руководители предприятий строительной индустрии уже успешно решили или решают в настоящее время проблему дефицита цемента с помо-щью специалистов Компании «МеТаЛТеК» путем разработки и строительства стацио-нарных хоппероприемников с прирельсовым складом цемента.

для решения задач перекачки цемента (минпорошка, извести и т.п.) используются запатентованные нашей Компанией пнев-мокамерные насосы дискретного действия серии НПа-50 с производительностью до 40 тн/ч при расходе сжатого воздуха 6 -8 м. куб./мин и давлении 4-6-ти.

Основные преимущества данных пнев-мокамерных насосов:

• экономия времени на разгрузку хоппе-ров, минимальный простой вагонов;

• экономия расхода сжатого воздуха и электроэнергии;

• простота и удобство в обслуживании оборудования;

• надежность, ремонтопригодность.Принцип сотрудничества Компании

«МеТаЛТеК» с Заказчиками основывает-ся на индивидуальном подходе к каждому из Клиентов. На начальном этапе ведется

оценка производственных нужд и требова-ний Заказчика. варианты сотрудничества подбираются, исходя из трех основных пара-метров: производственно-технологические требования, кадровый состав Заказчика и имеющийся бюджет.

Последовательность работы с Заказчиком:• согласование Технического Задания,• выбор комплексного или этапного под-

хода к решению поставленной задачи,• заключение договора, • разработка Рабочего проекта, включая

нестандартное оборудование, • изготовление технологического обору-

дования, металлоконструкций и систем автоматического управления,

• контроль выполнения общестроитель-ных и монтажных работ,

• выполнение пуско-наладочных работ и обучение персонала Заказчика.Компания «МеТаЛТеК» решает ком-

плекс «проблемных» задач, связанных с об-устройством хоппероприемников и складов цемента:

• аспирация приемных бункеров и над-бункерного пространства,

• подбор фильтров для обеспыливания силосных емкостей,

• непрерывное измерение уровня и массы цемента с возможностью отображения на РС,

• аспирируемая загрузка цементовозов, • разводка и автоматическое переключе-

ние продуктопроводов.Помимо этого Компания изготавливает и

сами технологические металлоконструкции – силосы, бункеры, воздухосборники, лест-ницы и площадки обслуживания, помещения хоппероприемника и т.д.

Особое внимание специалисты Компании «МеТаЛТеК» уделяют разработке системы аСу ТП. автоматизация складов цемента за-ключается в автоматической выгрузке прибы-вающего в железнодорожных вагонах цемен-та, автоматическом контроле уровня цемента в емкостях хранения, загрузке емкостей, пере-качке 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 вели-чине запаса цемента и других заполнителей на складах.

Российский рынок стройиндустрии по-стоянно растет. Повышается спрос на передовые технологии, обеспечивающие

максимальную производительность при бо-лее низких затратах. все это способствует активному развитию потенциала Компании «МеТаЛТеК». Оперативно реагируя на по-требности наших Клиентов, мы расширяем сферы инжиниринговой деятельности, раз-рабатываем уникальные стратегии и ме-ханизмы совместной работы, пополняем модельный ряд производимого технологи-ческого оборудования и комплектующих, ве-дем научно-техническую работу, открываем новые перспективные направления.

единый сервисный центр Компании «МеТаЛТеК» полностью обеспечивает воз-можности для проведения испытаний и пред-продажной подготовки собственного техноло-гического оборудования, обучения персонала Заказчиков, текущей эксплуатации и ремонту технологического оборудования.

На российском рынке технологическо-го оборудования для цемента предложения Компании «МеТаЛТеК» – это лучшее соот-ношение цены, качества и комплексного под-хода к решению ваших задач.

если у вас возникли вопросы или за-явки, специалисты Компании готовы на них ответить:

Т./ф.: (495) 788-89-64, 687-72-27www.metaltek.ruwww.ruscem.ru

хорошиЙ СклаД Цемента – это экономия Ваших СреДСтВ,

Времени и нерВоВ…!

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

Оперативно реагируя на потребности наших Клиентов, мы расширяем сферы инжиниринговой деятельности, разрабатываем уникальные стратегии и механизмы совместной работы

оборуДоВание Для Цементных заВоДоВ


Немного правды об асбесте

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

Россия обладает богатейшими запаса-ми этого минерала. доля нашей страны в мировом производстве асбеста превышает 50%. Одно только Баженовское месторожде-ние хризотил-асбеста, находящееся вблизи г. асбест (Свердловская обл.), дает около 25% мировой и свыше 65% добычи хризотил-асбеста в России. Месторождение содержит уникальный по чистоте и качеству хризотил-асбест, легко доступный для промышленной разработки. Россия могла бы быть ведущей державой на мировом рынке асбеста, но, как известно, деятельность монополистов во все мире ограничивается. всегда ли это делается корректными методами?

дело в том, что нашу монополию дру-гие страны решили разрушить, объявив асбест веществом, тотально вызывающим раковые заболевания. если придерживать-ся этой точки зрения, то можно сказать, что

Свердловская область является крупнейшим очагом опаснейшего заболевания. Так ли это на самом деле?

За последние 30 лет вокруг асбеста в средствах массовой информации, как за-рубежных, так и отечественных, поднята шумиха. С завидным упорством появляются ангажированные публикации, в которых вы-сказываются мнения о том, что асбест очень вреден ввиду его канцерогенных свойств и призывы к ограничению или тотальному за-прету его использования. усилиями неком-петентных или заинтересованных средств массовой информации нагнетается малоо-боснованная паника среди населения. даже уже давно известные, «классические вред-ные» вещества: свинец, соли никеля, смолы, бенз/а/пирен и другие отступили на задний план общественного внимания. Создается определенный имидж: асбест – вещество, несущее смерть. Страх перед ним глубоко засел в сознании читателей. Так что же та-кое асбест?

асбест – коммерческое название шести волокнистых природных минералов группы амфиболов (актинолит, амозит или корич-невый асбест, антофиллит, крокидолит или голубой асбест и тремолит) и серпентини-та (хризотил или белый асбест). Термин объединяет разные по минералогическому строению, физико-химическим свойствам и биологической активности волокнистые ми-нералы, имеющие только некоторые общие направления применения.

длительное на протяжении нескольких десятилетий вдыхание асбестсодержащей пыли в концентрациях в десятки и сотни раз превышающих современные, действующие в России и других странах гигиенические нор-мативы, может вызвать у части работающих, развитие профессиональных асбестообус-ловленных заболеваний органов дыхания: асбестоза, пылевого бронхита, злокаче-ственных новообразований, мезотелиомы плевры и др. По мнению ряда зарубежных исследователей, число профессиональных асбестообусловленных заболеваний и, в частности, злокачественных новообразова-ний, в мире продолжает расти и достигнет максимума в ближайшие 15-20 лет, а макси-мальный риск развития этих заболеваний у рабочих строительных специальностей, ме-таллургов и машиностроителей.

до середины XX века использование асбеста во всем мире постоянно увели-чивалось при полном отсутствии соответ-ствующих санитарно-технических мер за-щиты. Технологические процессы добычи,

производства и использования асбеста по-всеместно сопровождались интенсивным пылеобразованием. Среди работавших с асбестом отмечался высокий уровень смерт-ности от профессиональных асбестообус-ловленных заболеваний.

в результате активного проведения различных производственно-технологиче-ских и медико-профилактических меропри-ятий на большинстве предприятий мира, добывающих и перерабатывающих асбест, за последние 60 лет произошли значи-тельные изменения в уровнях воздействия асбестсодержащей пыли на работающих. Как результат, заболеваемость асбесто-зом постепенно снизилась в сотни раз, и в настоящее время большинством ученых мира он признан «болезнью прошлого». На асбестодобывающих предприятиях Ка-нады, на которых уровни запыленности не превышают национальный норматив (1 во-локно/мл) на протяжении 40 последних лет не было выявлено ни одного случая асбе-стоза. Сходные данные приводятся иссле-дователями Бразилии [Bagatin E., 2005], Зимбабве [Mutetwa в., 2006], индии [Rao V.C, 2006], Казахстана [ибраев С.а. и со-авт., 2006], Китая [Mianzhen W., 2005], Мек-сики [Alva L.S., 2006], Сингапура [Lee H.S., 2005], Таиланда [Siriruttanapruk S., 2005], украины [Кундиев Ю.и. и соавт., 1999], Юж-ной Кореи [Kang S.K., 2005], японии [Mor-inaga К., 2004] – основных стран произво-дителей и потребителей асбеста.

в 1995-1997 гг. на Баженовском место-рождении хризотил-асбеста был реализован совместный американо-финско-российский проект «The Health Surveillance of Siberian Asbestos Miners». Работа включала оценку реальной опасности развития асбестообус-ловленных заболеваний среди работающих с асбестом хризотиловым в современных условиях на ОаО «ураласбест». участники программы – специалисты четырех институ-тов – финского и американского институтов медицины труда, екатеринбургского меди-цинского научного центра профилактики и охраны здоровья рабочих промпредприятий Роспотребнадзора (екатеринбург) и Нии ме-дицины труда РаМН (Москва) обследовали 2003 стажированных рабочих (стаж работы более 10 лет) и пришли к общему заключе-нию о сопоставимости полученных данных, адекватности используемых национальных методов контроля запыленности, а также о единстве рентгенологических критериев при оценке асбестообусловленной патологии ор-ганов дыхания. Существенных отклонений в

Сухие Строительные СмеСи


состоянии здоровья работающих участника-ми проекта выявлено не было.

Снижение уровней запыленности при-вело к постепенному снижению индексов риска асбестообусловленного рака органов дыхания и мезотелиомы. из асбестообус-ловленных заболеваний злокачественная мезотелиома плевры является наиболее чувствительным индикатором неблагопри-ятных эффектов на здоровье работающих и населения асбестовой экспозиции. дирек-тива евросоюза 1999/77/еС о запрете про-изводства и использования асбеста, в своей основе, базируется на данных исследований в профессиональной среде, поскольку раз-витие асбестообусловленной патологии, и, в частности, мезотелиом, происходит только после длительного воздействия высоких доз асбестосодержащих аэрозолей.

По данным Dalton W. (1979) у 50% больных асбестозом, сформировавшемся в результате профессиональной экспози-ции амфиболовых асбестов или их смеси с хризотилом на фоне основного заболевания развиваются злокачественные новообра-зования, в том числе, у 23,5% – мезотели-омы [Selikoff I., 1979]. При изучении причин смерти больных хризотил ассоциированным асбестозом, обследованных и пролеченных в екатеринбургском медицинском научном центре за 60 лет (1946-2005 г.) не было вы-явлено ни одного случая мезотелиомы, раз-вившейся на фоне хризотил ассоциирован-ного асбестоза.

в ходе системного анализа результа-тов медицинских осмотров 174909 человек, работающих на различных предприятиях

Свердловской области за 6 лет (2000-2005 г.), установлено, что риск развития про-фессиональной асбестообусловленной за-болеваемости органов дыхания постоянно снижается. все случаи асбестообуслов-ленных заболеваний зарегистрированы только на предприятиях традиционно за-нимающихся добычей, обогащений и про-изводством хризотилсодержащей продук-ции, что ставит под сомнение значимость оценки риска развития профессиональных асбестообусловленных заболеваний ор-ганов дыхания у рабочих других отраслей промышленности.

в последние годы для прогнозирования отсроченной частоты асбестообусловленной

патологии все более активно используются различные методологии оценки риска. Зача-стую в основу этих расчетов закладываются уровни воздействия, характерные для пери-ода неконтролируемого использования ас-беста (30-50 гг. XX в.) без учета современных уровней запыленности на рабочих местах и типа используемого асбеста, искаженная (как правило, завышенная) первичная ин-формация о количестве случаев заболева-ний [Weill H. et al., 2004], что обуславливает негативные прогнозы.

Так отдельные авторы публикуют данные о том, что только в Западной европе в тече-ние ближайших 35 лет мезотелиома явится причиной смерти 250 тыс. человек [Peto J., 1999], в то время как частота заболеваний мезотелиомой по данным всемирной орга-низации здравоохранения составляет 1-2 случая на один миллион человек в год.

По другим оценкам в большинстве из этих стран (СШа [Weill H. et al., 2004], вели-кобритании [Milliard а.К., 2003], австрии [Ne-uberger M., 2003], австралии [Berry G. et al., 2003], финляндии [аалто а., 1999], Швеции [Hemminki К., Li X. 2003]) заболеваемость мезотелиомой стабилизировалась и начала снижаться еще в середине 90-х гг. XX в.

Пересмотр прогнозов будущей смертно-сти от мезотелиомы плевры в Нидерландах показал, что этот уровень будет на 44% ниже предсказанного ранее [Segura O. et al., 2003]. аналогичные данные приводят в своих пу-бликациях австралийские [Berry G., 2003] и канадские [Camus M., 2006] исследователи.

Не отвергая роли амфиболовых асбестов в развитии мезотелиом, мезотелиомогенные

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

Хризотил-асбест устойчив к воздей-ствию щелочей, но быстро разлагается под действием даже слабых кислот, то есть он активнее разрушается под действием ткане-вых жидкостей и тем самым быстрее выво-дится из организма. амфиболовые асбесты кислостойкие, что обуславливает их более длительную задержку в организме и, как следствие, пролонгированное действие на организм.

Только недавно, благодаря разработке стандартного протокола оценки биоперси-стенции минеральных волокон в легких, были показаны существенные различия в ки-нетике очищения легких от хризотила группы серпентинов и амфиболового асбеста, за-ключающиеся в том, период полувыведения хризотил-асбеста составляет 11,4 дней, а амфиболового асбеста – 466 дней [Bernstein D.M. et al., 2004].

из вышесказанного следует, что резуль-таты исследований по проблеме «асбест и здоровье», выполненные независимыми зарубежными учеными согласуются с дан-ными, полученными российскими исследо-вателями и подтверждают правомочность Конвенции Международной организации труда № 162 «Конвенция об охране труда при использовании асбеста» (ратифициро-вана в Российской федерации 08.04.2000 г. № 50-фЗ «О ратификации Конвенции 1986 года об охране труда при использовании ас-беста (Конвенция № 162)») и служат реаль-ной базой для обоснования безопасного до-пустимого контролируемого использования хризотил-асбеста.

Нашу страну пытаются вытеснить с ми-рового рынка. По сути дела запрет на ис-пользование асбеста часто принимаются по политико-экономическим соображени-ям и являются скрытыми экономическими барьерами, противоречащие основным принципам всемирной Торговой Организа-ции. «антиасбестовая» кампания является результатом острой конкурентной борьбы за рынки сбыта и носит экономический, а в ряде стран и политический характер. Кам-панию можно считать искусственно рас-крученной, и в частности, направленной на подавление нашей страны как одного из основных производителей исключительно ценного природного минерала – хризо-тил-асбеста. Не организуются же «кре-стовые походы» против указанных выше производств алюминия, хроматов, сажи и т.д., а просто принимаются более жесткие нормы, регламентирующие все параме-тры производств, влияющие на здоровье работающих и населения. Зато в отноше-нии производства и применения асбеста, в определенной степени уникального произ-водства, можно создать нездоровый ажи-отаж и продвигать на рынок свои весьма дорогостоящие, не всегда безопасные и неполноценные заменители.

в небольшой заметке невозможно пол-ностью раскрыть все аспекты затронутой проблемы, и мы надеемся, что в последу-ющих номерах нашего журнала, мы найдем её продолжение и ответим на все вопросы читателей.

Кашанский Сергей Владимирович ФГУН ЕМНЦ ПОЗРПП

Роспотребнадзора, Екатеринбург

Сухие Строительные СмеСи


о возможности применения цементав качестве минерального порошка в асфальтобетонных смесях

активированный минеральный порошок – материал, получаемый при помоле горных пород или твердых отходов промышленного производства с добавлением активирующих веществ; при помоле битуминозных пород, в том числе и горючих сланцев.

активирующие вещества – это смесь поверхностно активных веществ (Пав) или продуктов, содержащих Пав, с битумом, рационально подобранная применительно к химической природе сырья для производ-ства минерального порошка.

в соответствии с ГОСТ Р 52129-2003 {1} порошки минеральные в зависимости от по-казателей свойств и применяемых исходных материалов подразделяют на марки МП-1 – порошки неактивированные и активиро-ванные из карбонатных осадочных горных пород и порошки из битуминозных пород) и МП-2 (порошки из некарбонатных горных пород, твердых и порошковых отходов про-мышленного производства). Карбонатная порода – осадочная порода, состоящая более чем на 50% из одного или несколь-ких карбонатных минералов, например, из известняков (СаСО3), доломитов (СаСО3,

MgCO3 с примесями глинистого, железисто-го, кремнистого и др. веществ) и переходных между ними разновидностей.

Некарбонатная порода – это осадочная или изверженная порода, состоящая более чем на 50% из минералов кремнезема (SiO2), например, опок, трепелов, туфов, песчаника, гранитов.

Порошковые отходы промышленного про-изводства – это отходы промышленного про-изводства, не требующее измельчения, напри-мер, золы – уноса и золо – шлаковые смеси тепловых электростанций, пыль уноса цемент-ных заводов, металлургические шлаки и др.

ГОСТ 52129-2003 ограничивает содержа-ние полуторных окислов (Al2O3+Fe2O3) в гор-ных породах и промышленных отходах про-изводства, используемых при приготовлении порошков, и в порошковых отходах промыш-ленного производства, используемых в каче-стве порошка до 7% – для активированных порошков и до 1,7% – для неактивированных порошков. в твердых промышленных отходах производства, используемых для приготовле-ния порошков, и в порошковых промышлен-ных отходах производства, используемых в

качестве порошков, ограничивается также содержание активных CaO+MgO до 3%, водо-растворимых соединений до 6%. Эти ограниче-ния, на наш взгляд, подлежат уточнению. Так, например, исследованиями ядыКиНОй в.в., выСОЦКОй М.а. доказано, что за счет ак-тивного взаимодействия минеральных по-рошков, содержащих 20-40% оксида кальция с битумом, замедляется интенсивность его старения в асфальтобетоне, что способствует повышению долговечности.

в работе выСОЦКОГО а.в. установлено, что содержание оксидов железа в минераль-ном порошке в количестве 50-80% приводит к повышению коррозионной устойчивости асфальтобетона и к снижению интенсивно-сти старения битума за счет более активного взаимодействия поверхности минерального материала с его компонентами.

Технология приготовления минеральных порошков аналогична технологии помола сухих горных пород и технических каменных материалов, которые широко применяют в цементной, керамической и огнеупорной про-мышленностях. во многих случаях приготов-ление минеральных порошков производят

вдали от мест их применения в битумомине-ральных и асфальтобетонных смесях, что вы-зывает необходимость их упаковки в крафт-мешки во избежание значительных потерь от распыла при транспортировании навалом в автомобилях и вагонах. Технология приго-товления порошков заимствована из давно известных технологий размола материалов на любых видах мельниц, обеспечивающих заданную техническими условиями тонкость помола и наименьшую стоимость порошка.

Технологические переделы получения минеральных порошков следующие: раз-работка камня крупных размеров в карьере (взрывом); транспортирование камня к дро-бильной установке; плинтовка негабаритно-го камня; грохочение; первичное дробление камня до габаритных размеров; грохочение; вторичное дробление до крупности 15-20 мм; подсушка габаритного камня 15-20 мм до влажности менее 0,5%; помол камня без се-парации или с сепарацией, также без сепа-рации с обработкой активирующей смесью; хранение минерального порошка и упаковка; транспортирование минерального порошка к месту применения. в данное время порошки

приготовляют на шаровых мельницах про-изводительностью 3-10 т/ч, которые широко используются при размоле клинкера порт-ландцемента и др. материалов.

Технология производства минерального порошка довольно энергоемка и трудоемка, поэтому его производство в условиях ас-фальтобетонных заводах не эффективно.

в Центрально-Черноземном районе (ЦЧР) действуют два мощных цементных завода: ЗаО «Белгородский цемент» и ЗаО «Осколцемент», мощности которых недоза-гружены из-за недостаточного спроса. из-за отсутствия карбонатного сырья, сложности технологии производства минерального по-рошка дорожные организации Белгородской, Курской, воронежской и других областей ЦЧР и других регионов России намерены приме-нять в асфальтобетонных смесях цемент в качестве минерального порошка, что должно обеспечить высокое качество асфальтобето-на в верхних слоях покрытий автомобильных дорог и городских улиц, а также снижение стоимости устройства таких покрытий (за счет снижения транспортных расходов).

При планово-распределительной эконо-мике цемент являлся строго фондируемым материалом (минеральным вяжущим) для приготовления строительных растворов, це-ментных бетонов, а также для производства сборных цементобетонных, железобетонных деталей и конструкций. Применение цемен-та на других работах запрещалось, поэтому не велись научно-исследовательские работы по его применению не по назначению.

в рыночной экономике применение це-мента на любых видах работ, в том числе и в качестве минерального порошка в асфаль-тобетонных смесях, диктуется получением максимально возможного дохода-прибыли. Однако применение цемента в качестве ми-нерального порошка в асфальтобетонных смесях сдерживается из-за отсутствия норма-тивных документов. действующие норматив-ные документы, регламентирующие качество минерального порошка ГОСТ Р 52129-2003 {1}, качество асфальтобетонных смесей и ас-фальтобетонов ГОСТ 9128-97 {4} не содержат сведений о возможности применении цемен-та в качестве минерального порошка.

Портландцемент и шлакопортландце-мент общестроительного назначения из-готовляют на основе портландцементного клинкера в соответствии с требованиями ГОСТ 101178-85{4}. По вещественному со-ставу цемент подразделяют на портланд-цемент (без минеральных добавок), порт-ландцемент с минеральными добавками (с активными минеральными добавками не более 20%), шлакопортландцемент (с до-бавками гранулированного шлака более

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

Активирующие вещества – это смесь поверхностно активных веществ (ПАВ) или продуктов, содержащих ПАВ, с битумом, рационально подобранная применительно к химической природе сырья для производства минерального порошка

Цемент


20%). По прочности при сжатии в 28-суточ-ном возрасте цемент подразделяют на мар-ки: портландцемент 400, 500, 550 и 600; шла-копортландцемент 300, 400 и 600.

для приготовления асфальтобетонных смесей могут быть использованы в качестве минерального порошка цементы с наимень-шей активностью (портландцемент марки не выше 400, шлакопортландцемент марок 300, 400).

Особенности применения цемента в ка-честве минерального порошка заключаются в его минеральном составе, значительно отличающемся от минерального состава по-рошков из карбонатных горных пород. Ми-неральный порошок марки МП-1 состоит в основном из минералов СаСО3, не вступаю-щих в реакции гидролиза и гидратации.

Образование цементного клинкера про-исходит в зоне спекания вращающихся печей в интервале температур 1100-1500 градусов. в результате взаимодействия СаО свободных окислов и получение соединений силикатов алюминатов, ферритов кальция с образова-нием жидкой фазы до 15-30% и главнейших соединений в такой последовательности: 2СаОSiO2 (двухкальциевый силикат С2S), 3СаОAl2O3 (трехкальциевый алюминат С3а), 4СаОAl2OFe2O3 (четырехкальциевый алюмо-феррит C4AF) и 3CaOSiO2 (трехкальциевый силикат С3S). в конечном продукте может со-держаться небольшое количество (до 1,5%) избыточной свободной CaO или MgO.

в портландцементе содержание клин-керных минералов бывает: трехкальциевого силиката (C3S) 37-60%, двухкальциевого си-ликата (C2S) 15-37%, трехкальциевого алю-мината (C3A) 7-15% и четырехкальциевого

алюмоферрита (C4AF) 10-18%. для замед-ления реакции схватывания цементного те-ста в результате образования гидросульфо- алюмината кальция в цементный клинкер при помоле вводят до 3 % гипса (CaSO4 2H2O).

При взаимодействии цемента с водой воз-никают процессы гидратации (реакция, проте-кающая с присоединением воды) и гидролиза (реакции без распада вещества или с распа-дом его и образованием новых соединений).

Эти сложные процессы в общих чертах могут быть отнесены к следующим реакциям главнейших минералов. в процессе взаимо-действия с водой трехкальциевого силиката происходит гидролитическая диссоциация по реакции: 3CaOSiO2+nH2O > 2CaOSiO2 nH2O+Ca(OH)2.

двухкальциевый силикат при взаимо-действии с ограниченным количеством воды гидратируется по следующему уравнению: 2СaOSiO2+nH2O > 2CaO SiO2 nH2O.

Трехкальциевый алюминат весьма бы-стро присоединяет воду по уравнению: 3CaOAl2O3+H2O > 3CaOAl2O3 6H2O.

Поскольку в цементной смеси имеется гипс, последний вступает в реакцию с гидро-трехкальциевым алюминатом, образуя труд-норастворимое новообразование – гидро-сульфоалюминат кальция по следующему уравнению:

3CaOAl2O3 6H2O+3(CaSO4 2H2O)+19H2O> 3CaOAl2O3 3CaSO4 31H2O.

Четырехкальциевый алюмоферрит при взаимодействии с водой образует:

4CaOAl2O3Fe2O3+nH2O > 3CaOAl2O3 6H2O+ +CaOFe2O3 nH2O.

Таким образом, в асфальтобетоне с при-менением цемента в качестве минерального

порошка, несмотря на наличие на их поверх-ностях структурированных пленок битума, при увлажнении могут происходить в ка-кой-то мере реакции гидролиза и гидрата-ции клинкерных минералов с образованием указанных новообразований. исследование возможности протекания реакций гидролиза и гидратации клинкерных минералов в водо-насыщенном асфальтобетоне, химического взаимодействия компонентов битума с це-ментом не проводились.

ГрИдчИн А.М., д-р техн. наук, проф., ШухоВ В.И., канд. техн. наук, доц.,

кАйдАлоВ о.А., аспирантБелгородский государственный техноло-

гический университет им. В.Г. Шухова

ЛиТеРаТуРа1. ГОСТ Р 52129-2003. «Порошок мине-

ральный для асфальтобетонных и ор-ганоминеральных смесей. Технические условия». – М., 2003. – 12с.

2. высоцкая М.а. асфальтобетон с приме-нением известьсодержащих минераль-ных порошков. автореферат на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. – Белгород, 2004. – 22с.

3. высоцкий а.в. Эффективный асфаль-тобетон на минеральных материалах из железосодержащего техногенного сырья КМа. автореферат на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. – Белгород, 2004. – 23с.

4. ГОСТ 9128-97. «Смеси асфальтобетон-ные дорожные, аэродромные и асфаль-тобетон. Технические условия». – М., 1997. – 13с.

Цемент, оборуДоВание


в настоящее время производство це-мента в Рф составляет около 40 млн.т, из которых одна половина расходуется на стро-ительство жилья, другая – на строительство: промышленное, дорожное, мелиоративное, сельскохозяйственное, зданий и сооружений соцкультбыта, на реконструкцию, капиталь-ный и текущий ремонт существующих зданий и сооружений. Очевидно, что для обеспече-ния строительства жилья в объеме 80 млн.м2 и для обеспечения других видов строитель-ства, реконструкции и ремонта существу-ющих зданий потребуется соответственно 80 млн.т цемента. Средний коэффициент ис-пользования существующих мощностей це-ментных заводов немногим превышает 50%. Однако удвоение производства цемента не представляется возможным без техническо-го перевооружения и реконструкции суще-ствующих заводов, износ основных фондов которых достигает в среднем 70%.

в связи с этим реальна угроза невы-полнения программы увеличения объемов строительства жилья из-за недостаточной обеспеченности цементом. импорт цемента приведет к дальнейшему повышению стои-

мости жилья, что сделает его для большей части населения еще более недоступным.

Модернизация цементных заводов с наращиванием мощностей необходимы не только с позиций обеспечения потребно-стей при увеличении объемов строительства жилья, но и с позиций обеспечения нацио-нальной безопасности и экономической не-зависимости страны. и ее необходимо про-водить, несмотря на то, что это потребует значительных инвестиций.

вторым, не менее затратным направле-нием обеспечения строительства вяжущи-ми, является развитие и расширение произ-водства бесклинкерных вяжущих на основе рационального использования природного и техногенного сырья. При этом будет достиг-нуто значительное снижение стоимости стро-ительства за счет существенного ресурсо- и энергосбережения с одновременным реше-нием экологических проблем при производ-стве вяжущих.

учеными в области строительного ма-териаловедения ведется систематическая аналитическая работа и исследования по

решению проблем ресурсо- и энергосбере-жения и экологии в строительном комплексе и жилищно-коммунальном хозяйстве страны. Этому направлению деятельности было по-священо и годичное собрание РааСН в 2003 г. в Казани. Ниже предлагаются отдельные ре-зультаты этой деятельности, направленные на снижение цементоемкости строительства за счет развития производства бесклинкер-ных вяжущих.

1. производство композиционных шлакощелочных вяжущих и бетонов, материалов, бетонных и железобе-тонных изделий на их основев «Стратегии развития строительного

комплекса Российской федерации на период до 2010 года» ставится задача рационально-го использования и вовлечения в производ-ство техногенных отходов различных отрас-лей промышленности, замещения на 20-30% природного сырья производственными и бы-товыми отходами в производстве строитель-ных материалов. в наибольших объемах в стране скопились и продолжают увеличи-ваться в отвалах шлаки металлургической

промышленности и золошлаковые отходы энергетической отрасли. Только на метал-лургических комбинатах урала и Сибири скопилось в отвалах 450 млн.т металлур-гических шлаков, а в отвалах ТЭС страны накоплено без малого 1,5 миллиарда тонн золошлаков, занимающих окружающую среду. в печати систематически высказыва-ется беспокойство ученых и специалистов по поводу недостатка мер для использо-вания их в строительной практике. Ряд ве-дущих ученых-строителей обратились по этому поводу через «Строительную газету» №42 в 2003 г. с открытым письмом к Пред-седателю Правительства Рф (на тот момент М.М. КаСьяНОв).

На сегодня нельзя сказать, что металлур-гические шлаки и золошлаки ТЭС не исполь-зуются в производстве строительных матери-алов в стране. Они используются в качестве минеральных добавок при производстве цемента, заполнителей для бетонов, отсып-ки дорожных оснований и т.д. если объемы их утилизации в нашей стране не превыша-ют 10-15%, то в других технически развитых

странах этот показатель достигает 60-80%. вместе с тем, они представляют собой цен-ное сырье для производства шлакощелочных вяжущих, которые по своим физико-техниче-ским свойствам не уступают или превышают показатели портландцемента. Наибольший интерес представляет организация произ-водства шлакощелочных вяжущих на основе доменных шлаков, ежегодный выход которых на металлургических комбинатах Рф состав-ляет около 30 млн.т. Производство портланд-цемента представляет собой весьма энерго-емкий процесс со значительными объемами использования природного сырья и вредных выбросов в окружающую среду. Только угле-кислого газа выбрасывается в атмосферу одна тонна на тонну производимого цемента. При производстве шлакощелочных вяжущих в больших объемах используются техноген-ный молотый шлак и щелочные затворителя. По данным проф. двОРКиНа Л.и., сравне-ние затрат на производство шлакощелочных вяжущих марок 600-1200 и портландцемента марки 600 показывает, что у шлакощелочных вяжущих ниже: себестоимость в 1,7-1,9 раза, удельный расход топлива в 3-5 раз, электро-

энергии в 2 раза, приведенные затраты – в 2-2,5 раза. Целесообразность и технико-экономическая эффективность производ-ства шлакощелочных вяжущих, бетонов, бетонных и железобетонных изделий для промышленного, транспортного, мелиоратив-ного и гражданского строительства показана широкими исследованиями начиная с 70-х годов прошлого столетия научных школ ГЛу-ХОвСКОГО в.д., НииЖБ, академика РааСН КОМОХОва П.Г., советника РааСН КаЛаШ-НиКОва в.и. результатом этих разработок посвящены около 50-ти кандидатских диссер-таций, ряд докторских диссертационных ра-бот, многочисленные монографии и научные статьи. Показана возможность получения шлакощелочных вяжущих на основе большей разновидности шлаков металлургической и топливной промышленности. в 80-годы в стране были разработаны нормативные тре-бования к сырьевым компонентам, составам и свойствам шлакощелочных вяжущих, бе-тонов, бетонных и железобетонных изделий, технологии их производства и применения. Было организовано производство их в ряде

К вопросу сниженияцементоемКости строительства

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

Модернизация цементных заводов с наращиванием мощностей необходимы не только с позиций обеспечения потребностей при увеличении объемов строительства жилья, но и с позиций обеспечения национальной безопасности и экономической независимости страны

Цемент


городов бывшего СССР. Однако с началом перестройки экономических отношений они прекратили свое существование по ряду при-чин, которые вполне устранимы. Резко сни-зились и объемы исследований в области разработок шлакощелочных вяжущих и их применения.

вместе с тем по планам НиР РааСН в Ка-занском государственном архитектурно-стро-ительном университете в течение последних 5-ти лет ведутся систематические исследова-ния по разработке композиционных шлако-щелочных вяжущих. Результаты исследова-ний показали эффективность модификации шлакощелочных вяжущих молотыми отхода-ми боя керамического кирпича, отработан-ной формовочной смеси, золой-уноса ТЭС, микрокремнеземом с получением рядовых, высокопрочных марок до 1100, нормально-, быстро – и особобыстротвердеющих вяжу-щих. По результатам разработок подано 5 за-явок на патенты на изобретения, на одно из которых получено положительное решение. На основе этих вяжущих разработаны соста-вы и технология производства бетонов рядо-

вых, высокопрочных, нормально-, быстро- и особобыстротвердеющих классов по проч-ности до в80, марок по морозостойкости до F800 и по водонепроницаемости до W25. Стоимость разработанных вяжущих в зависи-мости от марки и вида затворителя ниже сто-имости портландцемента от 30% до 3-х раз.

Особую актуальность производство шлакощелочных вяжущих и бетонов пред-ставляет для регионов страны, не имеющих собственного производства портландцемен-та. Организация производства и применение шлакощелочных вяжущих, в том числе ком-позиционных, бетонов, бетонных и железобе-тонных изделий на их основе позволит снять проблему дефицита цемента при реализации программы «доступное жилье» и повысить доступность жилья для населения.

Только при использовании 10 млн.т компо-зиционных шлакощелочных вяжущих вместо 10 млн.т цемента экономический эффект со-ставит около 10 млрд. рублей. Объем же про-изводства их может быть значительно выше.

2. производство композиционных гипсовых вяжущих и изделий на их основев нашей стране производится и применя-

ется в строительном комплексе преимуще-ственно строительный гипс и в небольшом количестве высокопрочный гипс с общим объемом менее 5% в применяющихся ми-неральных вяжущих веществах. в других ведущих технически развитых странах про-изводство гипсовых вяжущих веществ дости-гает 20-27% от общего объема производства минеральных вяжущих веществ. Гипсовая промышленность западных стран в значи-тельных объемах производит гипсоангидри-товые и ангидритовые вяжущие. Это по-зволяет расширить номенклатуру гипсовых вяжущих, часть из которых применяется для

изготовления материалов, в производстве которых в нашей стране используется це-мент. По утверждению западных специали-стов, это позволило их странам достигнуть революционных успехов в повышении произ-водительности труда, повышении качества и снижении стоимости в строительстве. Члены ОСН РааСН в последние 15 лет ведут интен-сивные исследования по разработке компо-зиционных гипсовых вяжущих и материалов на их основе, отличающихся повышенными прочностью и водостойкостью.

На кафедре вяжущих и бетонов Мо-сковского государственного строительного университета, возглавляемой академиком РааСН БаЖеНОвыМ Ю.М., разработаны композиционные гипсовые вяжущие, на осно-ве которых может быть изготовлена широкая номенклатура строительных материалов и изделий, в том числе несущих конструкций.

в Казанском государственном архитек-турно-строительном университете разработа-ны композиционные гипсовые, гипсоангидри-товые и ангидритовые вяжущие и материалы на их основе повышенной прочности и водо-

стойкости. Показана возможность получения ангидритового вяжущего на незагруженных в настоящее время печах керамзитовых за-водов. установлена возможность получения композиционных ангидритовых вяжущих ма-рок 300-500. С использованием керамзитовой печи получена опытно-промышленная пар-тия. Результаты разработок защищены двумя патентами Рф. Применение разработанных композиционных вяжущих позволяет рас-ширить номенклатуру гипсовых сухих строи-тельных смесей и обеспечивать возможности изготовления на их основе некоторых видов растворов и бетонов. Это позволит снизить цементоемкость строительства на 5-7%. Рас-четная стоимость одной тонны композицион-ного ангидритового вяжущего марок 300-500 ниже стоимости портландцемента марки 400 на 200-300 рублей.

3. производство композиционных магнезиальных вяжущих веществ и строительных материалов и изделий на их основев последние 15 лет в стране велись интен-

сивные исследования по разработке эффек-тивных магнезиальных вяжущих на основе доломитов. доломиты являются достаточно распространенным сырьем в различных ре-гионах Рф. Представляют практический ин-терес результаты разработок, выполненных в Челябинске и в Казани. в Казанском го-сударственном архитектурно-строительном университете разработаны составы и техно-логия получения композиционных вяжущих на основе доломитового сырья марок до 600. Результаты разработок защищены патентом Рф на изобретение. Показана возможность производства этих вяжущих с использова-нием керамзитовой печи. Получена опыт-но-промышленная партия. установлена эф-фективность применения композиционных

вяжущих на основе доломитового сырья для устройства полов, изготовления изделий из тяжелых бетонов, отделочных материалов. Производство таких вяжущих предполагает вовлечение в производство местного при-родного и техногенного сырья, снижение энергетических затрат по сравнению с про-изводством портландцемента, расширение номенклатуры строительных материалов на основе минеральных вяжущих. Стоимость одной тонны композиционных вяжущих ма-рок 300-500 на основе доломитового сырья ниже стоимости портландцемента на 250-300 рублей.

Развитие производства и применения композиционных магнезиальных вяжущих на основе доломитового сырья позволит снизить цементоемкость строительства на 5-7%.

4. производство композиционных низкомарочных гидравлических вяжущих на основе местного сырьядавно забытые в нашей стране низкома-

рочные гидравлические вяжущие – гидрав-лическая известь и романцемент в других

технически развитых странах производятся и применяются в производстве гидравлических строительных растворов и сухих строитель-ных смесей и низкомарочных бетонов. для их производства могут применяться распро-страненные местные известняки, глины и карбонатно-глинистое сырье.

в Казанском государственном архитек-турно-строительном университете разра-ботаны составы и технология производства на основе местного карбонатно-глинистого сырья с добавками техногенных отходов композиционных низкомарочных гидрав-лических вяжущих повышенной прочности. Техническая новизна разработки защищена патентом на изобретение.

Развитие производства и применения композиционных низкомарочных вяжущих на основе местного природного и техногенного сырья позволит снизить цементоемкость строительства на 5-7%.

Развитие производства и применения композиционных шлакощелочных, гипсовых, гипсоангидритовых, ангидритовых, магнези-альных и низкомарочных гидравлических вя-жущих позволит значительно снизить цемен-тоемкость строительства при реализации программы «доступное жилье» и повысить доступность жилья для населения.

Представляется целесообразным фор-мирование федеральной и региональных программ по развитию производства бес-клинкерных вяжущих.

рАхИМоВ р.З., д-р техн. наук, профессор,

казанский государственный архи-тектурно-строительный университет

СПиСОК ЛиТеРаТуРы:1. деНиСОв Г. «возможности увеличения

производства вяжущих. Строительная газета. №5, 3 февраля 2006 г.

На кафедре вяжущих и бетонов Московского государственного строительного университета, разработаны композиционные гипсовые вяжущие, на основе которых может быть изготовлена широкая номенклатура строительных материалов и изделий, в том числе несущих конструкций

Цемент


1000 руб.1900 руб.

3 номера6 номеров (годовая подписка)

Экспозиция Бетоны и Сухие смеси

Documents