специализированное издание www.bssm.ru 3/Б (60) апрель 2008бетоны & сухие смеси

concrete & dry mixes

ISSN:1997-2814

УЧредиТель и издаТель: ООО «Экспозиция»

адрес УЧредиТелЯ,издаТелЯ и редаКции: 423809, Республика Татарстан,г. Набережные Челны, пр. Мира, 5/01, оф. 181beton@expoz.ru www.expoz.ru www.bssm.ru

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

диреКТор: ШаРафуТдиНОв и. Н.

ГлавнЫЙ редаКТор: КудРяШОв а. в.

вЫпУсКаЮЩиЙ редаКТор:фаСКЕЕва Ю.Р.

дизаЙн и версТКа: ГаЛЬяНОва Т. а.,ТыНЧЕРОв Э. Р. /дизайн первой страницы/

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

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

Подписано к печати: 31.03.08 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 охраны 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.

бетоны &сухие смеси

С О Д Е Р Ж А Н И Е :• Бетоны• Защита Бетона • оБорудование • армирующие элементы Бетонов• Бетоносмесительные установки• оБорудование для проиЗводства цемента• оБорудование для Бетонных Заводов • оБорудование для проиЗводства пеноБетона• опалуБочные системы для ЖБи • химические доБавки для Бетонов

• лаБораторное оБорудование• цемент• полимерБетоны• сухие строительные смеси • купон подписки

р.з. раХиМов. Содержание и развитие промышленности строительных материалов Республики Татарстан ...................................................5

с.а. ГолЫШев. Магнезиальные бетоны. Качественно новый класс бетонов для устройства промышленных полов ................................................................................................7

и.а. воЙлоКов. вторичная защита бетонных и железобетонных конструкций .................................................................................8

н.п. МЭЙлваГанаМ. ингибиторы коррозии .........................................................13

а.Б. липилин, н.в. КоренЮГина, М.в. веКслер. использование роторноцентробежных дробилок пенопласта в производстве полистиролбетона ..........................................................................16

о.в. БоГоМолов. Быстродействующие парогенераторы серии TGH для автоклавных технологий производства ячеистых бетонов ............................22

М. с. ерМолов. добавки для современных высококачественных бетонов и отделочные материалы в высотном строительстве .............................26

и. Г. изМаЙлов, и.Г. Баринова. Будущее за комплексными жидкими добавками к бетонам!!! .............................................................................28

и. КариМов. влияние тонкодисперсных минеральных наполнителей на прочность бетона .................................................35

с.а. заХаров. Оптимизация составов бетонов при помощи высокоэффективных поликарбоксилатных пластификаторов..............................39

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

о.Б. МеЖов. Результаты наблюдений 2006-2007 г.г. за способами применения механизированных технологий выполнения штукатурных работ сухими смесями в различных регионах Рф ...........................43

Ю.а. ГонЧаров. деятельность Российской гипсовой ассоциации как ключевого звена отечественной гипсовой промышленности .........................47

п.в. зозУлЯ. Сухие строительные смеси для кладочных растворов .................48

Мы осуществляем полный спектр услуг по разработке и созданию сайтов, размещению, поддержке, продвижению и оптимизации веб-сайтов с учетом особенностей поисковых систем в интернете.

www.elonika.ruin@elonika.ru+7 (8552) 38-51-26

НАШИ ПАРТНЕРЫ:

федеральное рекламное агентство. Основная специализация – размещение рекламы в регионах России и странах СНГ. Посетителям портала www.reklama-online.ru предоставляется свободный доступ к базе данных региональных СМи.

Реклама Онлайн +7 (383) 227-64-64 +7 (495) 737-54-64 info@reklama-online.ru www.reklama-online.ru

РЕдАкцИоННЫйсовЕТвоЙлоКов илья анатольевич – доцент кафедры «Технология, организация и экономика строительства» Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования«Санкт-Петербургский Государственный Политехнический университет».

воЙТовиЧ владимир антонович – доцент Нижегородского государственного архитектурно-строительного университета, зам. генерального директора по науке Нижегородского регионального центра наноиндустрии, канд. техн. наук.

раХиМов равиль зуфарович – заведующий кафедрой «Строительные материалы» Казанского государственного архитектурно-строительного университета, доктор техн. наук, профессор.

Повышение долговечности и срока службы современных конструкций – весьма актуальный и серьезный вопрос, назревший не в последнее время. Преждевре-менный выход из строя порой целых зданий, обветшание и невозможность своев-ременной диагностики приводят к тому, что строительным конструкциям наносится очень большой ущерб, а через них страдают люди.

За примерами ходить далеко не надо. все мы прекрасно помним последние техногенные катастрофы. Наша прикладная наука работает в тяжелых условиях, повсеместно сокращаются лаборатории, приходится признать, что нам требуется целая государственная программа: необходимо создавать научные центры, кото-рые способны проводить мониторинг конструкций зданий, ведь в последнее время данная тематика отдана на откуп небольшим фирмам, а качество производимых ими работ оставляет желать лучшего. Очень сильно сократилось количество на-учных кадров, где-то в 3-4 раза. Мы редко теперь видим молодых специалистов, прервалась определенная связь времен.

По данным натурных наблюдений, в различных областях народного хозяйства агрессивному воздействию подвергается от 15 до 75% конструкций зданий и со-оружений. вопросу защиты конструкций во всех странах мира уделяется большое внимание, развитие монолитного домостроения, особенно в нашей стране, выдви-гает целый ряд определенных требований к долговечности и защите конструкций. Но несмотря на эти трудности, есть определенный прогресс.

За последние годы нашими учеными, сотрудниками различных институтов выработан целый комплекс мер, способных действительно сократить коррозион-ные процессы, самое главное, что это не только математические модели, а за-конченные технологические продукты, способные значительно улучшить коррози-онную защиту конструкций. Продолжают работу и укрепляют престиж нашей науки НииЖБ, институт веденеева, виТу, ЦНииС. Благодаря тому что на нашем рынке появились и хорошо продвигаются современные как западные, так и отечествен-ные продукты, большую работу здесь ведет целая группа компаний, особенно хо-чется выделить ООО «Гидромон». Мы имеем возможность на опыте наших и за-падных коллег, постоянно перенимая современные технологии, внедрять на наших стройках новейшие методы защиты строительных конструкций. в области защиты бетонов серьезный шаг сделали наши отечественные производители добавок и модификаторов ОаО «Полипласт», ООО «СКТ-стандарт», ООО «Полирелакс» и совместные предприятия «MC-bauchimia».

Тому, что мы все-таки сможем возродить нашу фундаментальную науку, служат конференции, именно они помогут нашим специалистам проследить тенденции в развитии новых методов по защите строительных конструкций. ярким примером может быть конференция «Проблемы долговечности зданий и сооружений в совре-менном строительстве», прошедшая в октябре 2007 года в г. Санкт-Петербурге.

Надо признаться, с годами технический прогресс идет дальше и, увы, строи-тельные материалы, как и мы, люди, будут постоянно подвергаться воздействию различных внешних агрессивных факторов, поэтому хочется верить, что в ближай-шее время нам удастся наладить не только обмен информацией, но и мониторинг всех узких и проблемных мест в области строительных конструкций.

дорогу осилит идущий. удачи нам всем, дорогие коллеги!

ВойлокоВ Илья Анатольевич, доцент кафедры Технологии,

организации и экономики строительства СПГПУ

Уважаемыечитатели!

5ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. Бетоны

СоСтояние и развитие промышленноСти Строительных материалов

РЕсПУБЛИкИ ТАТАРсТАН

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

в значительной мере высокие темпы строительства обеспечены соответствую-щим развитием промышленности строи-тельных материалов, которому в республике уделяется постоянное внимание правитель-ства. Развитию строительной индустрии посвящены постановления Кабинета Мини-стров республики: № 33 от 19.01.1996 г. «Об утверждении приоритетных направлений

структурной перестройки базы строительной индустрии Республики Татарстан в условиях рыночных отношений», №396 от 7.05.1999 г. «О рациональном использовании мест-ного сырья в производстве строительных материалов», № 897 от 15.12.2001 г. «О мероприятиях по дальнейшему развитию базы строительной индустрии». в 2004 году разработана «Программа развития иннова-ционной деятельности в строительной ин-дустрии и промышленности строительных материалов Республики Татарстан». По-становлением Кабинета Министров № 294 от 9.06.2006 г. утверждена целевая комплекс-ная программа «устойчивое развитие строи-тельного комплекса Республики Татарстан на 2005-2008 гг.» с подпрограммой, посвя-щенной развитию промышленности стро-ительных материалов. в 2007 г. разра-ботана целевая комплексная программа «Развитие и размещение производительных сил Республики Татарстан на основе кла-стерного подхода до 2020 года и на период до 2030 года», включающая блок «Промыш-ленность строительных материалов».

Промышленность строительных матери-алов республики и до перестроечных времен была одной из крупнейших в Российской фе-дерации с годовым объемом продукции, не уступающим объему продукции промышлен-ности строительных материалов трех совет-ских прибалтийских республик. Однако она

отличалась ограниченной номенклатурой продукции, основными из которых были бе-тонные и железобетонные изделия (более 70%), керамический и силикатный кирпич, керамзит. в первые годы перестройки резко снизились объемы инвестиций в промыш-ленность строительных материалов, ста-ли возрастать износ и убытие ее основных фондов.

Перестройка экономических отношений, стремление к вхождению в мировой строи-тельный рынок и обеспечению конкуренто-способности строительной продукции, пере-ход предприятий строительной индустрии и строительных организаций из государствен-ных в частную собственность, нарастающие потребности в увеличении объемов строи-тельства жилья привели к необходимости учета мировых тенденций развития строи-тельства, изменения структуры и улучшения облика строящихся зданий и сооружений. Это потребовало в свою очередь принятия мер по соответствующей структурной перестройке и развитию базы строительной индустрии с су-щественным увеличением инвестиций в ре-конструкцию и обновление основных фондов сохранивших дееспособность предприятий, созданием новых технологических линий и производств с расширением номенклатуры, повышением качества и технико-экономиче-ских показателей продукции.

При формировании этих мер уже в пер-вом из упомянутых выше постановлений по структурной перестройке базы строительной индустрии в условиях рыночных отношений впервые были учтены анализ текущего со-стояния республиканской базы строительной индустрии, тенденции развития подотраслей промышленности строительных материалов в других передовых технически развитых странах и отдельных субъектах Рф. Этот

принцип с учетом государственных и отрас-левых программ развития отечественной промышленности строительных материалов регулярно закладывался при разработке всех последующих республиканских по-становлений и программ, имеющих не ди-рективный, а рекомендательный характер. При разработке республиканских программ развития инновационной деятельности в

строительной индустрии, устойчивого разви-тия строительного комплекса и программы развития и размещения производительных сил промышленности строительных матери-алов на период до 2030-го года был произве-ден расчет потребностей в основных видах строительных материалов, степени обеспе-ченности их собственным производством и прогнозируемым их дефицитом, исходя из прогноза объемов и структуры строитель-ства и типологии зданий по экономическим зонам и в целом по республике. Такой под-ход при формировании программ позволил представителям бизнес сообщества произ-водить независимый и обоснованный выбор направлений выгодного вложения инвести-ций в развитие отдельных подотраслей про-мышленности строительных материалов. в 2001 году общий объем инвестиций в про-мышленность строительных материалов республики составлял 51,86 млн. руб., из которых 28,5% были из бюджета. в 2004-м и 2006 годах объем инвестиций возрос по сравнению с 2001 годом соответственно в 10 и 20 раз при полном отсутствии бюджетного финансирования. в связи с этим, ввод в дей-ствие основных фондов промышленности строительных материалов республики в про-центах от стоимости имеющихся основных фондов в последние годы от 4,5 до 7,5 раз превышают средние показатели по России в целом.►

Общая мощность действующих предприятий производства бетонных и железобетонных изделий в 2007 году достигла 2534 тыс.м3, а производство бетонных и железобетонных изделий с 2000-го года возросло более чем в 2 раза с 683-х до 1473 тыс.м3, с существенным увеличением номенклатуры продукции и объема изделий из легких бетонов

заведующий кафедрой строительных материалов КазГаСу, д.т.н., проф., чл.-корр. РааСН, Почетный строитель России, Заслуженный деятель науки Российской федерации

р.з. раХиМов г. Казань

6 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯБетоны

в настоящей статье приведены сведе-ния о развитии подотрасли производства бетонных и железобетонных изделий и то-варного бетона в республике с 2000-го по 2007 годы.

в 2000 году подотрасль бетона, бетон-ных и железобетонных изделий республики располагала 55-ю предприятиями бетон-ных и железобетонных изделий общей мощ-ностью 1973 тыс.м3 в год и 46-ю предприя-тиями товарного бетона общей мощностью 3357 тыс.м3 в год, которыми было про-изведено соответственно 683 тыс.м3 и 236 тыс.м3 бетонных и железобетонных из-делий.

На большинстве предприятий, включая и 7 заводов крупнопанельного домострое-ния, состав морально устаревшего и износ оборудования превышал 50%, достигая на отдельных предприятиях 90%, а использо-вание проектных мощностей составляло от 10-ти до 30%.

Начиная с 2000-го года, проводится ре-конструкция заводов КПд с переходом на выпуск стеновых панелей с эффективным теплоизоляционным слоем и конструкций для жилых домов универсальной безри-гельной системы, осваивается производство железобетонных изделий для сооружений Казанского метрополитена. в 2000-м году в республике появляется 1-ое производ-ство пенобетона мощностью 30 тыс. м3, а в 2001-м году начинает осваиваться произ-водство пустотелых стеновых камней линии «Компакта» мощностью 90 тыс.м3. Но уско-ренные эффективные перестройка и раз-витие подотрасли бетона, бетонных и желе-зобетонных изделий начались с 2002 года и продолжаются по настоящее время.

С 2002-го по 2007 годы запущены в экс-плуатацию:

• 14 новых автоматизированных бетоносмесительных комплексов и узлов отечественного и зарубежного (фирм Stetter, WIGGERT и др.) производства мощностью от 14-ти до 180 тыс.м3 (ООО «Союзшахтоосушение», ЗаО «Кулонстрой», КПд-3, ОаО «Татстрой» и др.) с общей мощностью около 900 тыс.м3;

• 16 технологических линий по производству бетонных и железобетонных изделий: финская – стендового безопалубочного формования ЖБи мощностью 100 тыс.м3, бельгийская – пустотного настила «ЕСНО» мощностью 50 тыс.куб., железобетонных изделий на опрокидных поддонах мощностью 34 тыс. м3, вибропрессованных труб мощностью 125 тыс. пог.м, 4 линии погонажных железобетонных изделий непрерывного формования общей мощностью 367 тыс.м3, 6 линий по производству стеновых камней, брусчатки и облицовочных плит методом вибропрессования и вибролитья общей мощностью около 90 тыс.м3;

• 2-ая линия по производству стеновых блоков из газобетона мощностью 100 тыс.м3. на заводе ячеистых бетонов в г. Набережные Челны и 1-ая очередь по производству таких же изделий мощностью 30 тыс.м3 на Казанском

комбинате силикатных строительных материалов;

• 7 линий и установок по производству монолитного пенобетона и пенобетонных стеновых блоков общей мощностью около 100 тыс. м3;

• линия по производству изделий из пенополистиролбетона мощностью 40 м3 в смену.

На ряде железобетонных заводов произведено обновление оборудова-ния бетоносмесительных узлов с заме-ной устаревших бетоносмесителей на новые – производства заводов Москвы (345-ый завод), ярославля, Новосибир-ска. Общая мощность действующих пред-приятий бетона в 2007 году достигла 3990 тыс.м3, а производство товарного бетона с 2000-го года возросло более чем в 4,5 раза, с 241 м3 до 1120 м3. Боль-шая часть его произведена на новых и обновленных бетоносмесительных ком-плексах и узлах. Общая мощность дей-ствующих предприятий производства

бетонных и железобетонных изделий в 2007 году достигла 2534 тыс.м3, а производство бетонных и железобетонных изделий с 2000-го года возросло более чем в 2 раза с 683 тыс.м3 до 1473 тыс.м3, с существенным увеличением номенклату-ры продукции и объема изделий из легких бетонов.

аналогичный анализ развития про-мышленности строительных материалов за последнее десятилетие проведен по по-дотраслям производства: керамического и силикатного кирпича, тепло- и звукоизоляци-онных и кровельных материалов, оконных и дверных блоков, фасадных систем, быстро-возводимых жилых домов, металлических конструкций и изделий, гипсовых вяжущих и гипсокартона, облицовочных изделий из гра-нита и мрамора, сухих строительных смесей.

вместе с тем, в обеспечении строитель-ными материалами потребностей строитель-ного комплекса, жилищно-коммунального хозяйства и служб эксплуатации зданий и сооружений промышленных предприятий

республики имеются проблемы, которые бу-дут обостряться по мере реализации планов увеличения строительства жилья в 2020 году – до 2,6 млн.м2, а в 2030 году – до 5,42 млн.м2 и увеличения транспортного, промышленно-го строительства, зданий и сооружений соц-культбыта. в настоящее время в республику ввозится из других субъектов Рф и стран в больших объемах и широкой номенклатуры строительные материалы: цемент, стальная арматура для железобетонных изделий, про-фильная и листовая сталь, строительное стекло, керамические и керамогранитные плиты для отделки стен и устройства полов, огнеупорные и кислотоупорные материалы и изделия, керамические санитарно-техниче-ские изделия, минераловатные и стекловат-ные теплоизоляционные материалы, пигмен-ты, акустические плиты, сухие строительные смеси, химические добавки для бетонов и растворов, плоские и волнистые асбесто-цементные кровельные и стеновые плиты и т.д. Объем ввозимых в республику стро-ительных материалов по стоимости много-кратно превышает объем экспортируемой за

пределы республики продукции собственной промышленности строительных материалов. и хотя по отдельным позициям из перечислен-ной номенклатуры освоение собственным про-изводством в стадии решения, по большинству позиций проблемы предстоит решать.

На большинстве предприятий отрасли сырьевые, энергетические и трудовые за-траты на производство единицы продукции от 2-х до 10-ти и более раз превышает по-казатели, достигнутые в передовых техни-чески развитых странах. все это негативно отражается на конкурентоспособности про-мышленности строительных материалов и стоимости строительства, реконструкции и ремонта зданий и сооружений.

вместе с тем прогресс в развитии про-мышленности строительных материалов в республике в последние годы очевиден. Это отразилось не только на увеличении объ-емов строительства, но и в целом на обли-ке зданий и сооружений городов и сельских поселений, приобретающих европейский облик. ■

7ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. Бетоны

На основе магнезиального вяжущего получают различные камнеподобные ма-териалы с заранее заданными свойствами. Основным же преимуществом для строите-лей, отличающим магнезиальный бетон от классических портландцементных составов, является великолепная адгезия к различ-ным типам основания и высокая скорость схватывания.

Технологической особенностью магнези-ального бетона является его двухкомпонент-ность. Компонентами магнезиального бетона (и это мы считаем нормой, о чем будет особо сказано ниже) являются:

• готовая сухая строительная смесь на магнезиальном вяжущем;

• бишофит (раствор морской соли), используемый в качестве затворителя. добросовестные производители постав-

ляют на строительные площадки готовую смесь и затворитель, прошедшие лабора-торный контроль. важно то, что в качестве одного из компонентов используется фасо-ванная, дозированная и проверенная в хи-мической лаборатории сухая смесь. К ней в соответствии с инструкцией добавляется бишофит. Когда сухая смесь приготовлена в заводских условиях и прошла контроль ка-чества, когда остальные компоненты добав-лены в соответствии с инструкциями, можно говорить о гарантированном результате.

преимущества магнезиальных половРезультатом повышенного внимания к

поставщику материалов, техническим усло-виям, а также высокой квалификации пер-сонала является ряд преимуществ, которые имеют магнезиальные полы. вот некоторые из них:

высочайшая адгезия (до 3 МПа) к раз-личным основаниям: бетон, асфальт, металл, плитка. Это позволяет выполнять покрытие без армирования и обходиться меньшими толщинами, снижая весовые нагрузки на конструкцию.

высокая безусадочность. Пол, выпол-ненный из магнезиального бетона, не обра-зует трещин. Это даёт преимущество при об-устройстве стяжки – возможность создавать

сплошные покрытия без деформационных швов на большой площади.

износоустойчивость, отсутствие пыле-образования. в отличие от полимерных по-крытий и бетонов с упрочнённым верхним слоем, в магнезиальной стяжке работает вся толщина (10-50 мм), а не тонкий поверхност-ный слой.

Прочность на сжатие более 50 МПа. По-сле 3 месяцев эксплуатации магнезиальное покрытие набирает до 50-80 МПа. Эта харак-теристика позволяет использовать магнези-альные бетоны в цехах с повышенной дина-мической нагрузкой.

Короткие сроки готовности пола к повы-шенным нагрузкам. высокая скорость твер-дения и набора прочности позволяет исполь-зовать пол уже через несколько часов после укладки. Полная эксплуатация (автотехника, ударные воздействия) – через несколько дней.

Маслобензостойкость. в отличие от це-ментного, магнезиальный бетон имеет за-крытые поры, поэтому полы, созданные на его основе, обладают указанным свойством.

водонепроницаемость класс W 14. в срав-нении с традиционными бетонами, магнези-альные имеет иную структуру пор. а после выполнения заглаживания бетоно-затироч-ной машиной верхние поры закрываются полностью.

Морозостойкость – класс F 300. По срав-нению с обычными бетонами либо упроч-нёнными бетонами (топинги) магнезиальный бетон выдерживает более 300 циклов шоко-вой заморозки и нагрева в соляной ванне. Разрыва изнутри и потери прочностных ха-рактеристик не происходит. Это позволяет использовать магнезиальные бетоны и рас-творы для устройства финишного покрытия или стяжки в морозильных камерах и холо-дильных складах.

Негорючесть. известно, что магнезиты используются в составе огнеупоров в стале-литейной промышленности.

К дополнительным свойствам магне-зиальных покрытий, которые могут быть обеспечены, исходя из требований по экс-плуатации, относятся также искробезопас-ность, антиэлектростатичность и защита от

электромагнитных полей и неионизирующих излучений.

сферы применения магнезиальных покрытийПри возрастающем дефиците цемента

и непредсказуемости его цены представ-ляется актуальным искать пути замещения цементосодержащих конструктивных эле-ментов. Рассмотрим возможность заме-щения классической цементно-песчаной стяжки пола в жилых помещениях. Обычно цементно-песчаная стяжка укладывается толщиной в 50 мм. Магнезиально-песча-ная полусухая стяжка может быть уложена слоем всего в 20 мм. Материал сам «при-клеивается» к бетонной плите, и за счёт безусадочности магнезиального вяжущего мы получаем полностью готовую, «в гори-зонте» стяжку, не требующую финишного выравнивания. Срок созревания магнези-ально-песчаной полусухой стяжки – 7 ча-сов для прохода людей. для эксплуатации – 5 суток. Таким образом, в альтернатив-ном варианте применения магнезиальной стяжки мы получаем:

• сокращение сроков отделочных работ;• снижение затрат, т.к. пропадет необходи-

мость применения финишных ровните-лей пола;

• снижение примерно в 2.5 раза весовой нагрузки на фундамент и конструкцию здания по сравнению с ЦПС (при почти одинаковой плотности материала тол-щина меньше);

• полностью гигиеничный непылящий, в отличие от цементных составов, матери-ал, не разрушается грибками микроми-цета, вызывающими болезни у людей;

• долговечность за счет повышенной прочности и отсутствия склонности к образованию трещин.Магнезиальные полы служат 15-20 лет.

Это достаточно хороший срок, по сравнению с другими решениями. Это обстоятельство позволяет еще больше снизить затраты на эксплуатацию полов и направить средства на развитие бизнеса, который никогда не остановится из-за вынужденного ремонта покрытия пола. ■

маГнезиальные Бетоны.кАчЕсТвЕННо НовЫй кЛАсс БЕТоНов

дЛя УсТРойсТвА ПРомЫШЛЕННЫх ПоЛов

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

начальник отдела продаж компании ООО «альфапол»с.а. ГолЫШев г. Санкт-Петербург

8 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯЗащита Бетона

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

К вторичной защите поверхностей желе-зобетонных конструкций мы прибегаем в том случае, когда агрессивная внешняя среда может вызвать как коррозию бетона, так и арматуры, вследствие чего железобетонные конструкции в течение заданного срока экс-плуатации зданий и сооружений не смогут удовлетворять требованиям как по несущей способности, так и по деформациям и про-ницаемости. Задача вторичной защиты – это не допустить или оградить от возможного контакта агрессивной среды поверхности железобетона.

Нормативным документом, регла-ментирующим вторичную защиту поверх-ностей бетонных и железобетонных кон-струкций, в настоящее время является СНиП 2.03. 11-85 «3ащита строитель-ных конструкций от коррозии» и «По-собие по проектированию защиты от коррозии бетонных и железобе-тонных строительных конструкций» (к CHиП 2.05.11 -85).

данные мероприятия регламентируют-ся по нескольким признакам и назначаются с учетом вида и формы защищаемой кон-струкции, ее назначения, технологии изго-товления, возведения и условия эксплуа-тации, состояния поверхности, уровня (%) армируемости и расположения арматуры, допустимости и величины возможного рас-крытия трещин, вида и степени агрессив-ности среды, возможности и периодичности образования конденсата как на поверхности, так и в других местах, возможного способа нанесения и толщины защиты, возможного и окончательного срока службы в эксплуата-ционных условиях и много другого.

Самым главным, если не решающим, критерием оценки вторичной защиты являет-ся обеспечение долговечности железобетон-ных конструкций в течение запланированно-го периода или на весь период эксплуатации с минимальными затратами на восстанови-тельные работы.

антикоррозионную защиту поверхностей надземных и подземных железобетонных со-оружений следует выбирать, исходя из усло-вий возможности возобновления защитных по-крытий. для подземных конструкций, вскрытие и ремонт которых в процессе эксплуатации практически исключены, необходимо выби-рать материалы, обеспечивающие защиту конструкций на весь период эксплуатации.

вторичная защита со стороны непосред-ственного воздействия агрессивной среды предусматривается следующими методами:

• лакокрасочными покрытиями – под действием газообразных и твердых сред;

• оклеечными покрытиями – под действием жидких сред, в грунтах, в качестве непроницаемого подслоя в облицовочных покрытиях;

• облицовочными покрытиями, в том числе из полимербетонов – при действии жидких сред, в грунтах, в качестве защиты от механических повреждений оклеечного покрытия;

• пропиткой, уплотняющей химически-стойкими материалами, – при действии жидких сред и в грунтах;

• гидрофобизацией – при периодическом увлажнении водой или атмосферными осадками, образовании конденсата, в качестве обработки поверхности до нанесения грунтовочного слоя под лакокрасочные покрытия.

Лакокрасочные, мастичные, оклеечные и облицовочные покрытия в соответствии с их защитными свойствами подразделяются на четыре группы, представленные в таблице. Защитные свойства групп покрытий повыша-ются от первой к четвертой.

анализ экспериментальных матери-алов, исходя из практического опыта по вторичной защите, показал, что наиболее экономичными, перспективными и широко применяемыми в России и за рубежом для защиты поверхностей бетонных и железо-бетонных конструкций являются лакокра-сочные и мастичные покрытия, которые, в зависимости от вида защищаемой кон-струкции и условий эксплуатации, должны обладать определенным запасом заданных свойств. их доля составляет около 80% от всех применяемых в настоящее время и рассмотренных выше защитных покрытий. Этим методам вторичной защиты и будет

вторичная защитабетонных и железобетонных конструкций

доцент кафедры технологии, организации и экономики строительства Санкт-Петербургского Государственного политехнического университетаи.а. воЙлоКов г. Санкт-Петербург

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

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

9ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. Защита Бетона

уделено основное внимание в данной статье.

ПОКРыТия: ЛаКОКРаСОЧНыЕ и ПОЛиМЕРНыЕЗатраты на предотвращение коррозии

бетонных и железобетонных конструкций в мире достигают в год порядка сотен миллио-нов долларов, при этом средства, выделен-ные на защиту от коррозии лакокрасочными покрытиями, составляют порядка 40% от всех выделенных средств.

Мировое производство лакокрасочных материалов для защитных покрытий в насто-ящее время оценивается в очень приличную сумму, это 13-15 млн. т в год. Четкого лидера на данном этапе выделить нельзя, так как вся химическая промышленность ныне при-надлежит крупнейшим транснациональным компаниям – здесь американские, и немец-кие, и испанские компании.

ввиду того что покрывные слои непо-средственно соприкасаются с агрессивной средой, к ним предъявляются наиболее жесткие требования при выборе покрытия.

Защитные свойства системы покрытия на бетоне зависят, в первую очередь, от химической стойкости материала покрытия,

непроницаемости его в агрессивной среде и величины адгезии к защищаемой поверх-ности. При этом трещиностойкость системы покрытия в агрессивных средах должна от-вечать допустимой ширине раскрытия тре-щин в железобетонных конструкциях.

в отечественной коррозионной практике широкое распространение получили в каче-стве химостойких покрытия из перхлорвини-ловых, сополимервиниловых, эпоксидных, полиуретановых материалов. Лакокрасоч-ные покрытия обладают способностью обра-зовывать на защищаемой поверхности плен-ку с определенными физико-механическими свойствами. Процесс нанесения покрытия должен быть полностью механизирован как в заводских, так и в условиях действующей стройки, поэтому для них характерна не-большая (по сравнению с остальными вида-ми зашиты) трудоемкоесть.

Однако большинство лакокрасочных покрытий разработано для защиты метал-лических конструкций от коррозии. для

осуществления долговременной защиты бетона от действия агрессивных сред покры-тия выбираются с учетом особенностей этого материала: обеспечения адгезии к влажной, шероховатой, пористой и щелочной поверх-ности, а также специфики работы конструк-ций с повышенными деформациями и нор-мируемым образованием трещин шириной до 0,3 мм.

Схема защиты лакокрасочными покры-тиями поверхности бетона представлена на рис. 1.

Каждый слой системы покрытия выпол-няет свои функции. Грунтовки, в качестве которых, в основном, используют растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях (лаки), обеспечивают адге-зию (сцепление) покрытия с подложкой. ад-гезионную прочность увеличивают подбором соответствующих грунтовок и качеством под-готовки поверхности. Шпатлевки, представля-ющие собой высоконаполненные материалы, используют как выравнивающие подслои для исправления неровностей окрашиваемой поверхности. На практике использование шпатлевок для железобетонных конструк-ций практикуется редко ввиду значительной трудоемкости и высокой стоимости.

Покрывными слоями называют основ-ную пленку лакокрасочного материала тре-буемой толщины (150-300 мкм), наносимую на подготовительные слои (грунтовочные, шпатлевочные), обладающие к ним адгезией и обеспечивающие защитные свойства всей системы покрытия.

Лакокрасочные покрытия на основе алкид-ных, пентафталевых и кремнийорганических пленкообразующих эффективно используют-ся в качестве отделочных и атмосферостойких фасадных материалов в слабоагрессивных средах. варианты систем защитных лакокра-сочных покрытий, применяемых в практике, приведены в СНиП 2.03.1 1–85. в «Пособии...» к ним (см. выше) и другой нормативно-тех-нической литературе. За рубежом наиболь-шее распространение получили покрытия на основе эпоксидных и полиуретановых смол и хлорированного каучука.

Отечественный опыт применения анало-гичных традиционных органо-растворимых химостойких покрытий (ХС, Хв, ЭП и др.)

показывает, что они недостаточно отвечают требованиям экономичного использования в строительстве. Эти покрытия мало соответ-ствуют тенденциям современного развития антикоррозионной защиты, которые обуслов-ливают снижение расхода растворителей, повышение сухого остатка, применение во-додисперсионных составов, экономичное на-несение (например, безвоздушное) и получе-ние повышенных сроков службы покрытий. Кроме того, большинство из традиционных химически стойких материалов не обладают достаточно высокой эластичностью и совсем не отвечают требованиям трещиностойкости. Так, допустимая величина раскрытия трещин в железобетонных конструкциях составляет, как правило, 0.1-0.3 мм, а для большинства лакокрасочных покрытий, используемых ра-нее для вторичной защиты (Хв, ЭП, вТ и др.), максимальная величина раскрытия трещин составляет 0,05-0.10 мм. Поэтому наиболее рациональным методом защиты железобе-тонных конструкций, допускающих образо-вание трещин в процессе эксплуатации, сле-дует признать применение трешиностойких химических покрытий, к которым относятся покрытия на основе каучукообразных пленко-образующих веществ – хлорсульфатирован-ный полиэтилен (ХСПЭ), тиоколовые соста-вы, латексные композиции, герметики.

Особенно широко полимеры использу-ются при изготовлении и защите полимер-ных полов. в этой нише работает много про-изводителей, предлагающих широкий спектр разнообразных материалов.

высокая потребность к долговечности покрытий при деформирующейся подлож-ке привела к разработке в НииЖБ нового класса трещиностойких антикоррозионных защитно-отделочных покрытий на основе ХСПЭ (так XII-734) различного назначения: химически стойкие, атмосферостойкие, толстослойные (мастичные) и другие. Хи-мически стойкие покрытия способны при образовании трещин в бетоне многократно деформироваться над трещиной с шириной раскрытия до 0,3 мм без потери прочности и защитной способности (рис. 2) и успешно эксплуатироваться в течение 10-15 лет при защите железобетонных конструкций 2-й и 3-й категории трешиностойкости в средне- и сильноагрессивных средах.

атмосферостойкие фасадные покрытия, наряду с высокими защитными свойствами, обладают паропроницаемостью и повышен-ной трешиностойкостью и успешно эксплуа-тируются (не менее 10 лет) при отделке фа-садов зданий из тяжелого и легкого бетонов, а также оштукатуренных поверхностей.

Лакокрасочные толстослойные мастич-ные покрытия применяют для зашиты над-земных и подземных железобетонных кон-струкций, главным образом при воздействии жидких агрессивных сред, когда есть опас-ность действия ударных или абразивных факторов. Мастичные покрытия отличаются от лакокрасочных более высокой вязкостью и толщиной (1,0-5,0 мм) за счет повышенно-го содержания в их составе наполнителей.

для вторичной защиты железобетонных конструкций в слабо- и сильноагрессивных средах применяют, в основном, битумные и асфальтовые мастики и их модифика-ции различными полимерами, в качестве которых используют каучуки, латекс, ►

10 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯЗащита Бетона

низкомолекулярный полистирол, полиэти-лен и др. в сильноагрессивных средах эф-фективно использовать мастики на основе эпоксидных, полиэфирных, фенолформаль-дегидных и других смол как в виде готовых компаундов, так и в виде композиций с дру-гими полимерами и эластомерами, получа-емых в условиях строительно-монтажных площадок.

Недостатками мастичных покрытий явля-ются внутренние напряжения, возникающие в результате усадочных деформаций и слу-жащие, как показывает опыт эксплуатации, основной причиной их разрушения. для по-вышения эксплуатационных свойств покры-тий в них вводят наполнители, снижающие усадку, добавками пластификаторов при-дают эластичность, применением грунтовок повышают адгезию с основанием, армирова-нием стеклотканью повышают прочностные свойства и т. д.

Среди различных вариантов толсто-слойных лакокрасочных покрытий значи-тельный интерес представляют разрабо-танные в НииЖБ полимерные мастики на основе ХСПЭ, модифицированные битумом, и высоконаполненные составы на основе полиизониатов марки «К» и «д», а также битумно-латексные, полимерцементные составы (донецкий ПромстройНиипроект) и эпоксидно-каучуковые мастики (вНииГ им. веденеева), многолетний опыт примене-ния которых подтвердил их высокие эксплу-атационные свойства.

ПРОПиТКа и ГидРОфОБиЗаЦияОдним из перспективных методов по-

вышения долговечности железобетонных конструкций, работающих в агрессивных грунтовых средах, является применение про-питочной изоляции бетона, сущность которой заключается в заполнении пор бетона мате-риалом, который резко снижает его проница-емость, а также придает бетону гидрофобные свойства. Причем пропитка может осущест-вляться как в заводских условиях, так и в условиях строительной площадки. Этот метод особенно эффективен для вторичной защиты конструкций, подвергающихся механическим нагрузкам, когда возможно повреждение за-шитою покрытия. При пропитке поверхности (как самостоятельном виде защиты) глубина пропитки может достигать 1-20 мм.

Пропитка может осуществляться различ-ными способами: диффузионным, автоклав-ным, путем внутреннего вакуумирования и др. в качестве пропиточного материала используют битум или смеси на его осно-ве. Перспективными представляются такие полимерные пропиточные материалы, как метилакрилат и низкомолекулярный полиэ-тилен.

Как правило, глубина пропитки не долж-на быть больше, чем защитный слой бетона, так как некоторые пропиточные материалы, например, нефтепродукты, способны умень-шить сцепление бетона с арматypoй.

Ныне используемые пропиточные мате-риалы резко снижают проницаемость поверх-ности бетона, но не оказывают значительного влияния на изменение прочности и дефор-мативных характеристик пропитанного бето-на, кроме полиизолата, который вступает в химическое взаимодействие с компонентами

бетона и вследствие этого увеличива-ет прочность пропитанного слоя бетона в 1.5-2.0 раза. Морозостойкость повышается в 2 раза, а коррозионная стойкость пропитан-ных бетонов увеличивается в 2-3 раза.

Однако к числу недостатков разработан-ной технологии относится использование пропиточных композиций, содержащих ток-сичные органические растворители, что огра-ничивает применение пропитки в условиях заводов железобетонных конструкций. Поэто-му перспективным направлением является внедрение водорастворимых пропиточных композиций на основе латексов, в качестве которых могут использоваться водные дис-персии сополимеров винилового ряда.

Одним из разновидностей пропиточной изоляции является гидрофобизация – об-работка поверхности бетона водоотталки-вающими составами. Гидрофобизация эф-фективна при периодическом увлажнении поверхности бетона водой или атмосфер-ными осадками, наличии в воздухе твердых микроскопических вешеств при капиллярном подсосе и широко применяется в практике строительства при защите фасадов, мону-ментов, в качестве подслоя для лакокрасоч-ной защиты и т. д.

Гидрофобизатор – продукт, предназна-ченный для уникальной химической об-работки практически любых пористых и слабопористых поверхностей, обеспечива-ющий их водонепроницаемость и защиту от агрессивных сред. Гидрофобизатор изменя-ет поверхностное натяжение поверхности, предотвращая тем самым проникновение в ее поры воды, масла, жира или любой дру-гой жидкости.

Обработанные гидрофобизаторами кон-струкции противостоят воздействию боль-шинства агрессивных сред, предотвращая проникновение химикатов, соленой воды, сточных вод и других вредных веществ в окру-жающую среду. Гидрофобизаторы повышают морозостойкость материала, защищают его от выветривания и других повреждений, вы-званных погодными условиями, предотвра-щают окисление арматуры, если она есть.

Поверхности, защищенные гидрофоби-затором, имеют такие мелкие поры, что вода не может проникать через них. Однако они не снижают воздухо- и паропроницаемости. Таким образом, материал может «дышать» и остается совершенно сухим. Гидрофобизатор, нанесенный на поверхность, становится ее со-ставляющей частью, обеспечивая водонепро-ницаемость за счет уплотнения структуры.

Наиболее широко для гидрофобизации применяют материалы французской компа-нии «Guardindustrie» и российские материа-лы «Сази», американский «Пенетрон».

в практике строительства чаще всего применяются силиконовые гидрофобизато-ры (СГ) на основе:

• алкилсиликонатов калия; • алкоксиланов; • гидросодержащих силоксанов; • гидроксилсодержащих силоксанов

(каучуки). Только гидрофобизаторы первого типа

(алкилсиликонатные) относятся к категории водорастворимых соединений. Следует учи-тывать, что эти СГ поставляются в виде высо-кощелочных (рН=14) растворов (содержание

воды 50-60%, остальное – алкилсиликона-ты калия со щелочью в соотношении 1:1) и требуют соблюдения соответствующих мер предосторожности. данный тип является са-мым дешевым и чаще всего применяется для обычной гидрофобизации на стадии произ-водства строительного материала (вводится вместе с водой затворения). использование составов первого типа для поверхностной ги-дрофобизации требует точного соблюдения рецептуры при разведении товарного концен-трата до рабочей концентрации (не более 5% по основному веществу). в противном случае возможно появление высолов, обусловлен-ное образованием на поверхности карбона-тов и гидрокарбонатов.

в заключение следует остановиться на современных тенденциях развития техно-логий защитных композиций для вторичной защиты. Сейчас наблюдается этап смены ассортимента выпускаемых полимерных ма-териалов для покрытия под давлением кон-куренции и ужесточения законодательства по охране здоровья персонала и защите окружающей среды. Это привело к вытесне-нию на мировом рынке традиционных opга-норазбавляемых материалов для защитных композиций водоразбавляемыми, а также материалами с высоким сухим остатком, что относится, прежде всего, к материалам, при-меняемым в строительстве.

Необходимо отметить, что в последние годы значительно расширилась сфера приме-нения водоэмульсионных (латексных) красок за счет разработки высококачественных ком-позиций, пригодных для получения антикор-розионных покрытий и пропиточных составов по бетону. Среди последних наибольшее рас-пространение получили латексы на основе акриловых сополимеров, винил- и винилден-хлорила, эпоксидных пленкообразователей. За рубежом особенно популярны акриловые, стирол-, винил-, силиконакриловые латексы, защитные покрытия из которых обладают уникальным сочетанием атмосферо-, водо-, масло-, щелоче- и цветостойкости.

весьма перспективными являются сили-коновые водно-дисперсионные краски, вы-пускаемые рядом зарубежных фирм для за-шиты поверхностей бетона при строительных работах, которые обеспечивают исключитель-ное сочетание пористости и водостойкости.

в отечественной антикоррозионной прак-тике воднодисперсионные композиции явля-ются перспективным, но еще недостаточно распространенным вариантом вторичной за-щиты, они ограниченно применяются как для атмосферостойких (например, акриловые краски), так и для химически стойких (напри-мер, эпоксидные) покрытий.

Хочется отметить, что в дальнейшем будет происходить постоянное развитие в области создания новых материалов, по-зволяющих нам защитить бетон хорошо и надолго. ■

лиТераТУра:1. «Железобетон в ХХ1 веке», Москва,

«Готика» 2001.2. долговечность конструкций из бетона и

железобетона, Москва, «издательство ассоциации строительных вузов»2006.

3. Основы бетоноведения, Санкт-Петербург, «Строй-Бетон», 2006.

11ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. оБорудование, арМирующие элеМенты Бетонов

12 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯБетоносМесительные установки

С момента образования в 1962 году предприятие занимается изготовлением для строителей средств механизации, связанных с бетонными работами, это:

• передвижные модульные установки для производства бетона, производительность 20 и 40 м3/час;

• склады цемента до 90 тн;• насосы «Монжус» для перекачки

цемента;• бетоносмесители СБ-146а, 146аМ,

СБ-138Б;• блоки смесительные БС-750 и БС-1500;• винтовые шнековые питатели;• установки для перемешивания и выдачи

раствора уБ-342, а также запасные части к выпускаемой номенклатуре.Предприятие, особенно в последние

годы, активно идет по пути технического прогресса, приобретая новое металлоре-жущее оборудование, применяются плаз-менная резка, лентопильные станки, сва-рочное оборудование.

Постоянное участие в строительных вы-ставках позволило значительно расширить географию поставки выпускаемой продукции по всей территории Рф, а также Белоруссии, Казахстана, украины, Болгарии.

оао «Ярстройтехника» приглашает всех заинтересованных лиц к

деловому сотрудничеству.

150023, г. Ярославль, ул. Гагарина, 64а.Тел.: 30-63-13, тел/факс: 30-62-22

E-mail: yarst@inbox.ruweb: www.yarst.ru

выСококачеСтвенная продукцияпо низким ценам в короткие Сроки

– эТо ПРодУкцИя оАо яРосЛАвскИй зАвод «сТРойТЕхНИкА»

13ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. Защита Бетона

виды добавок. добавки, замедляющие коррозию, делятся на анодные, катодные и смешанные в зависимости от того, где они преимущественно воздействуют на реакцию коррозии – на анодных или катодных пласти-нах или на пластинах обоих типов.

анодные ингибиторы – это вещества, действие которых основано на их способ-ности поглощать электроны. Они подавляют реакции, протекающие на аноде. Большин-ство добавок, относящихся к этой группе, эффективны только тогда, когда они присут-ствуют в достаточно высоких концентрациях. Требуемая концентрация часто определяет-ся содержанием хлорида, воздействующего на сталь. Если используются недостаточные дозы добавок, то происходит коррозия, ин-тенсивность которой локализована, что вы-зывает сильную точечную коррозию.

Катодные ингибиторы действуют либо путем замедления катодной реакции, либо

путем выборочного осаждения на катодных пластинах. вещества этой группы — силь-ные акцепторы протонов, и их действие, в отличие от анодных ингибиторов, является обычно косвенным.

Смешанные ингибиторы могут одновре-менно действовать как на анодные, так и на катодные процессы. Смешанный ингибитор обычно более предпочтителен, так как его действие направлено на всеохватывающую поверхностную коррозию, возникающую из-за присутствия хлоридов, а также из-за на-личия микропор на поверхности металла. Поскольку коррозия микропор характери-зуется микроскопическими расстояниями, разделяющими анодные и катодные обла-сти, невозможно локализовать на арматуре анодные или катодные площадки. Следова-тельно, использование смешанного ингиби-тора дает лучший результат.

Каждая группа может включать веще-ства, действие которых основано на одном из следующих механизмов: образовании ба-рьерных слоев; окислении путем пассивации поверхности; влиянии на окружающую среду, контактирующую с металлом. Ниже перечис-лены требования, которым должны удовлет-ворять отдельные химические вещества или

их смеси, для того чтобы они могли высту-пать в качестве эффективных ингибиторов коррозии:

– молекулы должны обладать сильно вы-раженными свойствами;

– воспринимать или отдавать электроны, либо теми и другими;

– растворимость должна быть такой, чтобы быстрое насыщение корродирующей поверхности происходило без быстрого вы-щелачивания вещества;

– эти вещества должны вызывать поля-ризацию соответствующих электродов при относительно малых значениях силы тока;

– они должны быть совместимы с систе-мой, для которой предназначено вещество, чтобы не вызвать нежелательных побочных эффектов;

– добавки должны быть эффективными при тех значениях рН и температуры окружа-ющей среды, при которых они используются.

Химический состав. из анодных ингиби-торов наиболее широко применяют нитриты кальция или натрия, бензоат натрия и хромат натрия. Кроме того, считаются перспективны-ми натриевые соли силикатов и фосфатов, двухлористое олово и гидразингидрат.

в Северной америке единственным за-патентованным веществом является нитрит кальция. Большинство веществ использо-валось при проведении специальных работ, где был возможен тщательный надзор, или в заводских смесях для заливки полов про-изводственных помещений и приготовления растворов.

в качестве катодных ингибиторов обычно применяют основания (НаОН, Nа2СО3 или NН4ОН), которые увеличива-ют значение рН среды и таким образом уменьшают растворимость соединений железа. Большая часть исследований (в основном лабораторных) была посвяще-на изучению анилина и его хлор-, алкил- и нитрозамещенных форм, а также меркап-тобензотиазола. в общем случае молеку-лярная структура играет существенную роль в эффективности этих смесей. уве-личение общей электронной плотности и пространственное расположение групп с

разветвленной цепью определяют степень хемосорбции на металле и, следователь-но, их эффективность.

Смешанные ингибиторы содержат мо-лекулы, в которых распределение плотно-сти электронов обусловливает притяжение ингибитора как к анодным, так и к катодным площадкам. Эти молекулы могут иметь бо-лее одной ориентированной присоединен-ной группы, например, NH2 и SН, и обычно характеризуются следующими особенно-стями:

– одна основная молекула может содер-жать структуры, общие для обеих ориентиро-ванных групп (например, аминотиофенол);

– соль образуется ориентированными группами акцепторов электронов и протонов из двух отдельных молекул.

используются также добавки, содержа-щие два или более соединений (многоком-понентных), в которых каждый компонент

играет особую роль или усиливает антикор-розионные свойства другого.

Смесь нитрита и нитрата кальция вместе с муравьинокислым кальцием используется как для ускорения роста прочности, так и для замедления коррозии во время пропари-вания. Кроме того, в условиях автоклавной обработки замедление коррозии обеспечи-вается комбинациями Nа2s04 или гипса и ацетата натрия.

изготовление и использование. Ни-трит кальция предлагается на рынке как не содержащий хлорида ускоритель твердения, а также как ингибитор коррозии. При содер-жании твердых веществ в растворе 25-30 % дозировка составляет 2-4 % массы цемента. Несмотря на высокую стоимость обработки 1 м3 бетона, использование данного метода считается экономически целесообразным по сравнению с другими доступными методами предотвращения вредного действия хлори-дов на сталь. другим преимуществом нитри-та кальция по сравнению с нитритом натрия является уменьшение выщелачивания и обесцвечивания, а также меньшая вероят-ность протекания реакции между заполните-лем и щелочью.

Нитрит натрия представляет собой ►

инГиБиторы коррозиин. п. МЭЙлваГанаМ

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

Катодные ингибиторы действуют либо путем замедления катодной реакции, либо путем выборочного осаждения на катодных пластинах. Вещества этой группы — сильные акцепторы протонов, и их действие, в отличие от анодных ингибиторов, обычно является косвенным

14 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

мелкозернистый, свободно текущий по-рошок. Он эффективно применяется в от-сутствии хлоридов как в обычных, так и в пропариваемых бетонах в дозировке 1-2 % массы цемента. в присутствии хлоридов доза должна превышать 2 % для того, что-бы предотвращалось развитие активной точечной коррозии. использование нитрита натрия ограничено из-за быстрого выщела-чивания.

Хроматы натрия и калия используются в дозах 2-4 %. их влияние на процесс кор-розии почти такое же, как у NaNO2, если не считать зеленого цвета, присущего хрома-там. Бензоат натрия добавляется в количе-стве 6-8 %. Со времени получения патента в 1951 г. он в основном находил применение в великобритании. ингибирующее действие бензоата натрия более продолжительно, чем у нитрита натрия.

двухлористое олово оказалось весьма перспективным при использовании в раство-рах в условиях пропаривания и в присутствии хлоридов. добавка 2-3 % замедляет коррозию и вызывает более ранний прирост прочности. Гидразингидрат исследовался в основном в лабораторных условиях. При введении дозы 0,4 % добавка мгновенно пассивирует металл даже при наличии хлоридов.

используются также различные вещества на основе фосфатов, силикатов и натриевых солей моно- и дикарбоновой кислот.

Катодные ингибиторы, состоящие из анилина и его хлоралкиловых и нитроза-мещенных форм, а также аминоэтанольная группа используются в дозах 1-2 % массы цемента в присутствии 1-2 % СаCl2. Не-органические вещества, такие как NaOH2, Na2co3 и NaH4OH, обычно вводятся в дозах 2-4 %. Смешанные ингибиторы используют-ся в дозах 1-2%.

введение добавки. в большинстве слу-чаев растворимые неорганические веще-ства представляют собой порошки, и может потребоваться их добавление в смеситель вручную. Порошки можно вводить вместе с песком или водой затворения или после того, как завершен начальный цикл замеса. При добавлении в воду затворения порошок должен быть растворен, чтобы обеспечива-лась необходимая концентрация до введе-ния в смесь.

Жидкие добавки, такие как нитрит каль-ция, могут быть введены в смесь с помощью имеющихся в настоящее время автомати-ческих жидкостных смесителей. При ис-пользовании ингибиторов коррозии вместе

с обычными добавками важно, чтобы они добавлялись отдельно, на различных этапах цикла смешивания.

Хранение и срок годности. Большин-ство растворимых неорганических солей, таких как NaNO2 и хромат калия, легко по-глощают влагу. Следовательно, их нужно хранить в сухом прохладном месте. Нитрит натрия и хромат калия, а также другие ве-щества, на которые отрицательно действует влага, упаковываются в водонепроницаемые многослойные мешки. Срок годности обычно ограничен 6 мес.

Нитрит кальция поступает на рынок в больших емкостях (доставляется в авто-цистернах). Хотя раствор замерзает при температуре -50С, активность полностью восстанавливается после оттаивания и тща-тельного перемешивания.

особенности применения. Один из серьезных недостатков использования анодных ингибиторов состоит в том, что они эффективно обеспечивают пассива-цию, только когда присутствуют в высоких концентрациях. При низких концентрациях добавок или малом отношении дозы инги-битора к уровню хлоридов коррозия интен-сивно локализуется, и ее действие стано-вится значительным.

При применении добавок, ускоряющих схватывание бетона, могут потребоваться комбинации замедляющих добавок, когда температура окружающей среды и смеси превышает 350С. аналогичным образом, замедляющие схватывание ингибиторы коррозии могут потребовать добавления ускорителя для того, чтобы отсрочить за-медление раннего развития прочности (применение нитрита натрия в сочетании с бензоатом натрия). Бетоны, содержащие нитриты щелочных металлов, хроматы и бензоаты, легко подвержены обесцвечи-ванию и могут образовывать белую плен-ку на поверхности затвердевшего бетона, если выдержка во влажном режиме ис-пользуется в течение продолжительного времени.

Меры предосторожности. Нитриты и хроматы, в особенности последние, относят-ся к веществам, вызывающим раздражение кожи и дыхательных путей.

пласТиЧесКие своЙсТва БеТонаМеханизм. Механизм реакции для боль-

шинства анодных ингибиторов по существу со-стоит в окислении растворимого оксида двух-валентного железа и образовании защитной

пленки из гидроксида железа на поверхности стали. Постепенно из области действия кор-розии исключаются новые участки поверхно-сти стали, и процесс коррозии прекращается. Эффективное замедление обеспечивается только при достаточном количестве добав-ки, отвечающем необходимому для данной системы отношению ингибитор:хлорид. Если это отношение мало, то конкурирующие реак-ции восстановления защитной пленки ионом no2 и разрушительного действия хлоридов происходят одновременно, причем послед-няя реакция начинает преобладать. Коррозия интенсивно локализуется, и возникает опас-ная точечная коррозия. При использовании бензоата натрия наблюдается общее, а не локализованное действие коррозии, если вводятся малые дозы добавок. Поэтому они считаются безопасными ингибиторами.

Катодные ингибиторы действуют либо путем замедления катодной реакции, либо путем селективного осаждения на катод-ных площадках, что вызывает увеличение электрического сопротивления и уменьше-ние диффузии продуктов восстановления к катоду. Продукты реакции при этом не связываются с металлом так же сильно, как продукты, полученные при примене-нии анодных ингибиторов. Неорганические

добавки, представляющие собой сильные основания, обычно увеличивают рН среды, вызывая уменьшение растворимости ио-нов железа.

Поскольку молекулы смешанных инги-биторов содержат более одной ориентиро-ванной группы, ингибитор будет действо-вать индуктометрически с преобладанием свойств либо акцептора, либо донора элек-тронов в зависимости от химической сре-ды. На рис. 1 показано распределение электронов для 2-аминотиофенола, когда он выступает в качестве катодного или анодного ингибитора.

Удобоукладываемость. Эта харак-теристика, определяемая значениями пластичности, улучшается при внесении большинства добавок (до 2 %), состоящих из неорганических солей. При более высо-ких дозах добавок удобоукладываемость снижается, особенно если в смеси присут-ствует СаСl2. Органические ингибиторы, такие, как бензоат натрия, как правило, не уменьшают удобоукладываемости с увели-чением дозы.

Характеристики схватывания. При ис-пользовании большинства неорганических добавок, в том числе нитритов натрия и

В большинстве случаев растворимые неорганические вещества представляют собой порошки, и может потребоваться их добавление в смеситель вручную. Порошки можно вводить вместе с песком или водой затворения или после того, как завершен начальный цикл замеса. При добавлении в воду затворения порошок должен быть растворен, чтобы обеспечивалась необходимая концентрация до введения в смесь

Защита Бетона

рис. 1. Распределение электронов в смешанном ингибиторе коррозии

15ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г.

кальция, наблюдается уменьшение начала и конца времени схватывания.

Теплота гидратации. Неорганические соли влияют на теплоту гидратации пример-но так же, как ускорители.

заТвердевШие БеТон и расТворпрочность при сжатии. Через 3 и

7 сут наблюдается весьма незначитель-ное изменение прочности при сжатии для бетонов и растворов, содержащих нитрит натрия и хромат калия (2 % массы це-мента). Через 28 сут прочность немного ниже, чем у бетонов и растворов без до-бавок. Более высокие дозы добавок вы-зывают существенное уменьшение проч-ности через 28 сут. Прочность бетонов и растворов, содержащих бензоат натрия в рекомендуемой дозе 6 %,, значительно снижается в любом возрасте бетона или раствора. При повышении дозы проис-ходит резкое снижение прочности. до-бавление любой дозы органических ин-гибиторов обычно приводит к снижению пределов прочности, причем этот эффект возрастает с увеличением дозы. в проти-воположность этому нитрит кальция дает существенное увеличение прочности в раннем и более позднем возрасте. Значе-ния предела прочности возрастают с уве-личением дозы до 5 %. фосфат натрия и двухлористое олово в дозах 2-4 % также увеличивают прочность.

прочность при растяжении. Предель-ное значение прочности при растяжении зависит от вида используемой добавки. для нитрита и бензоата натрия предел прочности уменьшается с увеличением дозы, начиная с 2-4 %. При введении хро-мата калия наблюдается небольшое из-менение прочности по мере увеличения выше 2-6 %. Нитрит кальция увеличивает предел прочности в любом возрасте с уве-личением дозы до 5 % как для обычного, так и для пропаренного бетона. аналогич-ный эффект обнаружен и при применении двухлористого олова.

реакция заполнителей со щелочью. ингибиторы на основе солей натрия могут увеличить защитный потенциал реакции заполнителя со щелочью, особенно если используются реакционноспособные запол-нители.

прочность сцепления. Некоторые инги-биторы коррозии влияют на сцепление стали с бетоном вследствие слабого сопротивле-ния цементного теста в контактной зоне. Это объясняется двумя причинами: во-первых, сильной флокуляцией цементного теста, вы-зываемой растворителями (например, спир-том), в которых растворяется ингибитор, и, во-вторых, отсутствием непосредственного контакта между продуктами гидратации це-мента и сталью из-за наличия на поверхно-сти стали пленок, предотвращающих обра-зование ржавчины.

обесцвечивание и изменение цвета. Хромат калия окрашивает бетон в светло-зеленый цвет, в то время как нитрит натрия и бензоат натрия способствуют его обесцве-чиванию.

ФаКТорЫ, влиЯЮЩие на заМедление Коррозиирастворимость. Растворимость добав-

ки должна быть такой, чтобы на корродиру-ющих поверхностях имелось достаточное ее количество. Однако при сильной раствори-мости она легко выщелачивается из бетона. Нитрит натрия выщелачивается в течение двух лет, в то время как нитрит кальция, ко-торый растворим в меньшей степени, более эффективно замедляет коррозию.

осаждение. Многие добавки, являющи-еся основаниями, быстро осаждаются в це-ментном растворе и, следовательно, теряют свою эффективность.

дисперсия. вследствие того что инги-биторы используются в малых количествах, они, как правило, рассеяны по всему объ-ему, а не концентрируются на стыке бетона и стали. Недостаточная концентрация анод-ных ингибиторов приводит к ускоренной кор-розии.

соотношение хлорида и ингибитора. Эффективность анодных ингибиторов не-посредственно зависит от содержания хло-рида в бетоне. При достаточно большом со-держании хлорида их эффективность резко уменьшается, и для предотвращения вред-ного воздействия хлорида требуется введе-ние большого количества ингибитора. для каждого ингибитора существует критическая концентрация хлорида, ниже которой корро-зия приостанавливается

Химический состав цемента и вя-жущих веществ. Цементы, содержащие большее количество С3а, обеспечивают более высокую коррозионную стойкость; портландцементы обладают лучшими антикоррозионными свойствами по срав-нению со смесями цемента и шлака*. Это различие обусловлено способностью С3а поглощать хлорид с образованием хлора-люминатов, тем самым понижается порого-вый уровень Сl–.

Условия выдержки. выдержка, или по-переменное увлажнение и высушивание при повышенных температурах способствует коррозии. При таких условиях эффектив-ность добавок-ингибиторов может умень-шаться.

Молекулярная структура. Эффектив-ность органических катодных ингибиторов часто связана с их молекулярной структурой, которую определяют размер молекул, тип связей, длина углеродных цепочек, число боковых групп, пространственное расположе-ние и комплексообразующая способность.

Температура. Повышение температуры системы ведет к снижению эффективности ингибиторов вследствие уменьшения покры-тия, обеспечиваемого ингибитором в услови-ях ускорения процессов коррозии.

влияние значения рН водоцементной фазы. Значение рН влияет на пороговую величину концентрации хлоридов, что ска-зывается на пассивации окисной пленки. Следовательно, эффективность ингибитора коррозии будет увеличиваться с увеличени-ем рН водной фазы.

применение. Патентованный продукт, изготовленный на основе нитрита кальция,

использовался при строительстве мостов, покрытий автостоянок и плоских кровель, в морских и других предварительно напря-женных конструкциях, которые подвергались воздействию хлоридов. Бензоат натрия при-меняется в великобритании в бетонных кон-струкциях, подверженных сильной коррозии.

в Европе нитрит натрия вводится в ка-честве добавки в легкий газобетон, предва-рительно смешанные цементные растворы и составы, используемые для упрочнения по-крытий пола. в России ингибиторы коррозии входят в состав добавок.

в работе рассматриваются другие под-ходы к проблеме предотвращения коррозии стали и дается сравнительная оценка на основе стоимостного критерия.

стандарты и технические нормы. вы-пуск ингибиторов коррозии в широких мас-штабах и их промышленное использование осуществляются сравнительно недавно, по-этому в настоящее время в СШа отсутству-ет какой-либо общенациональный стандарт. Российские стандарты допускают примене-ние ингибиторов в противоморозных добав-ках. для оценки этих добавок используются разнообразные методы испытаний, разра-ботанные в процессе создания и развития технологии.

в настоящее время при исследовании процессов коррозии наиболее эффектив-ными как в производственных, так и в лабо-раторных условиях по-прежнему остаются электрохимические методы измерений. Наи-более широко распространены измерение электрического потенциала стали в разом-кнутой цепи и поляризационные измерения стали в бетонах при наличии или отсутствии хлоридов.

измерения поляризации особенно эф-фективны при быстром отборе и оценке до-бавок. Результаты измерений электриче-ского напряжения в бетонах, содержащих различные дозы добавок, можно графи-чески представить как функцию времени при постоянных значениях плотности по-ляризационного тока на единицу площади электрода.

Критерием эффективности добавки яв-ляется резкое увеличение электрического напряжения при малых значениях плот-ности тока, что указывает на пассивацию. Чем меньше плотность тока, при которой возникает резкое увеличение напряжения, тем более эффективным является ингиби-тор.

Постепенное увеличение напряжения указывает на развитие процесса коррозии. Поляризационный метод можно также ис-пользовать для контроля качества различ-ных замесов с целью обеспечения однород-ности добавки.

При оценке ингибиторов коррозии нужно принимать во внимание следую-щие факторы: степень водорастворимо-сти; совместимость с водоцементной фа-зой; требуемое количество ингибитора; степень потребления ингибитора; раз-личные побочные эффекты, влияющие на процесс схватывания, прочность и долго-вечность. ■

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

Защита Бетона

16 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯоБорудование для проиЗводства цеМента

Процессы измельчения пористых, пла-стичных и волокнистых материалов различ-ного происхождения являются весьма рас-пространенными и встречаются во многих отраслях производственной деятельности. Наиболее остро проблемы измельчения сто-ят перед предприятиями, сталкивающими-ся с необходимостью переработки отходов основного производства с возможностью его повторного использования.

Однако, несмотря на огромную потреб-ность предприятий в высокопроизводитель-ных измельчительных машинах, на сегод-няшний день ощущается острый дефицит коммерческих предложений на подобное технологическое оборудование.

в то время как вопросам экономии ре-сурсов, снижения издержек производства, переработки отходов, экологической безо-пасности уделяется повышенное внимание, существующие типы специализированного оборудования далеко не в полной мере от-вечают специфике поставленных задач.

в условиях, когда западные компании активно продвигают свою продукцию на оте-чественный рынок, российские машиностро-ительные предприятия уделяют недостаточ-ное внимание компактным измельчительным агрегатам, способным эффективно решать задачи переработки некоторых видов «труд-ных» материалов, таких как изделия из по-листирола вспененного (пенопласта), поли-стирола экструдированного, полиуретана, а также некоторых других материалов по-ристой структуры. Сложившаяся ситуация во многом объясняется отсутствием школы создания малогабаритных агрегатов измель-чения низкой энергонагруженности, предна-значенных прежде всего для предприятий с относительно небольшими объемами мате-риалов, подлежащих переработке.

Отсутствие опыта в проектировании и производстве компактных агрегатов измель-чения объясняется прежде всего тем, что в прошлом основное внимание уделялось созданию высокопроизводительных ком-плексов, рассчитанных на заводы-гиганты и соответствующие объемы перерабаты-ваемых материалов. в то время как ино-странные производители активно развивали направление относительно небольших из-мельчительных агрегатов, отвечающих тре-бованиям концепции «точечного» размеще-ния специализированного технологического оборудования в непосредственной близости от мест «образования» отходов. в резуль-тате отечественные машиностроительные

предприятия оказались не способными предложить потребителю измельчительные агрегаты малой мощности, способные кон-курировать с импортными аналогами. в сло-жившейся ситуации, когда дефицит компакт-ных агрегатов измельчения стал ощущаться особенно остро, зависимость от технологи-ческого оборудования иностранного произ-водства, несомненно, оказывает негативное влияние на степень технической вооружен-ности отечественных предприятий, заинте-ресованных в переработке отходов.

К несомненным достоинствам компакт-ных измельчительных агрегатов следует отнести снижение установленной мощно-сти оборудования за счет использования наиболее рациональных способов разру-шения конкретного вида материала, умень-шение протяженности транспортных линий подачи сырья, а также готового продукта. именно благодаря созданию агрегатов из-мельчения низкой энергонагруженности и небольших масса-габаритных показа-телей, западные производители смогли полностью решить проблему оперативной переработки отходов производства для их утилизации либо повторного использова-ния. Однако подобный подход позволил не только полностью решить задачу перера-ботки отходов основного производства, но и, что особенно важно, сделал возможным создание малогабаритных технологиче-ских узлов подготовки сырья.

Таким образом, применение малогаба-ритных агрегатов измельчения не ограничи-вается одной лишь переработкой отходов, еще одной областью применения измельчи-тельного оборудования являются подготови-тельные работы, связанные с получением материалов заданных гранулометрических показателей. Зачастую правильно подобран-ные составы с учетом оптимального размера частиц, их формы и структуры поверхности способны кардинально улучшить эксплута-ционные характеристики материалов на их основе. в большинстве случаев увеличение дисперсности материалов, повышение рео-логической активности поверхности частиц вызывает ускорение ряда физико-химиче-ских процессов. именно состояние поверх-ности межфазового контакта и определяет интенсивность процесса в целом. измель-чение пористых, волокнистых и пластичных материалов различной природы открывает широчайшие возможности получения ком-позиционных материалов. Получение неко-торых видов композиционных материалов

было бы совершенно невозможно без широ-кого использования измельчительных агре-гатов подготовки сырья.

Компактные измельчительные агрегаты низкой энергонагруженности способны кар-динально изменить сложившуюся ситуацию в производстве некоторых видов современ-ных строительных материалов, в частности, полистиролбетона.

являясь относительно «молодым» стро-ительным материалом, полистиролбетон плотностью 200-600 кг/м3 в настоящее вре-мя активно используется для монолитной теплоизоляции однослойных ограждающих конструкций, а также для производства сте-новых блоков, перемычек и целого ряда дру-гих теплоизоляционных изделий. На основе вспененных гранул полистирола были раз-работаны и нашли широкое применение в строительстве «теплые» штукатурные смеси. На сегодняшний день именно полистирол-бетонный утеплитель является практически безальтернативным материалом для тепло-изоляции горизонтальных и вертикальных стыков наружных стен крупнопанельных стро-ений. По мнению специалистов, именно по-листиролбетон марки по средней плотности D400-D600 является наиболее перспектив-ным материалом для возведения однослой-ных ограждающих конструкций, полностью отвечающих современной концепции энерго-ресурсосбережения в строительстве.

Однако относительно высокая стои-мость полистиролбетона по сравнению со стоимостью некоторых других видов тепло-изоляционных строительных материалов (например, ячеистого бетона) сдерживает продвижение этого материала на отече-ственные стройки. в результате примене-ние полистиролбетона в строительстве в основном ограничивается работами по устройству теплоизоляционных покрытий, когда по ряду причин применение других материалов экономически нецелесообраз-но либо попросту невозможно.

Однако пути кардинального снижения стоимости этого уникального строитель-ного материала существуют! Этот путь – производство высококачественного за-полнителя требуемых гранулометриче-ских характеристик из низкосортного сы-рья и переработка отходов! Тем более что дробление вспененных полистирольных гранул позволяет придать строительным материалам на их основе совершенно уни-кальные свойства.

для того чтобы понять, какое влияние на

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

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

ИсПоЛьзовАНИЕ РоТоРНо-цЕНТРоБЕжНЫхдРоБИЛок ПЕНоПЛАсТА

в производСтве полиСтиролБетонаа.Б. липилин н.в. КоренЮГинаМ.в. веКслер

г. Тула

17ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. оБорудование для проиЗводства цеМента

основные свойства полистиролбетона ока-зывают размер, форма и, что немаловажно, стоимость заполнителя, необходимо рас-смотреть структурные составляющие этого композиционного строительного материала с точки зрения непреложных законов бето-новедения.

итак, полистиролбетон ГОСТ Р 51263-99 – это легкий бетон на цементном вяжущем и пористом заполнителе. в качестве пори-стого заполнителя для производства по-листиролбетона используется вспененный гранулированный полистирол. Гранулы по-листирола требуемой плотности получают путем одно- либо многоступенчатого вспе-нивания суспензионного вспенивающегося полистирола. в зависимости от качества сырья и условий вспенивания получаемый полистирольный заполнитель имеет плот-ность от 10 до 30 кг/м3. Полистирольный за-полнитель по размерам гранул подразде-ляют на крупный (5-20мм) и мелкий (0-5мм). Принимая во внимание малый объемный вес вспененных полистирольных гранул, которые на 90-98% состоят из воздуха, можно с уверенностью утверждать, что на сегодняшний день именно вспененный полистирол наиболее эффективный за-полнитель для бетона изоляционно-стро-ительного назначения. При этом характер пористости гранул вспененного полистиро-ла (пенопласта), когда поры представлены в виде мельчайших замкнутых сфер, обе-спечивает данному материалу не только уникальные теплоизоляционные свойства, но также и низкое водопоглощение. в от-личие от поропласта, имеющего сообща-ющиеся поры, пенопласт (в частности по-листирол вспененный) с его замкнутыми порами сферической формы являет собой идеальную модель пористого заполнителя для бетона. именно благодаря тому, что поры вспененного полистирола имеют зам-кнутую структуру, открываются широкие возможности использования дробленых отходов пенопласта в производстве поли-стиролбетона. Метод разрушения массива пенопласта не только по местам сопри-косновения гранул, но также измельчение самих гранул позволяет получать сверх-легкий заполнитель для бетона заданных гранулометрических характеристик. ис-пользование дробленых гранул полистиро-ла практически не увеличивает показатели водопоглощения строительных материа-лов на их основе, незначительное повыше-ние водопотребности полистиролбетонной смеси объясняется, прежде всего, увели-чением удельной поверхности дробленого материала (увеличение смачиваемой по-верхности).

Применение в качестве пористого за-полнителя вспененных гранул полистиро-ла, в том числе продукта дробления пено-пласта, позволяет изготовить легкий бетон объемным весом менее 200 кг/м3. При этом коэффициент теплопроводности полистирол-бетона марки по средней плотности D 250 составляет 0.075 вт/(м*0С), что делает воз-можным создавать теплоэффективные изо-ляционные покрытия на основе твердых материалов там, где ранее использовались только мягкие минераловатные утеплители.

При аналогичных теплоизоляционных свойствах полистиролбетон, будучи твердым

изоляционно-строительным материалом, превосходит большинство применяемых в настоящее время минераловатных и стекло-волокнистых утепляющих материалов как по показателям долговечности, так и по эколо-гичности, а также простоте использования. Полистиролбетон марки по средней плот-ности D 500-600 способен составить кон-куренцию таким известным строительным материалам, как керамзитобетон, вермику-литобетон, аглопоритобетон, а также, легким бетонам на пористых природных заполните-лях. Полистиролбетон плотности D 500-600 имеет класс прочности на сжатие в2.0-2.5, а марка по морозостойкости такого материала соответствует F 50-100.

Однако работа с гранулами вспененного полистирола, плотность которого более чем в 100 раз меньше плотности остальных ис-пользуемых в производстве легкого бетона компонентов, имеет свою специфику. Слож-ности возникают как при подборе состава по-листиролбетонной смеси, так и при смеши-вании компонентов.

для получения оптимального состава легкого бетона необходимо добиться макси-мально плотной укладки его заполнителя. в случае с тяжелым бетоном назначается опре-деленное соотношение между количеством крупного (щебня, гравия) и мелкого (песка) заполнителя. При этом мелкий заполнитель расположен в пустотах между частицами крупного заполнителя, что позволяет получать плотные композиции высокой связанности при относительно небольшом расходе вяжу-щих веществ. Однако в отличие от инертных заполнителей тяжелого бетона, когда в пусто-тах между частицами крупного заполнителя находятся более мелкие зерна, полистирол-бетон в основном изготавливается с приме-нением гранул одного размера. Сложившая-ся практика производства полистиролбетона с использованием сверхлегкого заполнителя единого размера объясняется высокой слож-ностью получения полистирольных гранул аналогичной плотности, но разного грансо-става, а также значительными трудностями, возникающими при попытках получения ра-бочей смеси с равномерно распределенными гранулами различного размера.

Таким образом, если в производстве тяжелого бетона подбору состава, поиску оптимального соотношения крупного и мел-кого заполнителя уделяется повышенное внимание, ситуация с полистиролбетоном диаметрально противоположная. в то вре-мя как от грамотно проведенного подбора состава инертных заполнителей напрямую зависят основные строительно-технические свойства бетона, такие как стоимость, проч-ность, долговечность и т.д., в производстве полистиролбетона подбору состава запол-нителя не уделяется должного внимания, в том числе и по причине отсутствия отрабо-танной методики подбора. дополнительную сложность создает и практически полное отсутствие необходимого технологическо-го оборудования, позволяющего провести классификацию гранул вспененного поли-стирола по их размерам (условно выделить полистирольный «гравий» и полистирольный «песок»), объемное дозирование различных фракций сверхлегкого заполнителя, а также непосредственно смешивание компонентов.

итак, в сложившейся практике

производства полистиролбетона по объ-ективным причинам используются вспе-ненные гранулы приблизительно одного размера. Получаемая композиция, состо-ящая из гранул сверхлегкого заполните-ля, цемента и в некоторых случаях песка, явно неоптимальна. Более того, подобное построение противоречит как общим при-емам подбора состава бетона на крупном и мелком заполнителе, так и самому принци-пу конструирования материалов теплоизо-ляционно-строительного назначения.

Как известно, для достижения наиболее выгодных показателей плотности, теплопрово-дности, прочности при оптимальном расходе цемента, для бетона на легком заполнителе необходимо обеспечить высокую плотность размещения зерен заполнителя в объеме бе-тона. в данном требовании бетоны на легких и сверхлегких заполнителях практически не от-личаются от обычных тяжелых бетонов. в лю-бом случае зерна заполнителя должны быть равномерно покрыты тонким слоем цемент-ного клея, а пустоты между крупными зернами заполнителя должны быть заполнены зернами более мелкими. именно максимально плот-ная укладка заполнителя в бетоне позволяет уменьшить расход цемента. в случае с бето-ном на пористых заполнителях снижение рас-хода цемента помимо уменьшения стоимости позволяет также повысить теплотехнические характеристики этого строительного материа-ла и уменьшить его усадку при твердении. из всех компонентов бетонной смеси именно це-ментный камень является наиболее плотным, тяжелым и, соответственно, теплопроводным материалом. Соответственно, для получения легкого бетона малой теплопроводности не-обходимо снижать долю цементного камня в общем объеме бетона, повышая долю легкого заполнителя.

Но для того чтобы обеспечить макси-мально плотное размещение заполнителя в объеме бетона, необходимо провести подбор его состава. в случае с полисти-ролбетоном именно трудности подбора состава зачастую снижают практическую эффективность применения этого строи-тельного материала, и происходит это по следующим причинам.

Так как пустотность заполнителя на-прямую зависит от его зернового состава и формы частиц, именно объем пустот между зернами заполнителя во многом определя-ет расход цемента, показатели теплопро-водности и целый ряд других важнейших характеристик бетона. в случае с полисти-ролбетоном, когда пористый заполнитель представлен в виде гранул сферической формы одинакового размера, максимально плотная укладка такого заполнителя возмож-на по двум основным схемам.

На рисунке 1а представлено располо-жение гранул полистирола рядной укладки. в данном случае объем пустот между ►

рис. 1 (а, б)

18 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯоБорудование для проиЗводства цеМента

гранулами составит 47.6 %.На рисунке 1б показана более плотная,

шахматная укладка гранул полистирола. При такой схеме укладки объем пустот меж-ду гранулами составит 30 %.

Но на практике получение представлен-ных схем укладки гранул полистирола прак-тически невозможно.

итак, для наиболее часто встречающей-ся в производстве полистиролбетона укладки сферических тел аналогичного размера объем пустот между сферами составляет в среднем 42 %. Соответственно, используя вспененные гранулы полистирола одного размера, даже без учета толщины слоя цементного клея, скрепляющего гранулы между собой, остается от 39 до 45% свободного объема. Этот сво-бодный объем между гранулами должен быть заполнен цементом и песком, иначе подобная композиция теряет свою цельность. учитывая объемный вес цементного камня либо песко-цементного композита, становится ясно, что плотность материала, состоящего на 61-55 % из вспененных гранул полистирола (объемный вес 10-30 кг/м3) и 39-45 % песка и цемента (объ-емный вес 1800- 2100 кг/м3) составит никак не меньше 800 кг/м3! Таким образом, уникальные теплоизоляционные возможности вспененного полистирола не могут быть реализованы в про-изводстве материалов изоляционно-строитель-ного назначения с использованием в качестве связующего компонента цемента и песка без проведения комплекса технологических опе-раций, направленных на снижение плотности получаемого композита. вместе с тем приемы,

позволяющие повысить теплоизоляционные свойства строительных материалов, хорошо известны, они с успехом применяются в массо-вом строительстве. Задача заключается в том, чтобы из нескольких возможных вариантов вы-брать наиболее рациональный.

итак, для уменьшения плотности поли-стиролбетона возможно использовать метод «капсулирования» заполнителя. Крупнопо-ристые бетоны, которые не имеют в своем составе мелкого заполнителя (песка) – яркий пример возможности получения строитель-ного материала повышенного теплосопро-тивления на основе компонентов, имеющих относительно высокую теплопроводность. Естественно, при отсутствии мелкого за-полнителя пустоты между крупным запол-нителем остаются незаполненными. именно воздушные пустоты позволяют уменьшить теплопроводность крупнопористого бетона.

Полистиролбетон, получаемый методом «капсулирования» вспененных полистироль-ных гранул характеризуется крупнопористой структурой (рис. 2).

Цемент равномерным слоем распределя-ется по поверхности гранул вспененного по-листирола, которые затем соединяются друг с другом. Пустоты между гранулами остаются не заполненными, что позволяет получать поли-стиролбетон плотность менее 200 кг/м3! в про-изводстве полистиролбетона крупнопористой структуры существует возможность использо-вания крупных гранул вспененного полистирола (около 20 мм), а также продукта переработ-ки изделий из пенопласта в виде отдельных

кусочков, состоящих из нескольких гранул. Однако гранулы вспененного полистирола

сферической формы в подобном построении соприкасаются только в шести точках, что суще-ственно снижает механическую прочность такой конструкции. К тому же для получения полисти-ролбетона крупнопористой структуры необхо-димо покрыть каждую гранулу тонким слоем цементного клея, что, учитывая сферическую форму и гладкую поверхность полистирольно-го заполнителя, достаточно сложно, а без ис-пользования специального смесительного обо-рудования и химических добавок практически невозможно. в любом случае полученный ма-териал крупнопористой структуры имеет низкую прочность, а, соответственно, область его при-менения значительно сужается, так как основ-ное преимущество полистиролбетона перед минераловатными утеплителями заключается в том, что при аналогичных показателях тепло-сопротивления полистиролбетон может нести определенную нагрузку. К тому же полистирол-бетон крупнопористой структуры – материал весьма сложный в применении. При транспор-тировке, выгрузке и формовке материал круп-нопористой структуры зачастую расслаивается. Одним из важнейших показателей возможности использования бетона для выполнения неко-торых видов строительных работ является его удобоукладываемость. в случае с полистирол-бетоном крупнопористой структуры его удобоу-кладываемость не может быть увеличена путем введения дополнительного объема воды либо пластифицирующих добавок из-за опасности расслоения смеси. Поэтому для полистиролбе-тона крупнопористой структуры марка по удобо-укладываемости не назначается вовсе (ГОСТ Р 51263-99 п.3.4.5). в целом, полистиролбетон крупнопористой структуры – материал достаточ-но «капризный», он не переносит транспорти-ровку, уплотнения и напорную подачу, его недо-статочная подвижность и удобоукладываемость не оставляет надежд на возможность широкого применения в строительстве как материала с подобными характеристиками.

Еще одним способом уменьшения плот-ности получаемого материала является по-ризация цементного теста за счет введения воздухововлекающих добавок. в этом слу-чае гранулы вспененного полистирола будут играть роль крупного заполнителя (гравия), а образованные воздушные поры заменят собой мелкий заполнитель (песок). При этом поризованный раствор заполнит собой про-странство между гранулами.

Таким образом, полистиролбетон пори-зованной структуры являет собой удачный образец двухмодульной схемы размещения сферических тел с использованием легкого заполнителя в поризованной цементно-пес-чаной матрице.

Полученный материал будет правиль-но называть уже не полистиролбетоном, а ПЕНОполистиролбетоном, так как поры в этом материале образованы и пенообразую-щими добавками, и гранулами вспененного полистирола (рис. 3).

Пенополистиролбетон на сегодняшний день – наиболее распространенный вид лег-кого бетона на полистирольном заполнителе. Не будет преувеличением сказать, что основ-ной объем теплоизоляционных покрытий на основе полистирольного заполнителя выпол-нен именно из пенополистиролбетона.

для пенополистиролбетона (полистирол ►

рис. 2.

• возможность получения материала плотностью < 200 кг/м3

• возможность использования гранул вспененного полистирола одного размера

• низкая прочность материала на сжатие и растяжение при изгибе• расслоение смеси при ее транспортировки, укладки, напорной подаче.

рис. 3.

• возможность получения материала плотностью < 300 кг/м3

• возможность использования гранул вспененного полистирола одного размера• возможность изменения плотности получаемого материала в широких пределах

• сложность производства• возможность потери вовлеченного воздуха при транспортировке, укладке и напорной подаче• Трудности получения материала стабильных характеристик

19ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. оБорудование

20 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯоБорудование для проиЗводства цеМента

бетона поризованной структуры), как и для полистиролбетона плотной структуры ГОСТ Р 51263-99 устанавливает марки по удобоукладываемости смеси в зависимости от вида изделий и технологии их формова-ния. возможность получения смеси задан-ной жесткости или подвижности в пределах Ж1-Ж3 и П1-П5 позволяет использовать полистиролбетонные смеси не только для заполнения форм (опалубки) и устройства теплоизоляционных покрытий, но и для из-готовления изделий из полистиролбетона (стеновые блоки, перемычки, теплоизоля-ционные плиты) методом виброуплотнения низкой интенсивности.

в производстве полистиролбетона по-ризованной структуры объем вовлеченно-го воздуха не нормируется, что позволяет получать материалы плотностью менее 300 кг/м3. в настоящее время существуют достаточно хорошо отработанные составы полистиролбетона с объемом вовлеченно-го воздуха 30 % и более. для приготовле-ния пенополистиролбетона используются как белковые, так и синтетические пено-образователи отечественного, а также им-портного производства.

Однако у пенополистиролбетона име-ется и целый ряд серьезных недостатков. Прежде всего, для получения материала малой плотности приходится вводить грану-лы вспененного полистирола в поризован-ный цементно-песчаный раствор или, ины-ми словами, в пенобетон. О достоинствах и недостатках пенобетона неавтоклавного твердения написано достаточно много и нет необходимости останавливаться на них подробно. Однако если рассматривать перспективы применения неавтоклавного пенобетона и полистиролбетона в качестве материала теплоизоляционных покрытий, когда растворы приготавливаются, подают-ся и укладываются непосредственно в по-строечных условиях, становится ясным, что полистиролбетон и пенобетон – конкурен-ты. Полистиролбетон и пенобетон близки по своему функциональному назначению, а соответственно, и области их использова-ния в строительстве одни и те же. При этом на стороне полистиролбетона – простота его изготовления в условиях строительной площадки.

в производстве полистиролбетона

строители используют готовый заполни-тель, соответственно новизна процесса приготовления обусловлена, прежде всего, ультра-низкой плотностью заполнителя. в остальном порядок приготовления полисти-ролбетона, если не брать в расчет некото-рые нюансы, в общем, похож на приготов-ление обычного легкого бетона (например, керамзитобетона). Соответственно, в слу-чае с полистиролбетоном можно говорить о простоте освоения производства данного строительного материала в построечных условиях.

Производство неавтоклавного пено-бетона в «полевых» условиях – процесс гораздо более сложный. Прежде всего, на эффект поризации рабочего раствора оказывают влияние различные факторы, например, температура окружающей сре-ды. Чем теплее – тем интенсивнее будет происходить поризация смеси при том же расходе пенообразователя. в зависимо-сти от качества самого пенообразователя, как и сроков его производства, будет из-меняться объем вовлеченного в раствор воздуха. Наконец, результат поризации будет зависеть и от продолжительности перемешивания смеси с пенообразующей добавкой. Поэтому метод получения стро-ительных материалов на основе «гибри-да» пенобетона и полистирольных гра-нул – такой привлекательный на первый взгляд, на практике труднореализуем по причине высокой сложности производства и нестабильности характеристик получае-мого материала.

в процессе приготовления пенополи-стиролбетона достаточно трудно контро-лировать объем вовлеченного воздуха, а соответственно, получить реальную кар-тину степени поризации раствора также весьма затруднительно. Не лишним бу-дет отметить еще одну особенность пе-нополистиролбетона с высокой степенью поризации: как и всякий поризованный раствор, и пенобетон и пенополистирол-бетон плохо переносит транспортировку, напорную подачу, уплотнение и т.д. Так, ГОСТ Р 51263-99 предусматривает до-пустимое увеличение плотности пори-зованной полистиролбетонной смеси за счет частичной потери вовлеченного воздуха до 7 %. Однако реальная потеря

вовлеченного воздуха в поризованной смеси может быть гораздо выше. Особо негативное влияние на пенополистирол-бетон оказывает его напорная подача посредством растворонасосов. Как след-ствие, уменьшение объема пенополисти-рольной смеси при повышении ее плот-ности, а зачастую и расслоение смеси. При этом степень уплотнения вследствие потери вовлеченного воздуха при транс-портировке можно выявить, только когда смесь уже подана и уложена на объекте!

в результате, практическая ценность работ по устройству теплоизоляционно-кон-струкционных покрытий на основе пенопо-листиролбетона оказывается существенно ниже расчетной. Более того, зачастую имен-но неумело подобранные составы полисти-ролбетонной смеси и, как следствие, неудо-влетворительные результаты применения теплоизоляционных покрытий на основе по-листиролбетона дискредитируют саму идею использования данного материала в массо-вом строительстве.

Практика показывает, что производство качественного пенобетона, когда показате-ли плотности, прочности, водопоглощения получаемого материала соответствуют тре-бованиям ГОСТа, дело достаточно сложное, требующее системного подхода и тщатель-ного анализа получаемых результатов. и если в стационарных условиях либо в спе-циально обученных нюансам приобъектного производства бригадах получение пенобе-тона хорошего качества вполне возможно, перспективы освоения данного материала рядовыми строителями кажутся весьма ту-манными. для по-настоящему массового использования полистиролбетона в совре-менном строительстве «гибрид» пенобетона и гранул пенопласта оказывается слишком сложным в производстве, да и качество по-лучаемого материала зависит от множества нюансов.

Следующий вариант получения изоля-ционно-строительного материала широкого спектра применения – это полистиролбетон плотной структуры, но низкой плотности. в отличие от полистиролбетона поризованно-го или крупнопористого, в полистиролбетоне плотной структуры высокая прочность мате-риала на сжатие и растяжение достигается при меньшем расходе цемента. для плотно-го полистиролбетона характерна наиболее рациональная схема распределения пори-стого заполнителя в объеме бетона. Плотная укладка легкого заполнителя обеспечивает возможность получения материала плотнос-тью менее 300 кг/м3.

По своему строению полистиролбетон плотной структуры напоминает классиче-ский тяжелый бетон правильно подобран-ного состава. в пустотах между зернами крупного заполнителя (условно – полисти-рольного гравия) находятся зерна мелкого заполнителя (условно – полистирольного песка). При этом цементный клей, распре-деленный по поверхности зерен, связыва-ет полистиролбетонную композицию в еди-ный монолит (рис. 4).

По основным физико-эксплуатаци-онным характеристикам полистирол-бетон плотной структуры значительно превосходит крупнопористый и поризо-ванный полистиролбетон. в частности, для рис. 4.

• возможность получения материала плотностью < 300 кг/м3

• высокая стабильность характеристик материала• сохранение основных характеристик при транспортировке, укладке и напорной подаче• возможность изменения плотности в широких пределах• возможность формования изделий методом объемного вибропрессования

• необходимость использования специализированного технологического оборудования

21ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. оБорудование для проиЗводства цеМента

полистиролбетона плотной структуры ха-рактерна повышенная водонепроницае-мость, так полистиролбетон с расходом це-мента около 300 кг/м3 не пропускает воду даже при давлении 2 МПа.

в отличие от поризованного полистирол-бетона, полистиролбетон плотной структуры – материал гораздо более стабильный, что позволяет ему легче переносить транспорти-ровку, напорную подачу, виброуплотнение, а при плотности выше 400 кг/м3 и формование изделий с использованием вибропрессового оборудования.

Сам процесс приготовления полисти-ролбетона плотной структуры достаточно прост: отмеренный объем полистирольного «гравия» загружается в смеситель, где пере-мешивается с полистирольным «песком». в полученную смесь добавляется цемент либо цементно-песчаная смесь и вода с добав-ками. На первый взгляд, ничего сложного, однако, как было сказано, без четкой клас-сификации полистирольного заполнителя по фракциям данная схема построения поли-стиролбетонного композита не может быть реализована.

в начале этой статьи были обозначены основные трудности, возникающие при по-пытках использовать в приготовлении поли-стиролбетона плотной структуры вспененные полистирольные гранулы различного разме-ра. Как говорилось выше, вспененные грану-лы полистирола аналогичной плотности, но разных размеров практически не использу-ются в практике производства полистирол-бетона. Тем более что для реализации такой схемы производства полистирольного запол-нителя для бетона необходимо применение сырья стабильных гранулометрических ха-рактеристик высокого качества, а, соответ-ственно, и высокой стоимости. учитывая, что стоимость полистирольного гранулята (сырья) оказывает основное влияние на ко-нечную стоимость полистиролбетона, зави-симость от дорогого сырья в основном им-портного производства явно не способствует снижению стоимости полистиролбетона.

Принимая во внимание высокую сто-имость сырья стабильных гранулометри-ческих характеристик, метод получения пористого заполнителя заданных грануло-метрических характеристик из сырья низко-го качества является наиболее перспектив-ным. Тем более что данный метод позволяет эффективно перерабатывать отходы про-изводства пенопласта, а также различных изделий из него. изделия одноразового ис-пользования из пенопласта в настоящее время находят все большее применение, а их утилизация и переработка в нашей стра-не совершенно не налажена, возможность получения высококачественного заполни-теля для бетона из «бросового» материала представляется весьма привлекательной.

для реализации метода получения поли-стиролбетона плотной структуры на основе дробленого пенопласта потребуется следую-щее технологическое оборудование.

дробилка пенопласта с функцией клас-сификации материала, инвентарные бун-керы хранения дробленого материала по фракциям и агрегаты пропорциональной подачи дробленых гранул различного гран-состава в растворосмеситель.

дробилка пенопласта в рассматривае-мой схеме является наиболее специфичным агрегатом.

При кажущейся простоте, дробление пенопласта для его последующего ис-пользования в производстве полистирол-бетона плотной структуры – задача очень непростая. Хотя гранулы вспененного по-листирола – материал непрочный, его из-мельчение – очень ответственная задача, и от того, насколько грамотно она будет решена, напрямую зависит качество по-лучаемого материала. Прежде всего, гра-нулы полистирола должны быть именно раздроблены, но не раздавлены или смя-ты. Плотность вспененного полистирола (пенопласта) не должна существенно из-меняться после дробления. При дробле-нии пенопласта необходимо получение готового материала кубовидной формы. Кубовидная форма заполнителя является наиболее оптимальной для производства высококачественного бетона, к тому же та-кая форма заполнителя способствует сни-жению расхода цемента. дробленые грану-лы пенопласта кубовидной формы имеют шероховатую поверхность, что обеспечи-вает более сильное сцепление заполните-ля с растворной частью смеси.

учитывая большие объемы перерабаты-ваемого материала, дробилка пенопласта в производстве полистиролбетона должна иметь достаточно высокую производитель-ность. Но помимо высокой производительно-сти, дробилка пенопласта должна отвечать и еще целому ряду особых требований.

Прежде всего, дробление пенопласта, пригодного для получения полистиролбето-на плотной структуры, следует производить на агрегатах, исключающих переизмельче-ние обрабатываемого материала. Полисти-рольная пыль – это не только бездарно по-терянное сырье, но и серьезная угроза для качества полистиролбетона. Пылеватые включения способны существенно ухудшить основные физико-механические характери-стики полистиролбетона плотной структуры. Соответственно, дробилка пенопласта долж-на реализовывать наиболее рациональную модель измельчения пенопласта и при этом обеспечивать минимальный процент пере-измельченного материала. данным требо-ваниям в полной мере отвечают дробилки ударного действия, в частности, роторные и роторно-центробежные дробилки. именно метод высокоэнергонагруженного свободно-го удара обеспечивает получение больших объемов высококачественного материала кубовидной формы, без переизмельчения, раздавливания и переуплотноения полисти-рольных гранул.

Если в производстве пористого запол-нителя используется дробилка, при работе которой образуется воздушный поток требу-емой интенсивности, целесообразно исполь-зовать его для транспортировки дробленых гранул в инвентарный склад. Таким образом, правильно выбранный тип агрегата измель-чения позволяет решать задачи и транспор-тировки дробленого материала.

дробилка пенопласта, используемая в производстве пористого заполнителя, должна иметь возможность быстрой переналадки для производства дробленых гранул различных

размеров. для получения полистиролбетона плотной структуры необходимо подготовить как минимум две основные фракции дробле-ного пенопласта. Соответственно, дробилка должна иметь сменные калибровочные сетки для выпуска материала заданной фракции. в этом случае установка калибровочной сетки с крупным размером ячеек позволяет получать полистирольный «гравий», а после замены сетки – полистирольный «песок».

Следующим шагом в производстве по-листиролбетона плотной структуры являет-ся пропорциональная подача дробленого полистирола в растворосмеситель. Обычно для этих целей используются винтовые кон-вейеры, оснащенные устройством регулиро-вания числа оборотов приводного двигателя (частотные преобразователи). винтовые конвейеры регулируемой производительно-сти позволяют получать смесь из крупного и мелкого полистирольного заполнителя за-данной пропорции.

Совмещение функций дробления, по-дачи и классификации полистирольных гра-нул в одном агрегате позволяет не только значительно упростить технологическую схему производства пористого заполнителя заданного грансостава, но и существенно снизить стоимость такой линии, сделав ее доступной для небольших строительных ор-ганизаций.

Как уже было сказано, плотная укладка заполнителя в объеме бетона подразумева-ет использование как минимум двух фракций заполнителя. Принимая во внимание, что объем полистиролбетона плотной структуры слагается из зерен мелкого и крупного запол-нителя, а также объема цементного теста, которое заполняет пустоты между зернами заполнителя, определение соотношения объемов крупного и мелкого заполнителя является залогом получения качественного материала оптимальной структуры.

Соотношение крупного и мелкого запол-нителя в полистиролбетоне плотной струк-туры назначается, исходя из объема пустот между зернами крупного заполнителя. При этом пустоты между зернами крупного за-полнителя должны быть заполнены зернами мелкого заполнителя и растворной частью с учетом некоторой раздвижки зерен заполни-теля крупного.

Современный этап развития науки о строительных материалах позволяет вопло-щать в жизнь самые смелые мечты о соз-дании композиционных материалов нового поколения, способных объединить традици-онно используемые в производстве бетона компоненты и современные легкие тепло-изоляционные полимеры. ■

литература• Л.а.алимов, в.в. воронин. «Технология

производства неметаллических строитель-ных изделий и конструкций», 2005

• С.С. добронравов «Строительные ма-шины и оборудование», 1991

• д.П.волков, в.я.Крикун «Строительные машины и средства малой механизации», 2002

• С.а. Евтюков, М.М. Шапунов, «Пневмо-транспортное оборудование в строительной индустрии и строительстве», 2005

22 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯоБорудование для Бетонных Заводов

БыСтродейСтвующие пароГенераторыСерии TGH дЛя АвТокЛАвНЫх ТЕхНоЛогИй

ПРоИзводсТвА ячЕИсТЫх БЕТоНов

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

Тепловую обработку ячеистого бетона в автоклавах производят в среде насыщенно-го водяного пара при температуре 175-2000С и давлении 8-13 бар. для плотности бетона 350-500 кг/м3 оптимальное время выдержки составляет 360 мин при давлении 12 бар.

Наиболее эффективно тепловую обра-ботку ячеистого бетона в автоклавах обе-спечивают блочные быстродействующие парогенераторы серии TGH. Предлагаемые парогенераторы обладают следующими пре-имуществами:

• Быстрый запуск и мгновенное выключе-ние. время выхода на заданную тепло-вую мощность не превышает 5 минут после включения.

• высокое давление пара. Стандартное рабочее давление до 28 бар.

• Быстрая реакция на изменение те-пловой нагрузки. время реакции не превышает 1 минуты за счет эффек-тивной системы управления горелкой и малого объёма циркулирующей воды в змеевиках, что позволяет максимально точно соблюдать требуемые тепловые режимы в автоклавах.

• Широкий диапазон изменения мощно-сти. Максимальный диапазон регули-рования производительности – 8:1, что позволяет бесперебойно обеспечивать теплом различное количество автокла-вов (от 1 и более), не прибегая к режиму включения или выключения парогене-ратора при низких нагрузках. При этом качество пара остается постоянным.

• Небольшая площадь внешней поверхно-сти означает малую площадь конвекции и малые потери лучистой энергии. из-за значительных размеров жаротрубных котлов их конвекционные потери состав-ляют около 3% в зависимости от типа ко-тельной. Эти же потери в парогенераторе серии TGH составляют менее 0,7%. Поскольку экономия топлива зависит от

многих факторов, общая его экономия до-стигает 27% в сравнении с традиционными котлами.

• Многотопливность. в качестве топлива могут использоваться природный газ, дизельное топливо или пропан.

• Конструкция парогенераторов серии TGH исключает возможность термоуда-ров, даже при частых пусках и остано-вах.

• Конструкция горелочного устройства котлов серии TGH обеспечивает низкое содержание вредных выбросов в окру-жающую среду.

• Парогенераторы не требуют дымосос-ной установки, т.к. работают под надду-вом (избыточным давлением). Техноло-гически необходимая высота дымовой трубы не превышает 3,15 метра над уровнем крыши.

• Конструкция парогенераторов обеспе-чивает его надежную работу, простоту технического обслуживания и безопас-ную эксплуатацию.

• Совместимость с действующими котло-выми технологиями. Малые габариты и вес, отсутствие необходимости строи-тельства специальных фундаментов по-зволяют устанавливать парогенераторы серии TGH на площадях существующих котельных или других производственных помещений для получения дополнитель-ной тепловой энергии или поэтапной замены выработавших ресурс котлов.

С учетом затрат на монтаж жаротрубных котлов, неэффективности использования этих котлов в дежурном режиме вследствие необходимости поддержания их в течение длительного времени в режиме слабого го-рения преимущества быстродействующих парогенераторов серии TGH становятся оче-видными, а экономическая выгода их приме-нения – бесспорной и привлекательной.

россия, 127322, Москва, ул. Яблочкова, 37-в

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

info@interblock.ru www.interblock.ru

Таблица 1основнЫе ТеХниЧесКие ХараКТерисТиКи

БлоЧнЫХ пароГенераТоров серии TGH верТиКальноЙ КонсТрУКции

Модель TGH 40V TGH 65V TGH 100V TGH 150V TGH 200V

Тепловая мощность, Гкал/ч 0,34 0,55 0,84 1,26 1,68

Паропроизводительность, т/ч 0,63 1,02 1,56 2,34 3,12

Максимальный расход природного газа, м3/ч 47 77 119 178 237

Максимальный расход дизельного топлива, л/ч 54 88 135 203 270

КПд установки, % 92 92 92 92 92

Масса установки, т 1,8 1,9 2,4 3,3 3,5

Размеры, м:

длина 2,1 2,1 2,2 2,4 2,4

ширина 1,2 1,2 1,5 1,5 1,6

высота 2,0 2,0 2,1 2,7 2,7

Таблица 2основнЫе ТеХниЧесКие ХараКТерисТиКи

БлоЧнЫХ пароГенераТоров серии TGH ГоризонТальноЙ КонсТрУКции

Модель TGH 300s TGH 350s TGH 400s TGH 500s TGH 600s

Тепловая мощность, Гкал/ч 2,531 2,953 3,374 4,218 5,062

Паропроизводительность, т/ч 4,7 5,5 6,3 7,8 9,4

Максимальный расход природного газа, м3/ч

355 415 474 592 71

Максимальный расход дизельного топлива, л/ч

341 385 455 568 682

КПд установки, % 92 92 92 92 92

Масса установки, т 6,5 7,7 13,0 14,5 16,3

Размеры, м:

длина 3,1 3,3 4,0 4,3 4,5

ширина 2,3 2,3 2,9 2,9 2,9

высота 2,9 2,9 3,1 3,1 3,1

генеральный директор ООО «интерблок» о.в. БоГоМолов г. Москва

23ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г.оБорудование,

оБорудование для проиЗводства пеноБетона

24 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯопалуБочные систеМы для ЖБи

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 (владими-ра, Глазова, Калининграда, Коврова, Краснокамска, Миасса, Москвы, перми, рязани, санкт-петербурга, Томска, Тюме-ни, Челябинска, 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.

ЖБи: оПТИмИзАцИя ПРоИзводсТвА

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

26 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯхиМические доБавки для Бетонов

За годы работы крупные отечествен-ные и зарубежные производители бето-нов и строительные фирмы по достоинству оценили пластифицирующие добавки под торговым названием «ЛиГНОПаН-Б» и ком-плексную минерально-химическую добавку «БиО-НМ», покрытия по стеклу и бетону «аквастаргласс», эмульсии для опалубки и форм серии «айсберг».

использование бетонов с применением добавок компании «БиОТЕХ» способно су-щественно повлиять не только на сроки стро-ительства, но и ощутимо уменьшить матери-алоемкость конструкций за счет увеличения

прочности бетона. добавки группы «ЛиГНОПаН-Б» являются высокоэффектив-ными компаундами и предназначаются для использования в производстве товарного и сборного бетона и строительных растворов.

Так, «ЛиГНОПаН Б-1» экономит це-мент на 15-18%. Он позволяет повысить

подвижность бетонной смеси (с П1 до ПЗ), улучшить технологические свойства (нерас-слаиваемость, удобоукладываемость, одно-родность и пр.) и снизить водопотребность бетонных смесей на 17-20%. Одновременно добавка повышает проектную прочность на 30-40% при улучшении показателей водо-непроницаемости (на две ступени) и морозо-стойкости (на одну ступень).

«ЛиГНОПаН Б-1» с успехом применялся в бетонах классов вЗ0 и в35, изготовлен-ных на заводах товарного бетона с 1996 г. для объектов МКад, третьего транспортного кольца г. Москвы, деловых высотных зданий

и жилищных комплексов.«ЛиГНОПаН Б-2» – ускоритель-пластифи-

катор схватывания и твердения. Применяется в производстве сборного железобетона, для вы-сотного и монолитного домостроения (снятие скользящей опалубки через 12-15 часов с про-межуточной прочностью 70-75% от марочной

и с последующей нагрузкой), позволяет сни-зить содержание воды в бетоне (растворе) на 15-20%, снизить расход пара на 30-50% при ТвО или позволяет бетону активно набирать прочность в естественных условиях, снизить водоотделение бетонной смеси до 0%.

«Лигнопан Б-3» – ускоритель твердения с эффектом замедления схватывания – ком-плексная полифункциональная добавка дает экономию цемента до 20% и сочетает в себе свойства высокоэффективного суперпласти-фикатора (повышение подвижности бетон-ных смесей от П1 до П2) и замедлителя схва-тывания с последующим быстрым набором

прочности, начиная от 2-х суток. При этом бетонная смесь легко транспортируется и укладывается, сохраняя при этом подвиж-ность 5-6 часов. Применяется в производ-стве бетона для монолитного домостроения при транспортировании бетонной смеси на большие расстояния (с учетом транспортных пробок в городах). После укладки бетона до-бавка работает как ускоритель твердения

«ЛиГНОПаН Б-4» – противоморозная, ускоряющая кинетику твердения, пластифи-цирующая добавка для бетонных смесей и бетонов. использование в бетонных смесях однокомпонентных противоморозных доба-вок, действие которых основано только на снижении температуры замерзания воды, при-водит к определенным техническим трудно-стям, связанным с замедлением темпа набо-ра прочности бетоном. для предотвращения

доБавки для СовременныхвыСококачеСтвенных Бетонов

И оТдЕЛочНЫЕ мАТЕРИАЛЫв вЫсоТНом сТРоИТЕЛьсТвЕ

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

резУльТаТЫ проМЫШленнЫХ испЫТаниЙ ЖидКоЙ доБавКи «лиГнопан Б-2» в БеТоннЫХ сМесЯХ

№ Состав 1 м3 бетона Осадка

конуса, см

Прочность на сжатие (кгс/см) через

Цемент, кг

Песок, кг

Щебень, кг

вода, л

добавка, % к цементу 1 сутки 2 суток 28 суток

1 370 800 1000 187 - 3 88 135 323

1-1 370 800 1000 146 1,5 4 161 255 427

2 400 736 1000 190 - 5 94 186 346

2-1 400 736 1000 148 1,5 5 166 319 440

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

плита безопалубочного формования с добавкой «лигнопана Б-2»

генеральный директор компании «БиОТЕХ»М.с. ерМолов г. Москва

27ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. хиМические доБавки для Бетонов

этого негативного эффекта было бы целе-сообразно, чтобы противоморозная добавка дополнительно содержала компоненты, уско-ряющие схватывание и твердение бетона. все эти проблемы успешно решаются путем использования противоморозно-пластифици-рующей добавки «ЛиГНОПаН Б-4».

Эффективность действия добавки опре-деляется наличием в ее составе трех функ-циональных компонентов:

1) противоморозного – понижающего температуру замерзания воды;

2) ускоряющего кинетику схватывания и твердения бетонной смеси (в том числе за счет интенсивного тепловыделения на ранних стадиях формирования структуры бетона);

3) пластифицирующего – позволяющего снизить водоцементное отношение и повы-сить прочность бетона.

добавка «ЛиГНОПаН Б-4» вводится в бе-тонную смесь для предотвращения деструкци-онных процессов (в связи с переходом жидкой

фазы в твердое состояние), которые могут иметь место во время ее транспортировки или технологического перерыва в производстве бетонных работ на строительной площадке. Таким образом, введение модификатора по-зволяет сохранить строительно-технические свойства бетонной смеси до начала тепловой обработки или термостного выдерживания при возведении монолитных конструкций, из-готовлении сборных изделий в условиях неот-апливаемого полигона, при замоноличивании стыков и швов сборных конструкций.

«БиО-НМ» – комплексная минерально-хи-мическая добавка, применяется для бетонов, к которым предъявляются требования высокой прочности, морозостойкости и водонепроница-емости в промышленном и гражданском строи-тельстве (сборные строительные, тонкостенные и густоармированные конструкции, «не пыля-щие» стяжки, наливные самовыравнивающие-ся полы, бордюрный камень, брусчатка и т.д.), а также при строительстве гидротехнических

сооружений (мосты, плотины, шлюзы, тонне-ли, фундаменты, бассейны и т.д.).

добавка «БиО-НМ» обеспечивает:– увеличение подвижности бетона (с П1 до

П5) и его морозостойкости до 1000 циклов;– ускорение твердения бетона или рас-

твора;– повышение водонепроницаемости бе-

тонной смеси от W 4-6 до W-18.все добавки к бетонам компании

«БиОТЕХ» термостойки, не теряют актив-ности при прогреве, не вызывают коррозии арматуры и не дают высолов.

высокий научный потенциал компании «БиОТЕХ» не исчерпывается разработкой добавок для бетонов. Большой популярнос-тью у строителей пользуются эмульсии для опалубки и форм серии «айсберг», грунтов-ки глубокого проникновения, лаки и краски по стеклу, пластику, бетону «аквастаргласс».

Эмульсия применяется для монолитного домостроения, конструкционных ЖБи, мелких архитектурных форм, выпуска брусчатки и т.д.

Состав обладает высокой устойчивос-тью к атмосферным перепадам температур, не влияет на адгезию бетона, введен ком-понент, обеспечивающий ускорение схва-тывания бетона. выпускается эмульсия и с противоморозным эффектом (до -15ºС).

Эмульсия нетоксична, бесцветна, не оставляет следов на форме и изделии, не расслаивается – следовательно, может быть использована без перемешивания. Эмуль-сия создает гладкую поверхность раздела фаз бетона и опалубки, что способствует быстрому удалению вовлеченного воздуха с поверхности бетонных изделий.

выпускаемые грунтовки глубокого про-никновения (глубина пропитываемого слоя до 3,5 см), лаки и краски по стеклу, пластику, бетону «аквастаргласс» применяются для декоративной отделки с актуальным прак-тическим применением. Эффект «антиграф-фити» в совокупности со всевозможными оттенками покрываемой поверхности: глян-цевое, матовое с видом травления, с эффек-тами стали, мороза, бронзы, перелива цвета, блеска, «Хамелеон» от красного до зеленого цвета дают безграничные возможности ди-зайнерам отделочных работ и уверенность в сохранении внешнего вида сооружения.

Лакокрасочная продукция изготавлива-ется из качественных материалов. для удоб-ства использования изготовление ведется под рабочий инструмент Заказчика: краско-пульт, кисть или валик. ■

вся продукция компании «БиОТЕХ» имеет Ту и сертифицирована.

119021, г. Москва, зубовский бульвар, 29, оф.12а

Тел./факс: (495)245-3980, (499)766-8469www.biotech.rufor@ biotech.ru

резУльТаТЫ проМЫШленнЫХ испЫТаниЙ доБавКи «лиГнопан Б-3» в БеТоннЫХ сМесЯХ

№ Состав 1 м3 бетона Осадка

конуса, смПрочность на сжатие (кгс/см) через:

Цемент кг. Песок кг. Щебень кг. вода л. добавка, % к цементу 1 сутки 2 суток 3 суток 7 суток 28 суток

1 450 830 950 240 - 24 57 130 220 295 410

1-1 450 830 950 165 0,8 24 62 282 368 563 650

2 450 830 950 240 - 23 30 101 190 280 396

2-1 450 830 950 170 0,8 23 36 261 363 545 608

свая без добавок

сваи с добавкой «Биотех-нМ»

28 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯхиМические доБавки для Бетонов

Будущее – за комплекСнымиЖидкими доБавками к Бетонам!!!

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

далее, в 90-е годы на потребительском рынке появляется очень успешный по своим свойствам продукт поликонденсации полиме-тиленафталинсульфонатов (С-3) и занимает лидирующее положение среди суперпласти-фикаторов. С начала XXI века открывается широкий доступ к новейшим зарубежным раз-работкам в области бетонных технологий, а перед строительной отраслью встают новые задачи по развитию монолитного домостро-ения – наиболее технологичного метода воз-ведения зданий и сооружений. Этот метод строительства снимает перед архитекторами ограничения в проектировании, связанные с существующими модулями в панельном и кир-пичном строительстве и позволяет создавать сооружения с новым архитектурным обликом. На рынке появляется новая техника по транс-портировке бетонов, требуются несущие кон-струкции с высокими физико-механическими показателями. При традиционном подходе к технологии производства бетонов было не-возможно удовлетворить спрос строительной отрасли на высокомарочные бетоны. Сегодня необходим новый подход к технологии произ-водства бетонов, поэтому наряду с повыше-нием требований к основным составляющим бетона повышается уровень требований к химическим добавкам для бетонов. Получить товарные бетоны, соответствующие характе-ристикам, заявленным в нормативной доку-ментации, невозможно без применения поли-функциональных добавок, обеспечивающих:

• повышение прочности бетонного камня (10-30%);

• повышение пластичности бетонной смеси (с показателя П1 до П5);

• снижение водопотребления на 15-25%;• повышение сцепления с арматурой

(более чем в 1.5 раза);• повышение морозостойкости (не менее

300 циклов);• удобоукладываемость;• ускоренный набор прочности;• повышение водонепроницаемости

(более показателя W6);• повышение солестойкости;• повышение связности

(нерасслаиваемости);• улучшение поверхности изделий.

выполнить такую сложную задачу, ис-пользуя одно- двухкомпонентные химиче-ские добавки, практически невозможно. По-этому спросом сегодня и в будущем будут пользоваться именно комплексные добавки для товарных бетонов.

Рынок химических добавок на современ-ном этапе представлен как жидкими, так и

сухими составами. Производители делают акцент на полифункциональность добавок, т.к. работа в условиях производства бетон-ных смесей с несколькими химическими до-бавками создает дополнительный риск, свя-занный с ухудшением качества бетона из-за неправильного подбора этих компонентов. Кроме того, удлиняется и усложняется весь процесс производства.

Сегодня рынок химических добавок для бетонов в РТ весьма разнообразен и включа-ет в себя более 40 наименований. Как сори-ентироваться в этом многообразии представ-ленных добавок? Попробуем дать несколько практических рекомендаций.

1. выбор химических добавок должен осу-ществляться только на основании результатов сравнительных испытаний, проведенных непо-средственно в условиях вашего производства. При этом эффективность добавок в соответ-ствии с ГОСТ 30459-96 «добавки для бетонов. Методы определения эффективности» оцени-вают в лаборатории предприятия и на произ-водстве при соблюдении следующих условий:

а) изготавливают бетон контрольного и основного составов, применяемых на производстве;

б) в лабораторных и производственных условиях уточняют оптимальную до-зировку;

в) работу проводят при температуре окружающего воздуха и материалов, со-ответствующих условиям производства;

г) тепловую обработку бетонов проводят по режимам, принятым на производстве:

• в лабораторных условиях – в лабораторной пропарочной камере;

• в производственных условиях – вместе с соответствующими изделиями и конструкциями;2. Большинство сухих добавок раство-

ряется в теплой и горячей воде при интен-сивном перемешивании. Обратите особое внимание на рекомендуемую температуру растворения добавки и подумайте, есть ли в условиях вашего производства возмож-ность растворять химическую добавку в со-ответствии с рекомендациями? в противном случае возможно неполное растворение до-бавки и, как следствие, образование осадка и снижение эффективности действия добав-ки. введение добавки в бетонную смесь в сухом виде не гарантирует ее равномерного распределения в бетонной смеси и также снижает ее эффективность до 20%.

Наиболее технологичным является ис-пользование готовых растворов многокомпо-нентных химических добавок, приготовленных

производителями химических добавок на спе-циальном оборудовании с соблюдением тех-нологии, под контролем опытных технологов и специально обученных операторов.

Преимущество заключается в том, что применение готовых растворов снижает тру-дозатраты потребителя на приготовление растворов и исключают вероятность ошибок при расчетах.

С готовыми растворами химических до-бавок работать проще и удобней.

3. Самый простой метод определения способности зимних химических добавок к незамерзанию – это поставить растворы 30% концентрации нескольких добавок в хо-лодильную камеру в критические условия, например, при температуре -200С, и пона-блюдать за этими растворами в течение 2-3-х суток. установив время замерзания каждого из них, вы увидите, какой из раство-ров наиболее устойчив к низкой температуре и, как следствие, обладает лучшими проти-воморозными свойствами.

4. Обратите внимание на водоцементное соотношение (особенно в зимних условиях). Чем ниже этот показатель в сравниваемых добавках при одинаковых показателях под-вижности, определяемой осадкой конуса бетонной смеси, тем эффективнее добавка. Логика проста – чем меньше воды в бетонной смеси, тем она менее подвержена замерза-нию. Как быть, если требуется произвести бетонную смесь с показателем пластичности П5. Здесь ответственность за сохранность бе-тонной смеси должна взять на себя подряд-ная организация, выполняющая бетонные ра-боты. Существует технология бетонирования в зимних условиях, которую нужно соблюдать. Бетонная смесь с показателем пластичности П4 и П5 должна подвергаться электропрогре-ву, защите свежеуложенного бетона от отри-цательных температур методом «термоса». другие методы бетонирования не будут эф-фективны, т.к. большинство химических до-бавок нормируется по расходу под указанные способы зимнего бетонирования.

Не всегда рекламные предложения и маркетинговые ходы позволяют получить достоверную информацию от производителя химических добавок.

в погоне за потребителем отдельные производители искажают реальные свой-ства своей продукции, проводя эффектную рекламную компанию. Поэтому, уважаемые коллеги, будьте внимательны и не позволяй-те вводить себя в заблуждение.

Надеемся, что наши рекомендации по-могут вам сделать правильный выбор. ■

директор ООО «инновация»главный технолог ООО «инновация»

и.Г. изМаЙлови.Г. Баринова г. Казань

30 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯхиМические доБавки для Бетонов

Бетон проСит доБавки…от компании «Бенотех»

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

использование высококачественных хи-мических модификаторов позволяет обеспе-чивать возможность получения высококаче-ственных бетонов и растворов повышенной долговечности. Такие бетоны отличаются большей морозостойкостью, высокой водо-непроницаемостью и обеспечивают повы-шенную долговечность конструкций в слож-ных эксплуатационных условиях.

Среди последних разработок Компании «Бенотех» – новые, эффективные добавки для бетонов, повышающие морозостойкость и водонепроницаемость.

«БЕНОТЕХ ПфМ»Полифункциональный модификатор бе-

тона «Бенотех ПфМ» позволяет получить бетоны высоких марок по морозостойкости, водонепроницаемости, коррозионной стой-кости, эксплуатируемых в неблагоприятных и агрессивных условиях внешней среды.

«Бенотех ПфМ» – комплексная до-бавка на основе пластифицирующих,

гидрофобизирующих, воздухововлекающих веществ согласно ГОСТ 24211-2003, со-стоит из полиметиленнафталинсульфона-тов натрия, алюмометилсиликоната натрия (аМСР-3) и воздухововлекающего компо-нента, позволяющего стабилизировать и упорядочить воздухововлечение в бетонных смесях, подобранных в оптимальных соотно-шениях. добавка применяется с дозировкой 0,5-0,8% по сухому веществу от веса цемен-та. «Бенотех ПфМ» позволяет повысить марку бетона по водонепроницаемости на 6 и выше ступеней, по морозостойкости на 4 марки и выше по сравнению с бетоном без добавок при одинаковой подвижности бетонных смесей.

с применением «Бенотех пФМ» в до-зировке 0,7% от массы цемента в строи-тельной лаборатории компании «Бенотех» получен бетон класса в 25 с маркой по во-донепроницаемости w 30. Он изготовлен из бетонной смеси с маркой по удобоукладывае-мости П4, с в/Ц отношением – 0,53 и цемента ПЦ 400д20 искитимского цементного завода. Примечательно то, что испытание по водо-непроницаемости такого бетона проводилось по п.2 ГОСТ 127305-84 (определение водоне-проницаемости по «мокрому пятну»).

По классификации ГОСТ 24211-2003 «Бенотех ПфМ» относится к первой группе пластификаторов и позволяет увеличивать подвижность бетонной смеси от марки по удо-боукладываемости П1 до П5. в равноподвиж-ных бетонных смесях добавка «Бенотех ПфМ»

позволяет без уменьшения расхода цемен-та повышать прочность бетона на 20% по сравнению с бетоном без введения добавки. Повышение марки бетона по морозостойко-сти при применении «Бенотех ПфМ» обе-спечивается входящим в состав добавки воздухововлекающим веществом, соответ-ствующим требованиям ГОСТ 24211-2003 (и пособия к СНиП 2.03.11-85), гидрофоби-зирующим веществом (аМСР-3), а также со-кращением водоцементного соотношения.

с применением добавки «Бенотех пФМ» отпадает необходимость в практи-ческой деятельности применять раздель-но, а также закупать две и более добавки для достижения высококачественных ха-рактеристик бетона.

«БЕНОТЕХ ПБ-С» «Бенотех пенооБразователь – синтетический» деятельность Компании «Бенотех» охва-

тывает также разработку и производство

добавок для легких бетонов, а именно – ново-го пенообразователя для ячеистых бетонов.

Синтетический пенообразователь «Бенотех ПБ-С» применяется в качестве порообразователя при производстве ячеи-стых бетонов (пенобетонов) с использова-нием пеногенераторов, при «миксерных» и других технологиях. Пенообразователь «Бенотех ПБ-С» соответствует требованиям ГОСТ 24211-2003 и Ту 2481-010-58771162-2007. Представляет собой смесь анионоактивных Пав со стабилизирующими и функциональ-ными добавками. Расход пенообразователя при производстве 1 м3 пенобетона, как пра-вило, составляет от 300 г до 800 г в зави-симости от применяемого оборудования и плотности получаемого пенобетона.

при производстве 1 м3 аналогичного пенобетона без изменения настроек обо-рудования (по классической технологии – с использованием пеногенератора) не-обходимо сократить расход пенообра-зователя «Бенотех пБ-с» на 45-50% (пу-тем уменьшения концентрации рабочего раствора пенообразователя примерно в 2 раза).

в «миксерной» и баротехнологии произ-водства пенобетона можно сократить рас-ход пенообразователя «Бенотех ПБ-С» на 5-40% (в зависимости от конкретного типа оборудования). При применении в произ-водстве пенобетона ускорителя твердения бетонных смесей «Бенотех уТБС» расход

пенообразователя «Бенотех ПБ-С» сокра-щается на 30-40% по сравнению с другими синтетическими пенообразователями.

При оптимальном подборе дозировки пе-нообразователя «Бенотех ПБ-С» возможен набор прочности в первых сутках несколько выше из-за меньшего расхода синтетическо-го пенообразователя и меньшего влияния на процесс скорости набора прочности.

Пенообразователь «Бенотех ПБ-С» со-вместим с добавками, применяемыми в про-изводстве пенобетона – ускорителями тверде-ния органической и неорганической природы, пластификаторами и т.д. Это возможно, если их вводить в бетонную смесь раздельно.

К настоящему времени пенообразователь «Бенотех ПБ-С» успешно применяется на про-изводствах ячеистых бетонов (пенобетонов) в таких городах, как Новосибирск, иркутск, Томск, Челябинск, искитим (НСО), Кемерово, ангарск (иркутская обл.), Барнаул, Тюмень, астана (Республика Казахстан), Набережные Челны, Москва. Получены положительные

отзывы от применения пенообразователя «Бенотех ПБ-С» из г. Санкт-Петербурга.

цена пенообразователя «Бенотех пБ-с» сопоставима со стоимостью других синтетических пенообразова-телей и на текущий момент составляет 43-44 руб/кг продукта с учетом ндс, при-чем как в новосибирске, так и в Москве.

С учетом сопоставимости цены и меньше-го расхода, затраты на необходимую добав-ку в производстве пенобетона от компании «Бенотех» уменьшаются примерно в 2 раза.

Наше предприятие не собирается оста-навливаться на достигнутом и продолжает разработку новых добавок и модификаторов. вскоре будет запущен в производство ещё ряд продуктов, которые позволят экономить средства предприятиям бетонной отрасли.

Компания «Бенотех» не просто произ-водит и продает добавки. вместе с вами мы производим высококачественный бе-тон и экономим ваши средства.

ооо Компания «Бенотех»россия, 630024, г. новосибирск-24,

а/я 28, ул. Мира, 62тел.: (383) 335-86-20, 335-86-06, факс: (383) 335-86-00, 335-86-10.

По классификации ГОСТ 24211-2003 «Бенотех ПФМ» относится к первой группе пластификаторов и позволяет увеличивать подвижность бетонной смеси от марки по удобоукладываемости П1 до П5

ООО Компания «Бенотех»К.Г. МаЩенКо, а.е. носКов г. Новосибирск-24

32 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯхиМические доБавки для Бетонов

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

исходя из этого, важное значение приобретает проблема качественной до-ставки бетонных смесей к потребителю, эффективность способов укладки бетона (использование бетононасосной техники). При этом для обеспечения качественного изготовления монолитных конструкций и достижения удобоперекачиваемости бе-тонных смесей важны такие характеристи-ки, как расслаиваемость, водоотделение, водоудерживающая способность, качество бетонной поверхности, способность к обо-рачиваемости опалубки.

При возведении гидротехнических соору-жений, в дорожном строительстве, при рас-средоточенном и отдаленном строительстве объектов нередко возникает необходимость продолжительного транспортирования и укладки бетонной смеси.

Суперпластификаторы ADIUM на основе поликарбоксилатных эфиров раз-работаны для новейшей технологии моди-фицирования бетонов. Они незаменимы, когда необходимо придать бетону высокую удобоукладываемость, поддержание усад-ки конуса, высокую прочность и долговеч-ность.

в сравнении с существующими супер-пластификаторами, они превосходят их по своим характеристикам, обеспечивая снижение количества воды затворения

до 30 % или долговременное сохранение текучести бетона при низкой дозировке добавки. Эти свойства определяются как химическим строением, так и механизмом действия, который отличается от механиз-ма действия существующих суперпласти-фикаторов, основанных на полимерных цепях модифицированных лигносульфо-натов, а также продуктов поликонденсации сульфата нафталина и сульфата мелами-на. Полимерные цепи существующих су-перпластификаторов несут на себе очень высокий отрицательный заряд (анионы).

При попадании в цементный раствор они притягиваются к положительно заряжен-ным цементным частицам, насыщают их собой и заряжают частички цемента от-рицательным зарядом. Благодаря одно-полярной заряженности, частицы цемента отталкиваются друг от друга и равномерно распределяются в растворе и смачиваются

водой, не позволяя образовываться в рас-творе комочкам цемента, которые слож-но смочить. Таким образом, количество воды, необходимое для получения бетона нужной текучести, сокращается. Однако активные частицы существующих супер-пластификаторов быстро «накрываются» кристаллами цементного камня, образую-щимися в бетоне в процессе гидратации (водонасыщения) цемента. Это приводит к ранней потере действия суперпласти-фикатора. Поэтому добавлять существую-щие суперпластификаторы рекомендуется

либо на месте производства работ, либо на бетонных узлах, расположенных неда-леко от места стройплощадки. действие суперпластификаторов на основе поликар-боксилатных эфиров отличается. Это сопо-лимеры, состоящие из отрицательно заря-женной основной цепи с карбоксильными группами и длинными боковыми цепями

вода/цемент данные растекаемость (см)

прочность на сжатие(mPa=N/мм2]

1 день 3 дня 4 дня 7 дней 28 дней

состав бетона 0,58 --- 41 17 27 --- 38 47

BEVETOL-SPL 0,8 % к весу цемента

0,48 Стандартное содержание цемента- 18 % вода 38 25 41 --- 51 65

0,54 - 5 % CEM- 19 % вода 39 21 --- 42 49 55

0,51 - 10 % CEM- 20 % вода 41 22 38 --- 50 61

REOTOL-SPL 1,7 % к весу цемента

0,44 Стандартное содержание цемента- 24 % вода 41,5 28 43 --- 50 63

0,46 - 5 % CEM- 24,6 % вода 41 30 44 --- 49 59

0,50 - 10 % CEM- 22,3 % вода 41 24 39 --- 47 61

ADIUM 150 0,4 % к весу цемента

0,45 Стандартное содержание цемента- 23 % вода 42 32 --- 50 51 65

0,44 - 5 % CEM- 28 % вода 40 35 48 --- 55 69

0,47 - 10 % CEM- 27 % вода 39,5 28 47 --- 53 66

Синтетический состав бетона (B25) Содержание материаловв кг на 1 м3 бетона

CEM I 42,5 N (TITAN) 7,37 кг 295

ПЕСОК 0/4 мм 19,47 кг 779

ЗаПОЛНиТЕЛЬ 8/16 мм 10,45 кг 418

ЗаПОЛНиТЕЛЬ 16/32 18,05 кг 722

вОда 4.304 гр

доБавки для БетоновНового ПокоЛЕНИя

информация предоставлена ооо «Гидромон»

33ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г.

полиэтиленоксида. После добавления су-перпластификатора в раствор его основ-ная цепь притягивается к положительно заряженным частицам цемента и насыща-ет их, тогда как боковые цепи сополимера вызывают пространственное отторжение между частицами цемента. Благодаря

этому мощному отторжению (силе оттал-кивания между) достигается максимальная дисперсность (равномерное распределе-ние частиц цемента в объеме) и полностью исключается слипание частиц в плохо сма-чиваемые комки. далее цепи нового поли-мера постоянно отторгаются и прилипают

к кристаллам цементного камня, образу-ющимся на поверхности частиц цемента в процессе гидратации, и предотвращают тем самым раннее схватывание бетона. Поэто-му высокая удобоукладываемость бетона и максимальная гидратация цемента при ма-лом водоцементном отношении приводят к получению бетона с очень плотной структу-рой и очень высокой прочностью.

данные добавки применяются при при-готовлении высокопрочного незащищен-ного бетона с низким водопоглощением и бетона, подаваемого насосами, для ЖБи густоармированных, а также для строи-тельства бетонных резервуаров, несущих конструкций (колонны, перекрытия), тун-нелей, устройства промышленных полов и т.д.

Железобетонные конструкции, особенно находящиеся в условиях морского климата или агрессивных сред, интенсивно разру-шаются. Ремонт этих конструкций требует огромных затрат, и в дальнейшем эти за-траты будут возрастать. долговечность кон-струкции после ремонта может значительно снизиться.

долгие годы существовало мнение, что железобетон – надежный и долговечный строительный материал. в чем причина рез-кого нарастания затрат, связанных с ремон-том и содержанием элементов инфраструк-туры?

Щелочная среда бетона образует пас-сивационный слой на поверхности арма-туры. в результате долговременного вза-имодействия бетона с углекислым газом и растворами солей идет реакция карбониза-ции, PH среды снижается, начинаются про-цессы коррозии. При значениях PH бетона выше 10 коррозионные процессы в

конструкции не идут. для повышения кор-розионной устойчивости арматуры в бетон вводят ингибиторы коррозии, применяют имплантированные гальванические като-ды.

растущий интерес к коррозии арма-турных стержней, внедренных в бетон из портландцемента, которая вызвана хлоридами, привел к появлению доба-вок, не содержащих хлориды. особое внимание было уделено составам уско-ряющих добавок, не содержащих хлори-ды, которые пришли на смену широко используемому ускорителю – хлориду кальция.

Необходимость введения в состав це-ментных смесей ускорителей схватывания и твердения чаще всего возникает:

• для интенсификации твердения смесей, в т.ч. используемых при низких и отрицательных температурах; при производстве смесей, предназначенных для ремонтных и восстановительных работ;

• при производстве смесей для ►

смесь вязкость Гидравлическое сопротивление время схватывания

Эталон 150 0.50 189 мин

0.15% Р 87 0.34 509 мин

+1% СаСl2 89 0.36 349 мин

+0.25% СN 111 0.37 406 мин

+0.50% СN 92 0.35 369 мин

+0.75% СN 101 0.37 367 мин

+0.25% СN 90 0.38 302 мин

++0.2% NaSCN 114 0.37 285 мин

проЧносТь на сЖаТие КУБиКов 15 CМ после сУТоК при -15°C и сУТоК при +20°C

цемент / CN (нитрат кальция) сеМ 1 42.5r сеМ Ill/A NA

0.0 % (эталон) 9.1±0.6 МПа 4.2±0.З МПа

0.45 % 17.6±1.5 МПа (193 %) 5.7±0.5 МПа (136 %)

0.90 % 18.1+1.8 МПа (199 %) 8.0+0.9 МПа (190 %)

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

нитрат Кальция 8 ч 48 ч 28 сутки 1 год 2 год

0% 2.5±0.1 23.1±0.2 38.9±0.6 50.7±0.5 54.9±1.0

2% 4.0±0.1 27.7±0.2 48.2±0.9 56.8±1.0 61.0±0.4

Данные добавки применяются при приготовлении высокопрочного незащищенного бетона с низким водопоглощением и бетона, подаваемого насосами, для ЖБИ густоармированных, а также для строительства бетонных резервуаров, несущих конструкций (колонны, перекрытия), туннелей, устройства промышленных полов и т.д.

хиМические доБавки для Бетонов

34 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯхиМические доБавки для Бетонов

специальных работ: торкрет-масс, набрызг-растворов, инъекционных составов и др.;

• для ускорения оборачиваемости форм при производстве изделий.Coстав (1 м3):

– 298 кг цемента (CEM I 52.5 R-LA)– 1293 кг гранитной крошки 0-8 мм – 278 кг дробленого гранитного гравия

8-11 мм – 278 кг дробленого гранитного гравия

11-16 мм – 184 кг воды, водоцементное соотноше-

ние = 0.62Содержание воздуха 4.2%, текучесть

410 мм с 0% нитрата кальция (или 3.5% – 366 мм 2%)

Увеличение прочности (образцы-кубы 100 м3)

• для активации бетонной смеси при транспортировке бетона на дальние расстояния.Увеличение сроков схватывания за

счет использования лигносульфоната (P), реология при этом не изменяется. нитрат кальция предпочтительнее хлорида каль-ция.

добавки-ускорители схватывания и твер-дения сухих смесей на основе портланд-цемента чаще всего представляют собой неорганические соли, соли органических

кислот или продукты на их основе. Перечень солей – ускорителей схватывания включает многие соединения: K2co3, Na2so4, NaAlO2, NaF, Na2O•nSiO2•mH2O, Ca(NO3)2. в качестве ускорителя схватывания используют также формиаты натрия и кальция, щавелевую кислоту, технические продукты, содержащие алюминаты кальция, оксиды и гидроксиды алюминия. Поскольку в ряде случаев при-менение ускорителей схватывания приводит к некоторой потере конечной прочности из-делий, выбор ускорителя схватывания явля-ется ответственным решением.

Солью, удовлетворявшей этим требова-ниям, был нитрат кальция. После пяти лет непрерывных исследований было обнару-жено, что он является также эффективным замедлителем коррозийных процессов в металлах, помещенных в бетон. Нитрат кальция – многофункциональная добав-ка, предназначенная для разных отраслей промышленности, в том числе нефтегазо-добывающей. Он уплотняет бетон, что спо-собствует его ускоренной самокальматации (самозакупоривании порового пространства карбонизирующейся на воздухе гидрооки-сью кальция), и предотвращает высоло- образование на стадии эксплуатации. Также нитрат кальция может использоваться как добавка, снижающая риск трещинообразо-вания из-за быстрой потери влаги в свежем

бетоне. Наиболее вероятен эффект ускорен-ного набора прочности. При проведенных испытаниях бетонных смесей с в/ц=0.45, с 2% NITCAL от массы цемента и без до-бавки. Бетонные кольца были подвергнуты высыханию в установке, со скоростью ветра 4,5 м/с, при температуре 200С, относитель-ной влажностью 43%. Бетон без добавки имел усадочные трещины, в то время как не наблюдалось ни одной трещины в бетоне с 2% нитрата кальция.

Коррозия арматуры в железобетонных конструкциях – это, вероятно, наиболее частая причина разрушений и восстано-вительных работ, а доступ хлоридов – это более частая причина, чем карбонизация. добавление ингибитора в состав бетонной смеси для объектов, подверженных дей-ствию хлоридов – это способ увеличить срок службы или отсрочить необходимый дорогостоящий ремонт. Были кратко рас-смотрены ингибиторы коррозии для желе-зобетона с акцентом на анодные ингиби-торы. Подробно рассмотрена специально спроектированная программа, где дей-ствие обычного анодного ингибитора – азо-тистокислого кальция, Са(NO2)2 сравнива-ется с действием более нового анодного ингибитора – азотнокислого кальция.

в ходе проведения длительных ис-пытаний было доказано, что нитрат каль-ция замедляет процесс коррозии арма-турной стали, вызванный хлоридами как добавленными непосредственно в воду для затворения, так и добавленными позд-нее, а также превосходит нитрит кальция в испытаниях по коррозии (ускоренная электрическая миграция), (так называемый метод «леденца»). Также сравнивается действие этих двух добавок на свойства бетона. из проведенного теоретического анализа следует, что механизм действия нитрата и нитрита как ингибиторов корро-зии схожи в щелочных средах, таких как бетон. Кинетика действия нитрата мед-леннее, чем нитрита, но это важно только в краткосрочных испытаниях, поскольку на практике процесс коррозии – это довольно длительный процесс. Как следует из тео-рии, нитрат кальция обеспечивает боль-ший резервный запас, чем нитрит кальция.

в 2003 г. Польский исследовательский институт дорожного и мостового строитель-ства (Polish Roads and Bridges Research Institute (IBDiM)) признал 45%-ый раствор ни-трата кальция противоморозной добавкой. Были проведены испытания с 0.45 и 0.9% ни-трата кальция (CN) (от массы цемента) для бетонов, основанных на обычном портланд-цементе (CEM I 42.5R) и шлакопортландце-менте (CEM III/A 32.5 NA). добавление не привело к образованию твёрдых отложе-ний (расслаиванию) ни после 150 циклов +20/-200C, ни после действия воды или рас-твора соли. Значительное увеличение проч-ности после нахождения бетона в течение суток при -150C, а на следующие сутки при +200C.

введение нитрата кальция в бетонную смесь при низкой температуре окружаю-щей среды вызывает понижение темпера-туры замерзания воды, что позволяет за-мешивать бетон при температуре воздуха -10ºC без замедления процесса гидрата-ции цемента. ■

35ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. хиМические доБавки для Бетонов

вЛИяНИЕ ТоНкодИсПЕРсНЫх мИНЕРАЛьНЫхНАПоЛНИТЕЛЕй на прочноСть Бетона

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

Однако среди ученых нет единого мне-ния по механизму влияния минеральных наполнителей высокой дисперсности на структуру и свойства цементного камня и цементных бетонов. в частности, в послед-нее время активно дискутируется вопрос о природе так называемого «эффекта микро-наполнителя», который выражается в по-вышении прочности при введении в бетон инертных ТМН, а также может являться частью эффекта гидравлически активных наполнителей.

Согласно выСОЦКОМу С.а. [7], к мине-ральным наполнителям для бетонов, а также для вяжущих материалов относятся природ-ные и техногенные вещества в дисперсном

состоянии, преимущественно неорганическо-го состава, нерастворимые в воде (основное отличие от химических добавок) и характе-ризуемые крупностью зерен менее 0,16 мм (основное отличие от заполнителей).

Обычно в качестве наполнителей ис-пользуют побочные продукты различных производств. К таким производствам, где объем побочных продуктов достигает мил-лионов тонн в год, относятся тепловые электростанции, использующие в качестве топлива уголь или рисовую шелуху, а также металлургические печи, выпускающие чугун, сталь, ферросилиций и ферросплавы.

Рассмотрим факторы, которые считают-ся основными при оценке влияния ТМН на свойства цементного камня и бетона и, в частности, на прочность. Они связаны, как пишет в.С. РаМаЧаНдРаН [14], либо с фи-зическим эффектом, который проявляется в том, что мелкие частицы обычно имеют бо-лее тонкий гранулометрический состав, чем портландцемент, либо с реакциями активных гидравлических составляющих.

Как уже было сказано, существует не-сколько точек зрения о природе «эффекта микронаполнителя».

Согласно одной из них, микронаполня-ющий эффект проявляется при увеличении объемной концентрации тонкодисперсного наполнителя, приводящей к снижению пори-стости цементного камня в бетоне.

введение наполнителей в бетонные смеси производится двумя принципиально

различными способами: наполнитель вво-дится по объему взамен части цемента (со-держание дисперсных частиц в смеси не ме-няется) и взамен части мелкого заполнителя – кварцевого песка (вся вводимая добавка идет на увеличение содержания дисперсных частиц в смеси). имеются также промежуточ-ные варианты, когда добавка частично заме-няет цемент, а частично – песок. При этом пуццолановая активность проявляется при любых способах введения добавок, микрона-полняющий эффект – лишь при росте содер-жания дисперсных частиц в смеси, считает а.Г. ЗОТКиН [9].

Но при высокой степени наполнения по-сле достижения его максимума происходит

уменьшение прочности бетонов, несмотря на продолжающееся снижение пористости цементного камня, вследствие, по [9], ухуд-шения сцепления наполненного цементного камня с заполнителем.

в.К.вЛаСОв [6] считает однако, что увеличение количества наполнителя выше оптимального приводит к разбавлению це-ментного камня наполнителем, к нарушению непосредственных контактов между грану-лами клинкера и уменьшению прочности. При оптимальном количестве минерального наполнителя в бетоне структура цементного камня характеризуется оптимальным на-сыщением цемента наполнителем. Нагляд-ным критерием этого состояния является достижение максимально плотной упаковки частиц в тесте, если частицы наполнителя значительно мельче частиц цемента, или до-стижение максимального насыщения цемен-та наполнителем без образования контактов частиц наполнителя между собой, если ча-стицы наполнителя и цемента соизмеримы.

Такого же мнения придерживается С.С. КаПРиЕЛОв [12], который пишет, что в смешанной системе цемента с ультради-сперсным материалом важно, чтобы частицы ультрадисперсного материала не обволаки-вали поверхность новых фаз и не препят-ствовали образованию контактов срастания между кристаллогидратами. Это условие, пишет он далее, может быть соблюдено при оптимизации объемной концентрации ультрадисперсного материала в смешанной

системе с учетом гидравлической актив-ности микронаполнителя. для инертного микронаполнителя оптимальной дозировкой может быть объем, сопоставимый с объ-емом капиллярных пор и необходимый для заполнения соответствующих пустот, а также уплотнения структуры.

Эффект заполнения пустот является фи-зическим фактором и наблюдается незави-симо от гидравлической активности ультра-дисперсного материала. Однако увеличение дозировки сверх объема указанных пор в зависимости от гидравлической активности может привести к противоположным резуль-татам. Приведенные С.С.КаПРиЕЛОвыМ [12] экспериментальные данные показывают,

что при повышенном объемном содержании инертного микронаполнителя эффект за-полнения пустот и уплотнения структуры не может компенсировать негативного воздей-ствия микронаполнителя на контакты сра-стания, поэтому прочность снижается.

Существует также мнение [21, 22, 26], что в основе «эффекта микронаполнителя» лежит свойство частиц тонкодисперсных наполнителей выполнять роль центров кри-сталлизации, т.е. ускорять начальную ста-дию химического твердения.

Так, исследования, проведенные Ж.а. ЛаРБи и Ж.М. БиЖЕН [21] на цемент-ном тесте с добавкой 20% кремнеземистой пыли (19300 см2/г, 95% SiO2) показали, что кремнеземистая пыль – побочный продукт производства ферросилиция ускоряет ги-дратацию портландцемента и шлакопорт-ландцемента уже в первые часы после затворения, когда кремнеземистая пыль яв-ляется химически инертным наполнителем. На высокодисперсных субмикроскопических частицах кремнеземистой пыли происходит осаждение продуктов гидратации, причем эти частицы служат центрами нуклеации и кристаллизации. Через 1 сут. гидратацион-ного процесса на поверхности частиц про-исходит хемосорбция OH-, Ca2+, K+, Na+ из жидкой фазы, что препятствует образованию кристаллизации эттрингита, а через 3 сут. на-чинается пуццолановая реакция.

Этими же авторами в работе [22] прово-дились исследования цементного теста ►

Введение наполнителей в бетонные смеси производится двумя принципиально различными способами: наполнитель вводится по объему взамен части цемента и взамен части мелкого заполнителя – кварцевого песка

к.т.н. , кафедра теоретической и прикладной механики, Башкирский государственный аграрный университети. КариМов г. уфа

36 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯхиМические доБавки для Бетонов

с добавлением высокодисперсного песка. установлено, что при повышении дисперсно-сти песка и росте его содержания в компози-ции скорость выделения Ca(OH)2 повышается. Это объяснено тем, что частицы песка служат подложкой для кристаллизации Ca(OH)2 из поровой жидкости. При росте водосодержа-ния композиций перемещение ионов Ca2+ и OH– к поверхности частиц песка облегчается, что приводит к интенсификации процесса об-разования и роста кристаллов Ca(OH)2.

явление повышения прочности вяжу-щих при введении в их состав микронапол-нителей, и.М.КРаСНый [11], помимо ги-дравлической активности, также объясняет образованием наиболее мелкими зернами микронаполнителя (коллоидных размеров) центров кристаллизации в контактной зоне цемента. в отличие от авторов указанных выше публикаций, исследовавших главным образом образцы цементного камня, им про-ведены экспериментальные исследования прочностных свойств бетонов на вяжущих, включающих тонкодисперсные компоненты – золу Ступинской ТЭЦ с удельной поверх-ностью 3440 см2/г и содержанием 1,8% CaO; золу Новосибирской ТЭЦ с удельной по-верхностью 4800 см2/г и содержанием 26,8% CaO; диатомит уренгойского месторождения и молотый речной песок с удельной поверх-ностью около 4000 см2/г.

Обнаружено, что при введении молотого песка и золы Ступинской ТЭЦ в мелкозерни-стые и обычные тяжелые бетоны в оптималь-ном количестве, их прочность увеличивается

в 1,4...1,8 раза (при постоянном водоцемент-ном отношении). а при введении в бетоны золы Новосибирской ТЭЦ и диатомита, их прочность возрастает в 1,9...2,6 раза даже при одновременном значительном увеличе-нии водоцементного отношения. Хотя про-веденные им опыты свидетельствуют о том, что смесь извести с молотым речным песком состава 1:3 в нормальных условиях не твер-деет, а с золой Ступинской ТЭЦ – обладает незначительной прочностью (1,1 МПа). и лишь при пропаривании образцов с добав-кой золы Новосибирской ТЭЦ прочность их составляет 13,2 МПа. Объяснить «эффект микронаполнителя» за счет только гидрав-лической активности невозможно, по причи-не значительного роста прочности бетонов (18,3...47,4 Мпа)

в целях уточнения сущности «эффек-та микронаполнителя», в.К.вЛаСОвыМ [5] проведен анализ описанных выше результа-тов исследований и.М.КРаСНОГО и выска-зано несколько замечаний.

в частности, в.К.вЛаСОв считает, что «эффект микронаполнителя» невозможно объяснить образованием дополнительных центров кристаллизации, поскольку непо-средственное их действие заключается в ускорении начальной стадии химического твердения, а многочисленные исследования и практика показывают, что у бетонов с такой добавкой, как зола ТЭЦ, темп роста прочно-сти в начальные сроки твердения ниже, чем без золы, а в более поздние – выше.

автор работы [5] критикует также выяв-ленную и.М. КРаСНыМ связь водоцементно-го отношения и среднего расстояния между частицами цемента с количеством микрона-полнителя, вводимого в ряде случаев за счет замены части цемента, а в ряде случаев – за счет замены части мелкого заполнителя.

Проведенные в.К.вЛаСОвыМ [5] соб-ственные экспериментальные исследования по введению в бетоны тонкодисперсных до-бавок – золы гидроудаления ТЭЦ-12 г.Москва с удельной поверхностью 2950 см2/г; высоко-кальциевой золы-уноса от сжигания бурых углей Канско-ачинского бассейна с удель-ной поверхностью 4814 см2/г и молотого кварцевого песка с удельной поверхностью 1198 см2/г, позволили автору сделать вывод о том, что в основе «эффекта микронаполните-ля» лежат как химические процессы (взаимо-действие с продуктами гидратации цемента), так и физико-химические явления (влияние по-верхностной энергии частиц добавок и др.).

в.Е.КРЕКШиНыМ в работе [10] также установлено, что тонкодисперсные фракции песка (<0,14 мм) обладают высокой поверх-ностной активностью.

в зависимости от природы и степени дисперсности поверхностная активность ча-стичек наполнителя на начальных стадиях структурообразования может быть больше, меньше или равна поверхностной активно-сти элементарных структурных элементов цемента. в связи с этим и его роль в форми-ровании структуры может быть различной, т.е. частички наполнителя могут быть как

активными центрами, вокруг которых группи-руются элементарные структурные элемен-ты цемента, образуя, по в.а.выРОвОМу и в.и. СОЛОМаТОву [15], кластеры смешан-ного типа «вяжущее-наполнитель» (Ff/Fc>1), так и самостоятельными источниками обра-зования собственных кластеров (Ff/Fc<1), где Ff и Fc – поверхностная активность частиц наполнителя и цемента.

в присутствии тонкодисперсных напол-нителей происходит упрочнение контактной зоны между цементным камнем и заполни-телем в бетонах.

Этот вывод делается в работах [14,17,19] на основе экспериментальных данных. в.С. РаМаЧаНдРаН [14] пишет, что в нормальных портландцементных бетонах зона контакта обычно менее плотная, чем массивное тесто, и включает большое ко-личество пластинчатых кристаллов гидрок-сида кальция, у которых продольная ось перпендикулярна поверхности заполнителя. Следовательно, она более подвержена об-разованию микротрещин при растягиваю-щих усилиях, возникающих при изменениях обычных условий температуры и влажности. Таким образом, контактная зона из-за своей структуры является наиболее слабой зоной в бетоне и поэтому оказывает большое вли-яние на его прочность.

в работе [17] на компьютерной модели микроструктуры контактной зоны изучено влияние на контактную зону минеральных наполнителей, например, кремнеземистой

пыли и золы-уноса. На основе статистиче-ского анализа данных показано, что введе-ние инертных наполнителей в количестве <10% в бетонные смеси с в/Ц>0,4 практиче-ски не влияет на микроструктуру контактной зоны (кроме смесей с повышенным водоот-делением).

введение пуццолановых наполнителей в значительной степени снижает (но не исклю-чает) капиллярную пористость контактной зоны за счет резкого уменьшения общего со-держания Сa(OH)2. в то же время рост содер-жания CSH(1) в непосредственной близости от поверхности заполнителя положительно сказывается на свойствах контактной зоны. в связи с этим отмечается положительное влияние на микроструктуру контактной зоны введение сравнительно небольшого коли-чества минерального наполнителя с высо-кой реакционной способностью, например, кремнеземистой пыли.

При экспериментальном исследова-нии а.ПЬЕР-КЛОдОМ [28] влияния добавки кремнеземистой пыли на поверхность раз-дела заполнителя и цементного камня в особовысокопрочном бетоне на речном гра-вии установлено, что в промежуточной зоне между заполнителем и цементной матрицей в бетоне, не содержащем кремнеземистой пыли, наблюдается тонкий поризованный слой, в порах которого обнаружены эттрин-гит и СН; такой слой отсутствует в бетоне с добавкой кремнеземистой пыли, где СSH(1) непосредственно контактирует с гравийным заполнителем.

Рассмотрим влияние активных гидравли-ческих составляющих тонкодисперсных на-полнителей на прочность цементных систем.

На стадии структурообразования, ког-да количество гидратных новообразова-ний и необратимых контактов срастания между ними увеличивается настолько, что цементная система обретает структурную прочность, важное значение приобретают химические процессы, приводящие к суще-ственному изменению фазового состава це-ментной связки в бетонах и растворах. Эти изменения заключаются в смещении балан-са между первичными кристаллогидратами (портландит Ca(OH)2 и высокоосновные ги-дросиликаты кальция CSH(2)) и вторичными, более устойчивыми мелкокристаллическими гидратами (низкоосновные гидросиликаты кальция CSH(1)) в сторону последних.

в цементных системах, содержащих ги-дравлически активные минеральные напол-нители, происходит образование при твер-дении дополнительного количества CSH(1) за счет взаимодействия Ca(OH)2 c активным кремнеземом или алюмосиликатом напол-нителя. Следствием этих процессов явля-ется образование дополнительных фазовых контактов (контактов срастания между кри-сталлогидратами) и увеличение плотности цементного камня, что определяет высокую прочность цементной системы.

исследование микроструктуры бето-на с низким исходным в/Ц=0,24 и добавкой аморфизированной кремнеземистой пыли

Обнаружено, что при введении молотого песка и золы Ступинской ТЭЦ в мелкозернистые и обычные тяжелые бетоны в оптимальном количестве, их прочность увеличивается в 1,4...1,8 раза

37ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. хиМические доБавки для Бетонов

в количестве 6% в работе С.ШЕНдиПа [27], показало отсутствие крупных пластин-чатых кристаллов Са(OH)2 и игольчатых кристаллов эттрингита, высокую плотность цементной матрицы. Такая структура обу-словливает высокую прочность бетона как в ранние (38 МПа через 1 сут), так и в поздние (113 МПа через 91 сут) сроки твердения. Пуц-цолановая активность кремнеземистой пыли проявляется уже на ранних стадиях, однако скорость ее взаимодействия с Сa(OH)2 не-сколько снижается вследствие малого водо-содержания системы. Это подтверждается также данными исследований, приведенны-ми в работах [14,21]. При этом отмечается, что с увеличением удельной поверхности ТМН прочность бетона возрастает.

Многие авторы [10,24] объясняют это тем, что помол наполнителей способствует увеличению их активности в цементных си-стемах.

Так, помол золы-уноса до удельной по-верхности 4000...6000 см2/г по БЛЕйНу обе-спечивает разрушение агломератов зольных частиц, обнажает активные поверхности сте-кловидных глобулитов, пишут авторы [29], что способствует повышению активности зол в цементных системах.

Л.ОПОСКи [25] приводит данные по тонкому измельчению гранулированного до-менного шлака. установлено, что в процессе помола снижается степень полимеризации силикатного и алюминатного каркаса «шлако-вого стекла», и одновременно с этим часть ио-нов алюминия переходит из тетраэдрической

в октаэдрическую координацию, характе-ризующуюся более слабой связью. «Квази-кристаллические» компоненты (акерманит, геленит) под влиянием тонкого измельчения переходят в термодинамически метастабиль-ное рентгено-аморфное состояние. в резуль-тате этих изменений значительно повышает-ся гидравлическая активность шлака.

Но ТМН могут оказывать влияние на прочностные качества бетона не только прямо, но и косвенно через снижение водо-потребности на стадии приготовления бетон-ной смеси, считают многие авторы.

в.С. РаМаЧаНдРаН [14] пишет, что вве-дение тонких частиц минеральных добавок, обычно имеющих размеры 1...20 мкм, долж-но усиливать влияние портландцементных зерен на снижение пористости в бетонной смеси, что снижает потребность в воде для получения бетона заданной консистенции. Е.Е. БЕРРи и в.М. МаЛЬХОТРа [66] было установлено, что замена 30% цемента зо-лой-уносом снижает водопотребность на 7% при постоянной осадке конуса. При использо-вании трех видов золы-уноса с различными размерами частиц было отмечено снижение водопотребности на 5...10% в растворах рав-ной консистенции при добавлении 33, 67, или 133% золы-уноса от массы цемента [23].

и.Ю. даНиЛОвиЧ [8] утверждает, что при введении в бетон взамен части цемента золы-уноса ТЭЦ, состоящей из сферических частиц с гладкой остеклованной фактурой поверхности, подвижность бетонной смеси

возрастает, благодаря уменьшению вну-треннего трения бетонной смеси. Причем, чем дисперснее зола, а следовательно, чем больше в ней остеклованных шарообразных частиц, тем большее пластифицирующее действие оказывает она на бетонную смесь.

увеличение подвижности бетонной сме-си при замене части цемента золой-уносом ТЭЦ можно также объяснить следующим. При введении золы вместо цемента объ-ем теста вяжущего в бетоне увеличивается, так как замена цемента золой производит-ся по массе, а плотность золы значительно меньше плотности цемента. увеличение же объема теста вяжущего (цементно-зольного теста) при прочих равных условиях приводит к увеличению подвижности бетонной смеси, считает и.Ю. даНиЛОвиЧ [8].

авторы работы [1] приводят данные по смешанному вяжущему, включающему 68...73% портландцементного клинкера и 27...32% добавки летучей золы сланца-ку-керсита с удельной поверхностью 3200... 4000 см2/г и содержанием свободной извести 7...10%. водопотребность данного вяжущего снижается с 0,36 до 0,34 при увеличении со-держания золы сланца-кукерсита.

исследования по использованию в ка-честве пластификатора гранулированного доменного шлака, размолотого до частиц различных размеров, удельная поверхность которых составляет от 5080 до 6080 см2/г по Блейну, показывает, что снижение водо-потребности, требуемой для стандартного расплыва (ASTM C109), примерно на 6,4%

возможно для большого количества смесей портландцемента со шлаком, содержащих от 40 до 65% шлака, замещающего цемент [20].

Не все минеральные наполнители снижа-ют водопотребность. Например, многие ис-следователи установили, что использование крупнозернистой золы-уноса или золы-уно-са с высокими потерями при прокаливании (обычно 10% и более) скорее увеличивает, чем снижает водопотребность. Согласно в.С. РаМаЧаНдРаНу [14], это происходит только в том случае, когда в золе-уносе при-сутствуют значительные количества ячеи-стых частиц кокса, обычно имеющих боль-шой размер (100 мкм).

и.Ю. даНиЛОвиЧ [8] объясняет это вы-соким водопоглощением таких частиц. из-мельчение подобных зол приводит к умень-шению пористости частиц, а следовательно, к снижению водопоглощения золы. Так, измель-чение крупнодисперсной золы архангель-ской ТЭЦ, имеющей удельную поверхность 1320 см2/г, до 2900 и 5600 см2/г, привело к сни-жению водовяжущего отношения в бетоне с 0,65 соответственно до 0,60 и 0,58.

Таким же образом некоторые виды высо-кокальциевой золы-уноса могут содержать значительные количества C3A, что приводит к увеличению водопотребности из-за потери консистенции, вызванной быстрым образо-ванием гидроалюмината кальция или гидро-сульфоалюмината.

для минеральных наполнителей, имею-щих частицы чрезвычайно малых размеров

или высокую площадь поверхности (белая сажа или зола рисовой шелухи), количество воды, требуемой для нормальной консистен-ции, увеличивается почти прямо пропорцио-нально содержанию в массе цемента, счита-ет в.С. РаМаЧаНдРаН [14].

автор работы [3], однако, ставит под со-мнение предыдущие утверждения о том, что минеральные наполнители могут являться пластификаторами. Он считает, что это мне-ние ошибочно и минеральными пластифика-торами служат только те вещества, которые диспергируются при их получении до колло-идного состояния. из минеральных веществ ни молотый песок, ни шлак, ни известняк или даже зола пластификаторами быть не могут, так как никакое механическое измельчение не обеспечивает их переход в коллоидное состояние. Ссылаясь на принципы физико-химической механики по П.а. РЕБиНдЕРу, он утверждает, что чем выше степень дис-персности, тем больше воды удерживается на поверхности частиц и тем выше пластич-ность дисперсной фазы. Проведенные им исследования показали, что минеральными пластификаторами могут служить только шламы – смесь частиц коллоидно-молеку-лярного и ионного размера, образованных в результате химических реакций (выпадение осадка из раствора).

Ю.М. БаЖЕНОв [4] подтверждает, что частицы коллоидных размеров создают на своей поверхности сольватную оболочку, со-стоящую из воды, адсорбционно связанной на поверхности твердой фазы, что придает

им смазочные функции, облегчая скольже-ние твердых частиц одна по другой за счет действия отталкивающих сил и образования ориентированными молекулами воды пло-скостей скольжения по местам более слабых водородных связей. Но бетонная смесь со-держит частицы различных размеров, пишет далее Ю.М. БаЖЕНОв [4], и мельчайшие ча-стицы, осаждаясь и прилипая к поверхности более крупных зерен, теряют подвижность, и для ее увеличения необходимо введение дополнительного количества воды, что при-водит к увеличению водопотребности.

С.С. КаПРиЕЛОв [12] также считает, что на частицах ультрадисперсных материалов образуется слой адсорбционно связанной воды, по объему сопоставимый с объемом частицы. Таким образом, пишет он далее, количество свободной воды, предопределя-ющей текучесть, сокращается на величину, сравнимую с объемом ультрадисперсного материала, а вязкость системы соответ-ственно повышается по мере увеличения в ней объемной концентрации микронаполни-теля. Но с другой стороны, адсорбционная пленка уменьшает межмолекулярное вза-имодействие твердой фазы и, снижая силу сцепления между частицами на два порядка [16], ослабляет коагуляционные контакты, придавая им обратимый характер. Поэтому смешанная система с ультрадисперсным ма-териалом из-за ослабленных коагуляционных контактов при получении вибрационного им-пульса разжижается. После прекращения ►

При введении золы вместо цемента объем теста вяжущего в бетоне увеличивается, так как замена цемента золой производится по массе, а плотность золы значительно меньше плотности цемента

38 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯхиМические доБавки для Бетонов

вибрационного воздействия коагуляцион-ные контакты восстанавливаются, система может быстро структурироваться и снова становиться вязкой, что является признаком тиксотропности.

данные экспериментов С.С. КаПРиЕ-ЛОва [12] показали, что при дозировке уль-традисперсного материала в количестве до 5% массы цемента вязкость системы суще-ственно не увеличивается, поэтому для обе-спечения необходимой текучести суспензий не требуется дополнительного количества воды затворения.

возможно, считает он, это связано с тем, что при невысоких дозировках микронапол-нителя создается баланс между факторами, влияющими на текучесть: сокращение объ-ема свободной воды в системе и незначи-тельное увеличение количества коагуляци-онных контактов компенсируется слабостью этих контактов из-за оболочки адсорбционно связанной воды вокруг частиц. Повышенные дозировки ультрадисперсного материала уже приводят к увеличению водопотребно-сти, величина которой зависит от удельной поверхности микронаполнителя и его объем-ного содержания в системе.

авторами работы [2] приводится еще одна точка зрения по механизму влияния ТМН на прочность цементных бетонов. Ее сущность заключается в том, что тонкоди-сперные наполнители оказывают влияние на дифференциальную пористость цементного

камня ЦК, характеризующейся разноразмер-ностью пор (фактор многоранговости пори-стости) и неоднородностью их распределе-ния в объеме.

Гранулы наполнителя, размещаясь меж-ду частицами цемента, существенно кор-ректируют исходную дифференциальную пустотность водовяжущей пасты в сторону меньших по размеру пустот, что обуслов-ливает формирование цементного камня с меньшими размерами капиллярных пор, дис-пергированной капиллярной пористостью по сравнению со структурой без наполнителя.

в работе а.Г. ОЛЬГиНСКОГО [13] отме-чается, что помимо влияния на прочностные характеристики цементных систем добавки тонкодисперсных минеральных наполните-лей, в частности, пылевидных отходов дро-бления каменных материалов (гранит, пес-чаник, известняк, кристаллический сланец), повышают водо- и коррозионную стойкость, уменьшают водопоглощение и усадку бето-на. Объясняется это формированием более плотной структуры цементных бетонов.

вывОдыКак показал анализ литературных источ-

ников, среди ученых нет единого мнения по механизму влияния ТМН высокой дисперс-ности на структуру и свойства цементных бе-тонов. в литературе выделяются несколько основных факторов положительного влияния ТМН на структуру и физико-механические

характеристики цементных композиций:• снижение общей пористости цемент-

ного камня в бетоне при увеличении объемной концентрации и дисперсности наполнителя;

• связывание гидроксида кальция Са(ОН)2 кристаллогидратной связки аморфизи-рованным кремнеземом SiO2 пуццолано-вых наполнителей, повышение пуццола-нической активности наполнителя при его тонком измельчении;

• ускорение начальной стадии химиче-ского твердения цементных систем с частицами наполнителя, служащими центрами кристаллизации;

• образование кластеров «вяжущее- наполнитель» за счет высокой поверх-ностной энергии частиц наполнителя;

• упрочнение контактной зоны между цементным камнем и заполнителями в бетонах;

• снижение водопотребности бетонных смесей рядом наполнителей разной минералогической природы и дисперс-ности;

• упрочнение бетонов путем снижения дифференциальной пустотности ис-ходной водовяжущей пасты в сторону меньших по размеру пустот при раз-мещении гранул наполнителя между частицами цемента, что обусловливает формирование цементного камня с мень-шими размерами капиллярных пор. ■

СПиСОК иСПОЛЬЗОваННОйЛиТЕРаТуРы

1. а.с.798065 СССР. вяжущее /в.Х.КиКаС, Э.и. ПиКСаРв, Л.в.РаадО, и.а.ЛауЛ, а.а.ХайН.–Опубл.в Б.и.–1991.–№3.

2. аспекты формирования высокопрочных и долговечных цементных связок в технологии бетонов /БаБКОв в.в., КаРиМОв и.Ш., КОМОХОв П.Г.//известия вуЗов. Стр-во.–1996.–№4. –С.41-48.

3. аль-джунейд и. улучшение качества цементных композиций добавками шламовых промышленных отходов: дис....канд. техн. наук: 05.23.05 -Защищена 25.03.94; утв. 22.06.94; -Самара., 1994. -145 с. -Библиогр.: С.29-30.

4. БаЖЕНОв Ю.М. Технология бетона: учеб. пособие -М.: высш. шк., 1987. –415 с.: ил.

5. вЛаСОв в.К. Механизм повышения прочности бетона при введении микронаполнителя //Бетон и железобетон. –1988.–№10.–C.9-11.

6. вЛаСОв в.К. Закономерности оптимизации состава бетона с дисперсными минеральными добавками //Бетон и железобетон.–1993.–№4. –С.10-12.

7. выСОЦКий С.а. Минеральные добавки для бетонов //Бетон и железобетон. –1994.–№2.–С.7-10.

8. даНиЛОвиЧ и.Ю., СКаНави Н.а. использование топливных шлаков и зол для производства строительных материалов.–М.: высш. шк., 1988.–72 с.

9. ЗОТКиН а.Г. Микронаполняющий эффект минеральных добавок в бетоне//Бетон и железобетон.–1994.–№3.–С.7-9.

10. КРЕКШиН в.Е. О влиянии тонкодисперсных фракций песка на микроструктуру бетона //Соверш.

стр-ва назем. обьектов нефт. и газ. пром-сти. Сб.науч.трудов НПО «Гидротрубопровод».–М., 1990.–С.23-26.

11. КРаСНый и.М. О механизме повышения прочности бетона при введении микронаполнителей //Бетон и железобетон.–1987.–№5.–С.10-11.

12. КаПРиЕЛОв С.С. Общие закономерности формирования структуры цементного камня и бетона с добавкой ультрадисперсных материалов //Бетон и железобетон,–1995.–№6.–С.16-20.

13. ОЛЬГиНСКий а.Г. Пылеватые минеральные добавки к цементным бетонам //Строительные материалы и конструкции,–1990.–N3.–С.18.

14. РаМаЧаНдРаН и др. добавки в бетон: Справ. пособие /в.С.Рамачандран, Р.ф.фельдман, М.Коллепарди и др.; Под ред. в.С.Рамачандрана.–М.: Стройиздат, 1988.–С.168-184.

15. СОЛОМаТОв в.и. и др. Композиционные строительные материалы и конструкции повышенной материалоемкости. Киев: Будивельник, 1991.–144 с., ил.

16. уРЬЕв Н.Б. высококонцентрированные дисперсные системы.–М.: Химия, 1980. –320 с.:ил.

17. BENDz DALE P., GARFODzI EDWARD J. Simulation studies of the effects of mineral admixtures on the cement paste-aggregate interfacial zone //ACI Mater. J.. -1991. -V88. -№8. -pp.518-529.

18. Berry E.E., MALHOTRA V.M. Fly Ash for Use in Concrete – A Critical Review //ACI Journal.–1982.–V2.–№3.–pp. 59-73.

19. FENG NAI-QIAN, LI GUI-zHI, zANG XUAN-WU. High-strength and flowing concrete with a zeolitic mineral admixture //Cem., Concr., and Aggreg.–1990.–V12.–№2. –pp.61-69.

20. HOGAN F.J., MEUSEl J.W. Evaluation for Durab-ility and Strength Development of a

Ground Granulated Blast Furnace Slag //Cements, Concrete and Aggregates.–1981. –V3.–№1.–pp.40-52.

21. LARBI J.A., Bijen J.M. The chemistry of the pole fluid of silica fume-blended cement systems //Cem. and Concr. Res.–1990. –V20.–№4. –pp.506-516.

22. LARBI J.A., Bijen J.M. Effect of water-cement ratio, quantity and fineness of sand on the evolution of lime in set portland cement systems //Cem. and Concr. Res. –1990.–V20.–№5.–pp.783-794.

23. LANE R.O., Best J.F. Properties and Use of Fly Ash in Portland Cement Concrete //Concrete International.–1982.–V4.–№7. –pp.81-92.

24. MATSUFUJI Y., KOHHATA H., HARADA S. Прочностные характеристики растворов содержащих сверхтонкие частицы. //Semento konkurito ronbunshu = CAJ Proc. Cem. and Concr.–1991.–№45.–C.264-269.

25. OPOCzKY Ludmilla. Kohosalak mechanicai akti-valasa finomorlessel //Epitoanyag. –1990.–V42.–№3.–pp.81-84.

26. roBerts L.R., GRACE W.R. Microsilica in concrete.1 //Mater. Sci. Concr.1. –Westerville (Ohio), 1989.–pp.197-222.

27. SARKAR SHENDEEP L. Microstrukture of a very low water/cement silica fume concrete //Microscope –1990.–V38.–№2. –pp.141-152.

28. SARCAR SHONDEEP L., DIATTA YAYA, AUTCIN PIERRE-CLAUDE. Microstructural study of aggregate /hydrated paste interface in very high strength rivel gravel concretes //Bond. Cementitious Compos.: Symp., Boston, Mass., Dec.2-4, 1987.–Pittsburgh. –1988. –pp.111-116.

29. XU zIYI, LIU LINzHY. Research on superfine flyach and its activity //Proc. Beijing Int. Symp. Cem. and Concr., Beijing, May 14-17, 1985. Vol.1. –Beijing.–1986. –pp.493-507.

39ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. хиМические доБавки для Бетонов

• Экономическая сторона вопроса становится особенно актуальной в последнее время в связи с интенсивным ростом цен на цемент. Если несколько лет назад даже применение недорогого отечественного суперпластификатора С-3 было экономически оправдано только для высокомарочных бетонов, то при действующих сейчас ценах на цемент экономически эффективными становятся даже дорогие европейские поликарбоксилатные гиперпластификаторы.

• важность задачи снижения дозировки цементов в составах товарных бетонов с целью снижения усадочных деформаций бетонов и их ползучести под нагрузкой так же возрастает в последнее время. Это связано с неуклонно растущей

долей монолитного строительства, в котором применяются высокоподвижные бетоны марок по подвижности П4 и даже П5. Такие подвижные бетоны без высокоэффективных пластификаторов содержат большое количество цемента, что приводит к большим усадочным деформациям, приводящим к нежелательным трещинам в конструкциях.С целью оценки целесообразности за-

мены в обычных бетонах широко распро-страненных в России пластификаторов на основе нафталиноформальдегидных смол и лигносульфонатов на высокоэффективные поликарбоксилатные гиперпластификато-ры, компанией «МетаПро» были проведены сравнительные испытания различных супер-пластификаторов для бетонов.

испытаниям были подвергнуты

растворные смеси, содержащие 40% цемен-та и 60% песка. Примерно такое сочетание цемента к песку и можно наблюдать в под-вижных бетонных смесях. добавление к этой смеси 100% крупного заполнителя превратит ее в классический бетон.

в процессе испытаний исследовалась пластифицирующая способность различ-ных пластификаторов на смесь, а так же возможность снижения дозировки цемен-та при сохранении исходной подвижности раствора и водоцементного отношения за счет использования различных суперпла-стификаторов.

в настоящем исследовании сравнива-лись два жидких поликарбоксилатных (PC) гиперпластификатора с сульфонатнафта-линоформальдегидным суперпластифи-катором С-3. Не указывая торговых марок продуктов, обозначим испытываемые пла-стификаторы следующим образом:

• поликарбоксилатный гиперпластификатор, поставляемый ЗОа «МетаПро» обозначим PC-1;

• поликарбоксилатный гиперпластификатор производства ЕС обозначим PC-2.Так как широко известна проблема из-

бирательности различных пластификаторов (различной эффективности с разными ви-дами цемента), испытания были проведены на бездобавочном цементе ПЦ-500 д0 и на цементе, содержащем 10% высокоактивной алюмосиликатной добавки: метакаолина (вМК).

На рис. 1 приведен график, показываю-щий влияние различных дозировок испыты-ваемых пластификаторов на подвижность растворной смеси.

данный график показывает, что поликар-боксилатные гиперпластификаторы показы-вают значительно более высокую эффектив-ность по сравнению с С-3.

второй вывод, который можно сделать из приведенного графика: и С-3 и PC-2 пока-зывают снижение своей эффективности на цементе с добавкой в 2 раза по сравнению с бездобавочным цементом по сравнению с пластификатором PC-1, совместимость ко-торого с различными цементами оказалась существенно выше, и он почти не снизил своей эффективности в присутствии алюмо-силикатной добавки. ►

оптимизация СоСтавов БетоновПРИ ПомощИ вЫсокоэффЕкТИвНЫх

ПоЛИкАРБоксИЛАТНЫхПЛАсТИфИкАТоРов

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

рис. 1. Зависимость подвижности смесей от дозировки пластификаторов

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

директор ЗаО «МетаПро»с.а. заХаров г. Москва

40 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯхиМические доБавки для Бетонов

Но значительно больший интерес пред-ставляют для нас данные в пересчете на стоимость введенных пластификаторов. То есть, интересно оценить стоимость увеличе-ния подвижности смеси за счет применения различных пластификаторов. График, пере-считанный на стоимость пластификаторов приведен ниже.

Таким образом, вывод, который мож-но сделать из изучения данного графика, следующий: несмотря на их высокую эф-фективность, применение поликарбокси-латных гиперпластификаторов менее эко-номически эффективно для повышения подвижности бетонных смесей с задан-ным количеством портландцемента, по сравнению с применением экономичного С-3.

Рассмотрим теперь возможность сни-жения дозировки цемента при сохранении исходной подвижности раствора и водоце-ментного отношения за счет использования различных дозировок суперпластификато-ров (рис. 3).

данная диаграмма показывает, что пла-стификатор PC-1 позволяет снизить дози-ровку цемента в полтора раза больше, чем это позволяют сделать и С-3 и РС-2. При этом, если дозировку С-3 дальше повышать нецелесообразно из-за негативного влияния на свойства бетона, то повышение дозиров-ки РC-2 уже не позволяет получить связную подвижную смесь с меньшим количеством цемента.

в данном случае также довольно инте-ресно рассмотреть экономическую сторону данного вопроса. На рис. 3. показана стои-мость снижения дозировки цемента за счет различных пластификаторов.

Теперь, зная стоимость снижения дози-ровки цемента и цену цемента, мы можем посчитать экономический эффект от приме-нения различных пластификаторов.

данная диаграмма наглядно показы-вает, что применение поликарбоксилат-ного гиперпластификатора PC-1, который стоит в несколько раз дороже, чем С-3, позволяет получить положительный эко-номический эффект, который примерно на 180 рублей выше, чем в случае примене-ния С-3.

Таким образом, основной вывод, который можно сделать из данного исследования:

При цене на портландцемент 5 500 рублей за тонну и выше, становится экономически целесообразным примене-ние высокоэффективных поликарбокси-латных гиперпластификаторов, которые позволяют добиться существенно боль-шей экономии цемента по сравнению с применением менее эффективных суль-фонатнафталиноформальдегидных супер-пластификаторов. в этом случае допол-нительное снижение дозировки цемента положительно скажется на таких характе-ристиках бетона, как его усадочные дефор-мации и ползучесть под нагрузкой.

Этот наш вывод подтверждается целым рядом производителей бетона, которые уже полностью перешли на применение поликар-боксилатных гиперпластификаторов и по-лучили от этого дополнительную экономию, повысив при этом качество производимого бетона. ■

рис. 2. Зависимость подвижности смесей от стоимости введенных пластификаторов

рис. 3. Зависимость экономии цемента от дозировки пластификаторов

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

рис. 5. Экономический эффект от применения пластификаторов

42 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯполиМерБетоны

ХараКТерисТиКи расТвора r 7 в заТвердевШеМ сосТоЯнии

своЙсТва сТандарТ приМ. знаЧение

Плотность DIN 53 479 2.16 г/см3

Прочность на сжатие DIN 1164 105.0 Н/мм2

Прочность на отрыв DIN 1164 37.5 Н/мм2

Модуль упругости DIN 53 457 20300 Н/мм2

водонасыщение (4 суток) DIN 53 495 90 мг (50 • 50 • 4 мм)

водопаропроницаемость DIN 53 122 1.6 • 10-8 г/см • h • Pa

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

обзор полимербетонов немецкой фирмы Silikal GmbH & Co

ХараКТерисТиКи расТвора r 17 в заТвердевШеМ сосТоЯнии

своЙсТва сТандарТ приМ. знаЧение

Плотность DIN 53 479 2.15 г/см3

Прочность на сжатие DIN 1164 75.0 Н/мм2

Прочность на отрыв DIN 1164 27.5 Н/мм2

Модуль упругости DIN 53 457 7000 Н/мм2

водонасыщение (4 суток) DIN 53 495 90 мг (50 • 50 • 4 мм)

водопаропроницаемость DIN 53 122 1.05 • 10-11 г/см • h • Pa

полиМернЫЙ расТвор sILIKAL® r 17Быстротвердеющий полимерный раствор для ремонта бетона и устройства стяжек

sILIKAL® r 17 – 2-х компонентный рас-твор на основе метакрилатной смолы, без растворителя, обладающий очень высокой прочностью на сжатие и изгиб, а также очень низкой линейной усадкой. Благодаря своей высокой прочности, раствор sILIKAL® r 17 может использоваться как износостойкое бе-тонное покрытие толщиной 6-20 мм, а также для ремонта разрушений глубиной более 6 мм в цементосодержащих основаниях.

оБласТи приМенениЯsILIKAL® r 17 целесообразно применять

для стяжек в помещениях с очень высоки-ми нагрузками и интенсивным движением, а также для локального быстрого ремонта бетонной поверхности, в том числе без оста-новки основного производства. Материал может использоваться для проведения как внутренних, так и наружных работ. При боль-ших толщинах (например, устройство шпал, опор, стяжек) можно добавлять в раствор sILIKAL® r 17 сухой наполнитель, состоя-щий из песка, щебеня или гравия.

раствор sILIKAL® r 17 fineМы рекомендуем использовать этот ма-

териал для ремонта мелких неровностей бе-тона (мин. толщина слоя составляет 2 мм).

раствор sILIKAL® r 17 (-25 0C)Материал предназначен для ремонтных

работ в холодных условиях (морозильные камеры, зимний сезон). использование этого материала возможно только в ограниченном диапазоне температур от -10 0C до -25 0c, и перед укладкой его необходимо охладить как минимум до 0 0C.

раствор sILIKAL® r 17-thixдля укладки раствора на наклонную по-

верхность или создания плинтусов.

расТворЫ специальноГо назнаЧениЯ:

полиМернЫЙ расТвор sILIKAL® r 7Быстротвердеющий полимерный раствор для устройства высокопрочных полов

sILIKAL® r 17 – 2-х компонентный рас-твор на основе метакрилатной смолы, без растворителя, обладающий очень высокой прочностью на сжатие. Раствор исполь-зуется для устройства высокопрочных бетонных покрытий толщиной от 4-6 мм. Благодаря высокой прочности, раствор

используется для помещений с очень вы-сокими нагрузками. Поверхность готового покрытия по внешнему виду напоминает пол из традиционного мелкозернистого бетона.

sILIKAL® r 17 применяется для устрой-ства промышленных полов в закрытых поме-щениях тяжелой промышленности с очень высокими механическими нагрузками и ин-тенсивным движением.

полиМернЫЙ расТвор sILIKAL® r 16Быстротвердеющий полимерный раствор для быстрого ремонта бетона

Этот раствор прекрасно подходит для быстрого восстановления разрушенного бе-тона. в основном он пользуется спросом у частных лиц, т.к. материал прост в примене-нии и не требует предварительного грунто-вания поверхности. Минимальная толщина 6 мм. Низкая линейная усадка позволяет использовать материал для заполнения от-верстий. Однако в этом случае необходимо добавление в смесь среднезернистого щеб-ня. sILIKAL® r 16 по внешнему виду похож на мелкозернистый бетон.

российское представительствоsilikal GmbH & Co. KG:

ооо «силикал рус»(495) 721-7986, 352-5275E-mail: mail@silikal.ru

web: http://www.silikal.ru

43ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. сухие строительные сМеси

Эффективность того или иного материа-ла в конечном итоге определяет рынок. Пока мы спорим о тех или иных физико-химиче-ских свойствах материалов разных произ-водителей, рынок на практике выявит наи-более эффективные из них и отразит это в стоимости конечного продукта. в настоящий момент именно стоимость конечного про-дукта является показателем эффективности применяемых материалов. в условиях недо-статочно профессионального рынка труда объемы реализации и потребления разных материалов определяются не их эффек-тивностью, а умением торговать, манипу-лировать и т. д. именно поэтому цена кв. м штукатурки, установившаяся в том или ином регионе с применением тестируемой сухой смеси, является показателем ее эффектив-ности. Чем ниже цена кв. м, тем выше эф-фективность применяемого материала.

Это очевидно, ведь входя на рынок отделочных работ со своим материалом, производитель не может изменять по сво-ему желанию ежемесячный доход штука-туров, требования к качеству конечного результата, установленные СНиП цены кв. м штукатурки или рыночные стоимости кв. м жилья и др., он может менять толь-ко свойства своего материала. Значит, в

нашем уравнении всего одна переменная величина, и именно она влияет на конеч-ную стоимость кв. м штукатурки. Но если, работая данным материалом, мы получили самую низкую стоимость кв. м штукатурки и при этом не снизили доходов штукатуров, сохранили качество и выдержали сроки, то, очевидно, мы вправе назвать этот матери-ал наиболее эффективным.

в действительности рынок штукатур-ных ССС, предназначенных для механи-зированного способа применения, очень динамично развивается как в сторону ка-чества материалов, так и в сторону уве-личения числа производителей и марок. для того чтобы понять, насколько отлича-ются различные материалы с точки зре-ния эффективности их применения, мы провели анализ наиболее устоявшихся региональных рынков применения меха-низированных штукатурных технологий на предмет средней стоимости 1 кв. м вну-тренних штукатурных работ.

Как видно, разброс стоимостей м2 шту-катурки значителен, от 215 руб./кв. м до 450 руб./кв.м. (таб. 1). Такая ситуация на строи-тельном рынке Рф заставляет задуматься, чем же обусловлена такая разница в величинах?

Первое, что приходит в голову, так это

то, что в разных регионах платят по-разному. Мы проанализировали и этот тезис (таб. 1).

Как видно, в среднем заработки штука-туров в различных регионах Рф мало чем отличаются друг от друга и уж точно не явля-ются причиной высоких или низких стоимо-стей кв. м штукатурки.

Расценки на традиционную штукатурку, выполняемую готовыми сложными известко-выми растворами, во всех регионах Рф прак-тически идентичны и рассчитываются на основе существующих с советских времен норм, что также не могло исторически повли-ять на разницу в ценах. Значит, все-таки все дело в применяемых материалах?

Какие же свойства штукатурных ССС определяют эффективность их применения?

величина затрат материала ССС на кв. м штукатурки, определяемая его ценой и расхо-дом. анализу этих параметров ССС различных производителей мы посвятили уже более 2-х лет, начиная с первого семинара, проведенного в г. Екатеринбурге. Сейчас тестирование смесей на расход с использованием ровных поверх-ностей из гипсокартона и направляющих реек стали почти нормой среди строительных орга-низаций применяющих механизированную тех-нологию ССС для выполнения штукатурных ра-бот. Но до сих пор никто не проанализировал,

РЕзУЛьТАТЫ НАБЛюдЕНИй 2006-2007 гг. за СпоСоБами применения механизированных технолоГий выполнения штукатурных раБот

Сухими СмеСями

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

Таблица 1

Описание изучаемого региона Средняя статистическая стоимость 1 м2 штукатурки на объектах массового жилищного строительства

Среднемесячный доход штукатура в указанном регионе

Ростов и Ростовская область от 215 до 230 руб./кв. м 15 000 руб. – 25 000 руб.

Новосибирск и Новосибирская область от 220 до 250 руб./кв. м 15 000 руб. – 25 000 руб.

Тюмень и Тюменская область от 220 до 280 руб./кв. м 15 000 руб. – 25 000 руб.

Омск и Омская область от 235 до 260 руб./кв. м 12 000 руб. – 20 000 руб.

Ставрополь и Ставропольский край от 240 до 280 руб./кв. м 20 000 руб. – 30 000 руб.

Москва и Московская область от 250 до 300 руб./кв. м 20 000 руб. – 30 000 руб.

Татарстан от 260 до 330 руб./кв. м 20 000 руб. – 30 000 руб.

Пермь и Пермская область от 250 до 280 руб./кв. м 20 000 руб. – 30 000 руб.

Башкирия от 250 до 280 руб./кв. м 12 000 руб. – 20 000 руб.

Краснодарский край от 270 до 350 руб./кв. м 20 000 руб. – 30 000 руб.

Екатеринбург и Свердловская область от 280 до 310 руб./кв. м 20 000 руб. – 30 000 руб.

Санкт-Петербург от 280 до 330 руб./кв. м 20 000 руб. – 30 000 руб.

Саратов и Саратовская область от 320 до 450 руб./кв. м 10 000 руб. – 20 000 руб.

о. Б. МеЖов генеральный директор компании аМОТ г. Москва

44 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

как стоимость кв. м штукатурки зависит от величины затрат материала той или иной мар-ки ССС, предлагаемой на строительном рынке Рф. Мы попробовали провести свой анализ

(таб. 3) .Как видно, затраты, связанные с вы-

бором того или иного материала ССС, не могут в значительной степени влиять на

стоимость кв. м штукатурки. Разница в 5-10 руб. на кв. м улучшенной штукатурки стоимостью 265 руб./м2 составит макси-мально 3-4%.

Понятием, которое кардинально влия-ет на стоимость кв. м штукатурки, является технологичность раствора, полученного из штукатурной ССС. Под технологичностью мы понимаем совокупность свойств рас-творов, определяющих производитель-ность труда штукатуров, применяющих стандартную технику его обработки, а так-же обеспечивающих определенный уро-вень продуктивности всего процесса работ. Безусловно, трудно дать математические критерии измерения технологичности. Та-ким параметром является установившаяся цена кв. м штукатурки.

Технологичность определяет такие вели-чины затрат в кв. м, как:

– трудозатраты;– накладные расходы.Оба этих параметра являются произво-

дной от производительности труда квалифи-цированного штукатура (таб. 3,4).

Если просуммировать эти величины и затраты на материал ССС, прибавить к ним 15-20% прибыли субподрядной организации, то получится следующая картина, приведен-ная в таб. 5.

Параметром, который определяет про-изводительность труда штукатуров, и яв-ляется технологичность раствора, позво-ляющая рабочему за его смену, используя стандартную технику, выполнять большее количество кв. м. Этот тезис очень ясно про-явился на практике применения различных смесей в разных регионах Рф. ССС, даю-щие растворы тяжелые (с расходом свыше 11 кг/м2/10 мм) и не обладающие высокой технологичностью, обрабатываются с ис-пользованием маячной технологии. Не технологичность проявляется, в первую очередь, в невозможности выравнивания поверхностей такими растворами безмаяч-ным способом. Маячная технология резко ограничивает производительность труда до 10 м2/чел./смена, в исключительных слу-чаях – до 15 м2/чел./смена. а это, в свою очередь, сразу определяет и ценовой диапазон применения таких материалов: 380-490 руб./м2. именно поэтому мы ви-дим нетехнологичные материалы в высоко коммерческом частном строительстве, где выравнивание происходит по маякам, а в реальности – это способ скрыть нетехноло-гичность материалов или низкую квалифика-цию штукатуров.

Безусловно, выполнение штукатурных работ безмаячным способом требует про-фессиональной подготовки штукатуров, но, в свою очередь, такая подготовка воз-можна исключительно при наличии техно-логичных материалов. Правильная техника обработки не может быть освоена и не даст нужного результата с нетехнологичными ма-териалами.

Так, следующий анализ рынка штука-турных работ подтвердил наши выводы (табл. 6).

Не секрет, что деятельность компа-нии аМОТ в последние годы направлена на распространение ССС марки вОЛМа. Наш выбор определен, в первую очередь,

Таблица 2

Компания производитель ССС

Средняя региональная

стоимость упаковки 30 кг, руб.

Полученный в результате практических испытаний

средний расход ССС, кг/м2/10 мм

Затраты материала на 1 м2 улучшенной

штукатурки

КНауф 210 8,1 68

вОЛМа 185 8,5 63

СТаРаТЕЛи 165 10 66

БыСТСТРОй 160 11 70

Прикамская Гипсовая Компания 165 11,7 77

Бергауф 165 11,5 76

ПРО 135 14 76

Таблица 3

величина трудозатрат в 1 м2 штукатурки при ежемесячном доходе штукатура 20000 руб./месяц.

Производительность труда(м2/штукатур/смена)

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

5 255

10 130

15 85

20 65

25 50

30 40

35 35

Таблица 4

Зависимость накладных расходов и затрат на содержание и управление субподрядной организации от производительности труда штукатуров. Группа из 3-х механизированных бригад.

Сумма на содержание, накладные и налоги 800 000 руб./месяц.

Производительность труда (м2/штукатур/смена)

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

5 400

10 230

15 165

20 135

25 110

30 95

35 85

Таблица 5

Зависимость стоимости кв. м штукатурки от производительности труда

Производительность труда (кв. м/штукатур/смена)

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

5 785

10 490

15 380

20 330

25 290

30 265

35 250

сухие строительные сМеси

45ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г.

уверенностью, основанной на практическом применении, в их технологичности и эффек-тивности. в течение последних 3-х лет ком-панией были приложены большие усилия в области обучения штукатуров во всех основ-ных регионах Рф безмаячному способу вы-полнения работ с использованием смесей вОЛМа. Результаты анализа региональных рынков штукатурных работ подтверждают выводы, сделанные выше.

Применение высокотехнологичных ма-териалов позволяет, снижая стоимость кв.м

штукатурки, сохранить и даже увеличить до-ход и штукатуров, и субподрядных организа-ций (табл. 7).

Коммерческая привлекательность со-временных материалов заключается в их эффективности, которая базируется на тех-нологичности, определяющей производи-тельность и продуктивность. в этом и должна состоять основная задача производителей ССС при разработке и совершенствовании своих продуктов. Только высокотехноло-гичные материалы способны претворить в

жизнь парадигмы современного эффектив-ного бизнеса, основанные на принципе «вы-играл – выиграл».

P.S. исследования и данные, приведен-ные выше, являются нашим частным виде-нием рынка ССС, основаны на проводимыми нашей компанией исследованиях в течение последних двух лет, а также на уже более чем семилетней практике обучения штукатуров в различных регионах Рф. Мы не исключаем возможности существования других мнений и данных, готовы открыто обсуждать их. ■

Таблица 7

Описание изучаемого региона

Производители и марки ССС, занимающие

в регионе основную долю штукатурных работ

механизированным способом

Средняя статистическая стоимость 1 кв. м штукатурки

на объектах массового жилищного строительства

Ориентировочное процентное

соотношение применяемых техник

Среднемесячный доход штукатура в указанном

регионе

Ростов и Ростовская область вОЛМа от 215 руб./кв.м до 230 руб./кв.м 70% – безмаячный 15 000 руб. – 25 000 руб.

Новосибирск и Новосибирская область вОЛМа от 220 руб./кв.м до 250 руб./кв.м 70 % – безмаячный 15 000 руб. – 25 000 руб.

Тюмень и Тюменская область вОЛМа – КНауф от 220 руб./кв.м до 280 руб./кв.м 60% – безмаячный 15 000 руб. – 25 000 руб.

Омск и Омская область вОЛМа от 235 руб./кв.м до 260 руб./кв.м 90 % – безмаячный 12 000 руб. - 20 000руб.

Ставрополь и Ставропольский край вОЛМа – КНауф - ГиПСЕЛЬ от 240 руб./кв.м до 280 руб./кв.м 60% – безмаячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Москва и Московская область КНауф – СТаРаТЕЛи от 250 руб./кв.м до 300 руб./кв.м 40% – безмаячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Татарстан КНауф – вОЛМа от 260 руб./кв.м до 330 руб./кв.м 40% – безмаячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Пермь и Пермская область Прикамская - КНауф от 250 руб./кв.м до 280 руб./кв.м 80% – маячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Башкирия БыСТСТРОй от 250 руб./кв.м до 280 руб./кв.м 70% – маячный 12 000 руб. – 20 000 руб.

Екатеринбург и Свердловская область

вОЛМа – БЕРГауф – КНауф - БыСТСТРОй от 280 руб./кв.м до 310 руб./кв.м 50% – маячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Краснодарский край КНауф – вОЛМа – ГиПСЕЛЬ от 270 руб./кв.м до 350 руб./кв.м 90% – маячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Санкт-Петербург КНауф – фОРваРд от 280 руб./кв.м до 330 руб./кв.м 90% – маячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Саратов и Саратовская область КНауф от 320 руб./кв.м до 450 руб./кв.м 100% – маячный 10 000 руб. – 20 000 руб.

Таблица 6

Описание изучаемого региона

Средняя статистическая стоимость 1 кв. м штукатурки

на объектах массового жилищного строительства

Ориентировочное процентное соотношение применяемых техник

Среднемесячный доход штукатура в указанном регионе

Ростов и Ростовская область от 215 до 230 руб./кв.м 70% – безмаячный 15 000 руб. – 25 000 руб.

Новосибирск и Новосибирская область от 220 до 250 руб./кв.м 70 % – безмаячный 15 000 руб. – 25 000 руб.

Тюмень и Тюменская область от 220 до 280 руб./кв.м 60% – безмаячный 15 000 руб. – 25 000 руб.

Омск и Омская область от 235 до 260 руб./кв.м 90 % – безмаячный 12 000 руб. – 20 000 руб.

Ставрополь и Ставропольский край от 240 до 280 руб./кв.м 60% – безмаячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Москва и Московская область от 250 до 300 руб./кв.м 40% – безмаячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Татарстан от 260 до 330 руб./кв.м 40% – безмаячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Пермь и Пермская область от 250 до 280 руб./кв.м 80% – маячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Башкирия от 250 до 280 руб./кв.м 70% – маячный 12 000 руб. – 20 000 руб.

Екатеринбург и Свердловская область от 280 до 310 руб./кв.м 50% – маячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Краснодарский край от 270 до 350 руб./кв.м 90% – маячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Санкт-Петербург от 280 до 330 руб./кв.м 90% – маячный 20 000 руб. – 30 000 руб.

Саратов и Саратовская область от 320 до 450 руб./кв.м 100% – маячный 10 000 руб. – 20 000 руб.

сухие строительные сМеси

46 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯ

Товарная биржа – это площадка для торговли ресурсами и сырьём, в том чис-ле стройматериалами, промышленной и сельскохозяйственной продукцией. в на-стоящее время лицензии товарных бирж в России имеет 61 организация. из них наи-более крупные – ЗаО «Национальная то-варная биржа», НП «Московская фондовая биржа» и ЗаО «Биржа Юмекс». Наиболь-шую долю биржевого товарного рынка России сейчас занимает торговля строй-материалами (60%), в частности, цемен-том (30%), четверть которого реализуется через биржевой рынок.

в 2007 году цемент подорожал более чем в два раза, в целом по России – с 2740 до 5260 рублей за тонну, в московском реги-оне – с 2900 до 6500 рублей. в связи с этим перед новым годом эксперты высказывали мнение, что повышения цен на цемент в

ближайшее время не будет. Однако один из крупнейших производителей Сибири – хол-динг «Сибирский цемент» – объявил о повы-шении цен с 1 января 2008 года на 16,5%. По словам представителей компании, основной причиной стал рост тарифов на энергоноси-тели и возросшие инвестиционные затраты.

Но главная роль в этом событии до-сталась «Евроцементу», который создал такую ситуацию на рынке, что «цемент стал прибыльнее наркотиков и оружия» – иронизирует руководитель управления фаС алексей ульянов. а что же ещё оста-ется, только иронизировать, ведь себесто-имость цемента – около 800 руб. за 1 тонну, что в 4,5 раза ниже отпускной цены на се-годняшний день.

С июля 2006 года «Евроцемент групп» более 50% своей продукции реализу-ет через торги на Московской фондовой бирже (далее МфБ), в ходе которых и определяется стоимость 1 тонны цемента. «Евроцемент», как и другие, выставляет лоты на торги и в соответствии с правила-ми биржи продает их. Цена формируется на бирже, и другую систему формирования цены экономика пока не знает. При этом даже с учетом повышения стоимости на сырье все лоты уходят с первой минуты. Заводы, купленные «Евроцементом», за-нимают от 50-80% рынка.

в течение 2007 года стоимость цемента выросла на 140%. Это гораздо больше, чем оговоренный с фаК рост в пределах 5% за квартал. формально «Евроцемент» должен обосновать рост цен, но теперь у компа-нии есть железная аргументация: половину

цемента он продаёт на бирже. Где, как всем известно, формируются подлинные рыноч-ные цены. Но ни одна биржа не может га-рантировать справедливого ценообразова-ния в условиях жёсткой монополии.

Также среди основных конкурентов на бирже представлены такие производители, как «Новоросцемент», объём производства которого за 2006 год составил 3,5 млн. т., и «Мордовцемент» – 2,8 млн. т.

возможно, от массового заполнения та-кими фирмами нашего рынка и возникает та-кое стремительное повышение цен? Помимо этой проблемы, основной является дефицит самого производства.

Но не стоит забывать, что рынок охва-тывает не только реальных агентов, но и

потенциальных конкурентов, которые актив-но интересуются рынком и имеют возмож-ность быстро войти на рынок. «Евроцемент групп» кажется уже не монополией, а, в луч-шем случае, доминирующей фирмой или, скорее всего, ведущим игроком жестокой олигополии.

в настоящее время в секции товарного рынка биржи более 400 участников, порядка 80 брокерских компаний, которые обслужи-вают около 2 тыс. клиентов. Этот показатель соизмерим с любой фондовой площадкой мира.

Крупные заводы-производители могут заказывать для себя аукцион на повышение цены; при торговле цементом этот вид тор-говли применяется, когда на товарном рынке представлен один продавец и несколько по-купателей.

Когда в торгах участвуют несколько про-давцов – это двойной встречный аукцион, который позволяет формировать более справедливую цену. Первыми в очереди за-явок на покупку располагаются заявки с наи-более высокими ценами предложения на по-купку. Первыми в очереди заявок на продажу располагаются заявки с наиболее низкими ценами предложения на продажу. При со-впадении цен Заявок первыми отражаются Заявки, зарегистрированные в БКС раньше по времени.

На первый взгляд, неопытному глазу весь этот процесс может показаться непонятным и запутанным, но на самом деле всё предельно просто. Можно для начала воспользоваться услугами брокерских компаний и заплатить им только лишь в том случае, если сделка будет заключена. а на нет и суда нет. Если ничего не продали и не купили, то и платить соответственно не за что. Чтобы стать чле-ном биржи, необходимо пройти аккредита-цию, заплатив при этом приличный взнос. Но как же понять, нужно ли это? Получите ли вы ожидаемый результат?

Многие скажут: зачем ещё и за биржу платить, если и так всё можно реализовать, но хочется сказать в ответ, что попробовать нужно всегда. Хотя бы попытаться выйти в этой сложной игре «купли-продажи» на сле-дующий уровень.

и кто знает, может быть именно ваша организация заставит содрогнуться цемент-ных гигантов! ■

БИРжА – «БЕРмУдскИй ТРЕУгоЛьНИк»или возможность выходана следующий уровень?

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

цеМент

трейдер брокерской компании ООО «ЖБК-инвест»М.а. циМБалова г. Москва

47ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г.

К таким предприятиям относятся Ново-московский гипсовый комбинат, Пешелан-ский гипсовый завод (Нижний Новгород), комбинат в Баскунчаке (астраханская об-ласть), Самарский гипсовый комбинат и ряд других производителей. все они работают и сейчас.

в 90-е годы, когда началась пере-стройка, исчезли плановые заказы и хо-зяйственные планы, начались трудности с поставщиками оборудования и запчастей. Особенно эти трудности испытывали пред-приятия с импортной комплектацией. Ре-зультатом явился промышленный кризис 90-х годов, когда останавливались завод за заводом.

Почти полное отсутствие производства гипсовых материалов в 90-е годы сейчас компенсируется нарастающим спросом среди строителей и торгующих организа-ций, более широким предложением со сто-роны отечественных производителей. Так, если говорить о ССС, то сейчас в России их насчитывается уже более 200. и их чис-ло в ближайшей перспективе будет только расти.

Рост рынка жилья и других строительных объектов оказывает очевидное влияние на развитие рынка ССС. Президент поставил задачу к 2010 г. в России увеличить объем ввода в эксплуатацию жилья до 80 млн. кв. м. в год, что в 2 раза превышает предыдущие показатели. в этом строительстве будут ши-роко использоваться ССС и, соответственно, объемы производства и потребления будут расти.

Следующий объективный факт – рост культуры производства в стране. Появля-тются новые производители, увеличивают-ся существующие мощности, расширяется ассортимент (например, ССС на основе ангидридового вяжущего). Таким образом, в России будут производиться ССС на основе всех видов вяжущих: цементных, гипсовых и ангидритовых.

Сегодня перед производителями гип-совых материалов стоит вопрос по разра-ботке стандартов продукции. На финанси-рование стандартизации в строительной отрасли в 2006 году выделено около 350000 руб., или 10000 евро. По данным Британского института стандартов, на раз-работку одного евростандарта тратится в среднем 1 млн евро, т.е. в сто раз больше на один стандарт, чем у нас на все строи-тельные стандарты. По данным Междуна-родной организации по стандартизации

– ISO, ежегодно должно обновляться не менее 10% действующих стандартов, ина-че возникает стагнация экономики. иными словами, срок действия стандарта, как пра-вило, не может превышать 10 лет.

ГОСТ на гипсовое вяжущее был разра-ботан в 1979 году. Представьте, насколько ушла гипсовая промышленность вперед, настолько представляется недопустимым пользоваться стандартами тридцатилетней давности. За это время появилось много но-вого: сухие строительные смеси, пазогреб-невые перегородочные плиты, сейчас выхо-дит на рынок ангидритовое вяжущее – всего этого не было в 70-е годы.

Необходимо издание и переиздание технической литературы и учебников по гипсовой тематике, усиление подготовки специалистов в области профессиональ-ного образования, в том числе в области производства гипсовых изделий, техниче-ского регулирования, строительства и его экологии.

Что касается непосредственно производ-ства, то увеличение выпуска смесей и других материалов на основе гипсового вяжущего сопряжено с необходимостью увеличения добычи гипсового камня. На сегодняшний день предприятия, производящие гипсовое вяжущее, отдают в реализацию не более 30%, остальное используют на собственных производствах. Следовательно, необходима разработка новых месторождений. Это свя-зано как со значительными финансовыми вливаниями, так и со сложностями админи-стративного плана.

Существенны и вопросы, не связанные напрямую с производством. Пропаганда преимуществ современных отделочных материалов, их продвижение для участия в проектах по строительству доступного жилья, борьба с производством контра-фактной продукции – вот неполный пере-чень этих вопросов. Как видно, многие из них невозможно решить силами отдельно-го предприятия или даже группы компаний. абсолютно очевидна потребность в консо-лидации усилий предприятий по решению подобных задач.

Так, более года назад на Третьей между-народной конференции «Гипс, его производ-ство и применение» было принято решение о создании Российской гипсовой ассоциации». идею учреждения этой ассоциации поддер-жали 30 российских предприятий, организа-ций и институтов, чья деятельность связана с производством гипсовых строительных

материалов. в Европе аналогичная ассоциация

«ЕвРОГиПС» существует с 1961 года. Цели Российской и Европейской ассоциаций ана-логичны – продвигать как гипсовые строи-тельные материалы, так и интересы их про-изводителей. Главной целью РГа является вывести российское качество на уровень европейский стандартов.

За год существования гипсовой ассо-циации была сформирована информаци-онная база членов ассоциации, начата работа по разработке нормативно-техни-ческой документации. в настоящее время ведется разработка двух ГОСТов на гипсо-вое вяжущее и на перегородочные плиты, также спланирована работа по изданию и переизданию технической литературы и учебников по гипсовой тематике. Отрасле-вое объединение (РГа) уверенно стоит на пути создания нормативной базы по гипсу и новых стандартов, которые будет исполь-зовать российская гипсовая промышлен-ность.

Очевидно, что вышеперечисленную работу возможно вести, лишь объединив интеллектуальные, организационные, фи-нансовые и другие ресурсы предприятий и организаций отрасли, опираясь на ее на-учный потенциал. Научным руководителем ассоциации является а,в. ферронская – док-тор технических наук, Почетный профессор МГСу. учредителями выступили крупнейшие научные сообщества в данной сфере: Нии строительных материалов и конструкций им. П.П. Будникова, Нии строительной фи-зики Российской академии архитектуры и строительства, НТЦ ЭМиТ. Работа осущест-вляется путем совместных исследований, научных проектов, решением технико-эко-номических и юридических вопросов, ини-циированием информации и программ по связям с общественностью.

ярким примером взаимодействия мо-жет служить проведение Третьего все-российского семинара с международным участием «Повышение эффективности производства и применения гипсовых ма-териалов и изделий», одним из органи-заторов которого выступила РГа. Более 300 специалистов приехали в Тулу, чтобы обменяться опытом, рассмотреть тенден-ции развития отрасли и наметить пути ре-шения общих задач.

впереди у ассоциации много работы. Так что будем все вместе идти к решению по-ставленных задач.

деятельноСть роССийСкой ГипСовой аССоциации кАк кЛючЕвого звЕНА оТЕчЕсТвЕННой

гИПсовой ПРомЫШЛЕННосТИ

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

сухие строительные сМеси

Ю.а. ГонЧаров президент Российской гипсовой ассоциации, председатель совета директоров волгоградского гипсового завода г. Москва

48 3/Б (60) апрель 2008 г. ЭКСПОЗИЦИЯсухие строительные сМеси

Основным контрольным показателем ка-чества растворов для каменных и кирпичных кладок до сих пор остаётся марка раствора, характеризуемая прочностью строительного раствора при сжатии, в то время как рабо-тоспособность и эксплуатационная надёж-ность кладок определяется совсем другими показателями – прочностью сцепления рас-твора с элементами кладки (сопротивление отрыву и сопротивление сдвигу) и модулем упругости раствора.

Отметим, что в основном нормативном документе (ГОСТ 28013 – «Растворы стро-ительные. Общие технические условия»), определяющем уровень технических требо-ваний к строительным растворам, об этих важнейших характеристиках нет даже упо-минания.

вместе с тем известно [1], что прочность прослоек кладочного раствора, оценивае-мая как прочность твёрдого тела, имеюще-го небольшую толщину по сравнению с его размерами в плоскости приложения нагруз-ки («пластинчатая прочность»), для стро-ительных растворов с меньшей марочной прочностью выше, чем при использовании растворов с высокой прочностью, опреде-ляемой испытанием образцов-кубиков, по-этому заключение о фактической несущей способности кладки нельзя сделать на осно-вании оценки «кубиковой» прочности строи-тельного раствора.

высокомарочные кладочные растворы, c учётом изложенных соображений, вовсе не гарантируют повышения устойчивости кладок к различным внешним воздействиям – деформациям, возникающим при осадке оснований, вибрациям, воздействиям коле-баний земной коры в результате землетрясе-ний. убедительным подтверждением этому являются события, произошедшие в СШа в Калифорнии в 1933 году, которые выявили неприемлемость использования в кладках цементно-песчаного раствора состава 1:3, не содержащего извести [2]. Растворы без добавки извести характеризовались пло-хой удобоукладываемостью, что послужило основанием для введения в спецификацию американского стандарта ASTM так назы-ваемых кладочных цементов (M,S,N,O,K) и

известковых растворов. Позднее требования к кладочным растворам были определены также стандартом Union Building Code (UBC) 24-20.

Какие же требования предъявляются к современным кладочным растворам и какие свойства обеспечивают работоспособность и устойчивость кладок?

Cтроительные растворные смеси долж-ны характеризоваться:

• хорошей удобоукладываемостью; • высокой водоудерживающей способ-

ностью; • низкими усадочными деформациями

при твердении; • пониженным содержанием в их составе

легкорастворимых солей, являющихся причиной появления на фасадах зданий и сооружений высолов и выцветов (cульфатов и хлоридов щелочных металлов);

• тонкослойные кладочные растворы должны иметь определённое время корректирования;

• достаточной продолжительностью срока годности растворной смеси к примене-нию («живучесть»). Строительный кладочный раствор дол-

жен иметь: • определённую прочность сцепления со

строительными элементами кладки (керами-ческим или силикатным кирпичом, блоками из различных строительных материалов и т.п.);

• определённый предел прочности при сжатии (марка);

• низкое водопоглощение (для наружной кладки);

• хорошую трещиностойкость; • воздухо- и паропроницаемость; • по возможности более низкую тепло-

проводность; • морозостойкость и долговечность.

дополнительно к этим требованиям при оценке пригодности кладочного раствора для его использования в конструкции како-го-либо здания и сооружения необходимо знание предела прочности при сдвиге и продольного и поперечного модулей упру-гости.

из изложенного можно сделать очевид-ный вывод: разработка и производство сухих строительных кладочных растворных смесей является весьма ответственной и достаточно технически сложной задачей.

ГОСТ 31189-2003 «Смеси сухие строи-тельные. Классификация» к кладочным от-носит «смеси, предназначенные для клад-ки стен и перегородок из мелкоштучных изделий». Недостаток такого определения очевиден – в нём отсутствует весьма важ-ная для разработки составов кладочных материалов позиция – определение разно-видностей кладочных растворных смесей. Обратимся по этому вопросу к междуна-родному опыту: европейскому стандарту на кладочные растворы EN 998-2. в соот-ветствии с этим нормативным документом, кладочные растворы подразделяются на обычные, для швов толщиной >3мм, на кладочные растворы для тонких швов тол-щиной 1-3 мм и на лёгкие кладочные рас-творы с плотностью в сухом состоянии ме-нее 1500 кг/м3.

Рассмотрим некоторые аспекты, опре-деляющие условия разработки составов кладочных растворных смесей и раство-ров.

Очевидно, что самым слабым местом кладок являются швы. для того чтобы сфор-мировать прочный шов, совершенно недо-статочно использовать высокомарочный кладочный раствор. Определяющими фак-торами в формировании прочного шва яв-ляются, с одной стороны, технологические свойства растворной смеси: её водоудержи-вающая способность, удобоукладываемость (подвижность, консистенция), низкие усадоч-ные деформации при твердении, а с другой стороны, свойства поверхностей, которые должны быть прочно соединены раствором: способность их к водопоглощению (открытая пористость, структура пористости), невысо-кие деформации набухания при увлажнении за счёт поглощеия воды из растворной смеси (этот фактор особенно заметно проявляется в ячеистых бетонах, где эти деформации до-ходят до 4-5 мм/м).

для обеспечения надёжной клад-ки растворная смесь должна покрывать

Сухие Строительные СмеСидЛя кЛАдочНЫх РАсТвоРов

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

доцент, к. т. н., Санкт-Петербургский Государственный технологический институт, кафедра строительных и специальных вяжущих веществп.в. зозУлЯ г. Санкт-Петербург

49ЭКСПОЗИЦИЯ 3/Б (60) апрель 2008 г. сухие строительные сМеси

соединяемые поверхности элементов кладки по возможности наиболее равно-мерным слоем. для сильно впитывающих воду строительных элементов с целью улучшения сцепления следует применять пластичные растворные смеси с повышен-ной водоудерживающей способностью. Параметром, который определяет необхо-димую степень водоудержания раствор-ной смеси, является начальная скорость всасывания воды (НСв) [3] (точнее, жид-кой фазы, содержащей некоторое коли-чество коллоидно-дисперсных продуктов начальной стадии гидратации цементных минералов). Показатель НСв является критерием, по которому можно определить необходимость предварительного увлаж-нения поверхности строительного элемен-та (например, кирпича). в прежние време-на керамический кирпич обжигался таким

образом, что его поверхность имела высо-кую открытую пористость и НСв была та-кой высокой, что кирпич при производстве кладочных работ должен был обязательно замачиваться в воде. Необходимость такой операции обусловливалась также низкой водоудерживающей способностью кладоч-ных растворных смесей, которые теряли свои пластические свойства («сгорали») практически сразу же после их нанесения на поверхность кирпича. в настоящее вре-мя поверхность керамических кирпичей ха-рактеризуется очень низкой НСв, поэтому необходимости увлажнять её нет, более того, увлажнение поверхности будет отри-цательно влиять на прочность сцепления с ней раствора.

Принимая во внимание вышеизложен-ные соображения, сформулируем требова-ния как к основному компонентному составу кладочных растворных смесей, так и к выбо-ру ассортимента добавок функционального действия.

учитывая большие объемы потребле-ния кладочных растворов, содержание в них дорогостоящих, в основном импортных, до-бавок по экономическим причинам должно быть минимальным. Минимизация расхода добавок в свою очередь требует оптимиза-ции свойств основных компонентов кладоч-ных смесей: мелкого заполнителя (песка), вяжущих веществ (извести и цемента) и, в некоторых случаях, тонкодисперсного напол-нителя (золы-уноса, каменной муки и т.п.).

Количество заполнителя в составе кладочных растворов составляет от 75 до 85 масс. %, соответственно, количество вяжущего (гидратной извести и цемента) составит 15-25 масс. %. Содержание вя-жущих веществ в составе кладочных рас-творов зависит от их марочной прочности,

однако во всех случаях объёмное соот-ношение между заполнителем и связу-ющим лежит в интервале соотношений 1:2,4 – 1:3 [4]. Пример базовых соотноше-ний компонентов в кладочных растворах приведен в таблице 1.

действующими нормативными доку-ментами оговариваются требования к наи-большей крупности зерна заполнителя: в обычных кладочных растворах максималь-ный размер зерна заполнителя не должен превышать 2,5 мм, а в бутовой кладке не более 5 мм. Несмотря на определяющую роль в формировании cвойств раствора таких характеристик заполнителя, как его зерновой состав и допустимое содержа-ние в заполнителе в зависимости от вида раствора глинистых и пылевидных частиц (EN 13139, например, ограничивает в обыч-ном заполнителе для кладочных растворов

количество тонких фракций максимальным проходом через сито 0,063 – 8 масс.%, а в заполнителе из дроблёных пород 30 масс.%), какие-либо указания по этому вопросу в действующих в настоящее время нормативных документах отсутствуют. Ра-нее действовавший стандарт ГОСТ 6426-52 «Песок природный для кладочных и штука-турных растворов», в котором была приве-дена графическая информация об области гранулометрического состава песков для кладочных и штукатурных растворов, по непонятным причинам после утраты срока действия не был продлён.

анализ представленных данных по ме-тоду Ротфукса [5] показывает, что линии ограничивающие область рекомендуе-мых составов, располагаются достаточно близко к линиям, отвечающим представ-лениям об «идеальных» гранулометри-ческих кривых, поэтому приведенный в ГОСТ 6426 график, по нашему мнению, вполне пригоден для оценки качества за-полнителя для кладочных растворов. Тре-бования к гранулометрическому составу песка для кладочных растворов можно найти в ASTM C144 и в стандарте UBC 24-21. (см. таблицу 2).

в ГОСТ 28013 п.4.14.5 содержится тре-бование в отношении предельного коли-чества щелочей в цементных вяжущих, предназначенных для приготовления шту-катурных и облицовочных растворов, од-нако подобное требование в отношении кладочных растворов почему-то отсут-ствует, хотя именно кладочные растворы часто служат причиной появления высо-лов (нередко этому способствует также применение противоморозных добавок). впрочем требование ГОСТ 28013 на не-допустимость превышения содержания в

цементных вяжущих для штукатурных и облицовочных растворов щелочных окси-дов сверх 0,6 масс.% фактически не может быть реализовано, так как производство таких цементов действующими в России стандартами не предусмотрено.

Что касается других показателей каче-ства вяжущих веществ, то в составах су-хих строительных смесей для кладочных растворов следует применять цементы с пониженным водоотделением. в случае применения цементов с добавками необ-ходимо контролировать набор прочности в ранние сроки твердения – в возрасте до 7 суток. Гидратная известь должна иметь низкую влажность, предельно допустимое значение которой зависит от содержания извести в кладочном растворе. Целесо-образно использовать в рецептурах су-хих смесей гидратную известь с высокой

водоудерживающей способностью, что по-зволит снизить затраты на регулирование водоудержания кладочных растворных смесей путём введения в их составы во-доудерживающей добавки – эфиров цел-люлозы. Количество вводимой водоудер-живающей добавки должно определяться по возможности наиболее точно. Строи-тельная гидратная известь, применяемая в составе кладочных растворов, должна характеризоваться равномерностью изме-нения объёма при твердении. вследствие того, что определение этого свойства по ГОСТ 22688 не всегда надёжно, для его более строгого контроля можно воспользо-ваться методикой, описанной в EN 459-2.

Кроме необходимой в большинстве случаев водоудерживающей добавки, в со-ставы кладочных растворов экономически выгодно и эффективно с технической точки зрения вводить воздухововлекающие до-бавки, а также пластификаторы. ■

литература 1. ШУльце в., ТиШер в., ЭТТель в.п.

Растворы и бетоны на нецементных вяжущих, М., Стройиздат, 1990.–240 с.

2. robErT r, sCHNEIdEr w, dICKEy L. Reinforced Masonery Design, New Jersey, Ed. Prentic-Hall, 1987.–682 pp.

3. сТепанЯн в.а. Нормальное сце-пление раствора с камнем, Ереван, 1950,–240 с.

4. Building mortar, Carston,1991, –8pp. Building Research Establishment Digest (BRE 362).

5. Корнеев в.и. «Что» есть «что» в сухих строительных смесях, Санкт-Петербург, НП «Союз производителей сухих строи-тельных смесей», 2004, –312c.

Таблица 2ТреБованиЯ К ГранУлоМеТрии песКа

длЯ КладоЧнЫХ расТворов в сооТвеТсТвии со сТандарТоМ ubC 24-21

Характеристика Предельное значение, масс %

Проход через сито с ячейкой 4,76 мм 100

2,38 мм 95-100

0,149 мм 25 макс.

0,074 мм 10 макс.

Таблица 1Базовое сооТноШение КоМпоненТов

в КладоЧнЫХ расТворнЫХ сМесЯХ

Тип раствора

Содержание компонентов в объёмных долях

Прочностьпри сжатии,

МПаЦемент известь Песок

i 1 0-0,25 3 10

ii 1 0,5 4-4,5 5

iii 1 1 5-6 2,5

IV 1 3 10-12 -