Сырьевое обеспечение производства ССС в условиях ожидаемого дефицита полупродуктов
Сообщение, сделанное на 5-й международной специализированной конференции BaltiMix “Сухие строительные смеси для XXI века: технологии и бизнес” к.т.н. Верой Кузьминой, директором ООО «Колорит-Механохимия» (Москва).
Многочисленные многолетние исследования, выполненные ведущими институтами СССР и России и цементными заводами, доказали неоспоримое преимущество использования активных минеральных добавок для экономии бездобавочного цемента при изготовлении ССС и бетонов равных характеристик. Каждому предприятию с суточным объемом поставки цемента, равным 200 т, экономически целесообразно иметь свой помольный цех, используя местный ресурс минеральных добавок для приготовления свежемолотого смешанного цемента гарантированного состава и качества. Для получения ССС и бетонов марок 200 и ниже целесообразнее применять цемент марки 300. Именно такая продукция составляет три четверти объема всей строительной цементной продукции, остальное — цемент марки 400. Строительно-технические свойства смешанного цемента необходимо регулировать с помощью функциональных добавок в соответствии с заказом.
Традиционный помольный модуль целесообразно оснастить дополнительной линией по приготовлению премиксов механохимическим способом. Такой способ изготовления премиксов на основе цемента и механоактивированных функциональных добавок дает максимально выгодный технический и экономический результат. Способ защищен патентом РФ №2182137 «Сухая строительная смесь и способ ее получения». Промышленное опробование способа прошло на Щуровском заводе ЖБК и СД Московской железной дороги. Механохимическая обработка на виброцентробежной мельнице, входящей в состав дополнительной линии премиксов, позволяет сократить вдвое расход дорогостоящих добавок и эффективно вводить их в смесь, предварительно «посадив» на цемент способом механоактивации. При этом качество ССС значительно улучшается. Наиболее энергоэкономичной является технологическая схема с раздельным измельчением компонентов и последующим их гомогенным смешением. Известные способы получения смешанных цементов позволяют пристроить помольный цех к любому заводу ССС. На каждом предприятии выбор производственного ассортимента смешанных цементов будет обусловлен наличием местных минеральных добавок. Активная минеральная добавка в составе смешанного цемента участвует в образовании цементного камня и должна соответствовать требованиям НТД. Природные активные минеральные добавки широко применяются цементными заводами России.
С точки зрения экологии и экономических показателей большой интерес представляют искусственные активные минеральные добавки и гипс, являющиеся побочными техногенными продуктами производства местных предприятий смежных отраслей — металлургической, химической и топливно-энергетической. Гипс является обязательной добавкой к портландцементу. Он регулирует сроки схватывания. Гипс вступает в химическое взаимодействие с продуктами гидратации алюминатов и алюмоферритов кальция, образуя комплексные соединения — гидросульфоалюминаты и гидросульфоферриты кальция. Для цементов на основе высокоалюминатного клинкера оптимально введение 5%, а низкоалюминатного — 1,5% гипса. Техногенные химические гипсы показывают идентичные результаты. Однако химические гипсы должны подвергаться обязательной предварительной технологической постадийной переработке, а именно нейтрализации кислоты и гранулированию или брикетированию (по ТУ 6-08-409-78).
Завод ССС может самостоятельно выбрать местные добавки, вводимые в цемент, контролировать их количество и качество. Этот фактор крайне важен для заводской лаборатории, так как на современных производствах изготавливается широкий ассортимент цементной продукции с использованием функциональных добавок для придания ей специальных свойств. Оценивая ситуацию, имеющую место на региональных рынках потребления цемента, можно отметить следующие тенденции. Традиционно Москва и Московская область потребляла и потребляет 23% общего объема российского производства цемента, который выпускают заводы Центрального экономически-географического района страны. В Северо-Кавказском регионе объем потребления цемента снизился с 8% до 6%, в Уральском — с 12% до 5%, в Поволжском — с 14% до 3%. Острый дефицит цемента можно ожидать в таких регионах России, как Северный, Поволжский, Западно-Сибирский, Восточно-Сибирский и Дальневосточный. Как изменится ассортимент и рецептуры ССС? Вещественный состав ССС будет включать в себя смеси местных природных и техногенных активных минеральных добавок в количестве 40-80% в пересчете на бездобавочный цемент с сохранением заданных строительно-технических характеристик. Выбор совместимых между собой минеральных добавок как компонентов вещественного состава должен производиться на основе фундаментальных исследований прежних лет с конкретной проверкой данных. Функциональные добавки должны вводиться в рецептуру ССС для обеспечения заданных свойств в оптимальном количестве при равномерном распределении по всей массе смеси. Рецептуры ССС будут оптимизированы в ассортименте за счет введения механоактивированных премиксов, что позволит производить несколько целевых универсальных рецептур ССС. Свойства смешанных цементов общестроительного и декоративного назначения значительно изменяются при введении механоактивированных премиксов.
Наличие на рынке богатого ассортимента функциональных добавок позволяет значительно расширить области использования смешанных цементов в сухих строительных смесях и создает предпосылки для бурного развития производства отечественных высококачественных штукатурных и специальных смесей. Устройство отдельной линии механоактивированных премиксов для производства смешанных цементов и сухих строительных смесей позволяет с максимальной эффективностью использовать следующие функциональные добавки: супер- и гиперпластификаторы, эфиры целлюлозы и крахмала, редиспергируемые порошки, дисперсионные сухие порошки, сухие диспергаторы, синтетические сухие латексы, порошковые полимеры. Особое место среди всех добавок, используемых для приготовления премиксов, занимает отечественный суперпластификатор С-3 — натриевая соль продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, который относится к гидрофилизирующим поверхностноактивным веществам (ПАВ). Имеется опыт применения механоактивированного суперпластификатора С-3 в смеси с уплотняющими и противоморозными добавками-электролитами (патент РФ №2182137). Эффективность действия суперпластификатора С-3 снижается по мере увеличения содержания в цементе алюминатов.
Оптимальная дозировка
механоактивированных функциональных добавок позволяет использовать эффект их совместного воздействия в сочетании с достаточно высоким темпом твердения смешанного цемента при затворении ССС. Использование в технологии получения смешанных цементов механоактивированных премиксов из вышеобозначенных композиций добавок и механоактивированного суперпластификатора С-3 позволяет наиболее эффективно стабилизировать зародыши новой фазы и до 30% снизить водопотребность смешанного цемента при изготовлении сухой строительной смеси. При этом значительно снижается индукционный период твердения смешанного цемента. Рассматривая пределы процентного содержания добавок в вещественном составе смешанного цемента, следует отметить, что механоактивированный премикс с механоактивированным суперпластификатором увеличивает действующую реакционную поверхность между цементом и минеральными добавками в разной степени в зависимости от их количественного соотношения.
Оценивая вышеизложенные данные, можно сделать следующие выводы. В настоящий момент на российском рынке сложилась ситуация для динамичного развития производства смешанных цементов для строительного комплекса, в том числе для смежных производств, коим является производство сухих строительных смесей. Ожидаемый дефицит цемента вызван кризисом в цементной промышленности, отсутствием инвестиций в развитие отрасли. Объемы производства высококачественных ССС сдерживают высокие цены на функциональные добавки и отсутствие их отечественного производства в нужных объемах. Сырьевое обеспечение производства ССС — забота каждого конкретного производителя. Как уже отмечалось, при объеме потребления 200 т цемента в сутки предприятию целесообразно иметь свой помольный цех на базе привозного бездобавочного цемента и местных минеральных добавок. При любом варианте компоновки помольного модуля экономически целесообразно установить отдельную линию механохимического способа изготовления премиксов с закреплением функциональных добавок на часть рецептурного цемента. Кроме того, необходимо унифицировать ассортимент рецептур ССС по областям применения с учетом специфики региональных рынков потребления.
По информации СП ССС (www.spsss.ru) подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
Многочисленные многолетние исследования, выполненные ведущими институтами СССР и России и цементными заводами, доказали неоспоримое преимущество использования активных минеральных добавок для экономии бездобавочного цемента при изготовлении ССС и бетонов равных характеристик. Каждому предприятию с суточным объемом поставки цемента, равным 200 т, экономически целесообразно иметь свой помольный цех, используя местный ресурс минеральных добавок для приготовления свежемолотого смешанного цемента гарантированного состава и качества. Для получения ССС и бетонов марок 200 и ниже целесообразнее применять цемент марки 300. Именно такая продукция составляет три четверти объема всей строительной цементной продукции, остальное — цемент марки 400. Строительно-технические свойства смешанного цемента необходимо регулировать с помощью функциональных добавок в соответствии с заказом.
Традиционный помольный модуль целесообразно оснастить дополнительной линией по приготовлению премиксов механохимическим способом. Такой способ изготовления премиксов на основе цемента и механоактивированных функциональных добавок дает максимально выгодный технический и экономический результат. Способ защищен патентом РФ №2182137 «Сухая строительная смесь и способ ее получения». Промышленное опробование способа прошло на Щуровском заводе ЖБК и СД Московской железной дороги. Механохимическая обработка на виброцентробежной мельнице, входящей в состав дополнительной линии премиксов, позволяет сократить вдвое расход дорогостоящих добавок и эффективно вводить их в смесь, предварительно «посадив» на цемент способом механоактивации. При этом качество ССС значительно улучшается. Наиболее энергоэкономичной является технологическая схема с раздельным измельчением компонентов и последующим их гомогенным смешением. Известные способы получения смешанных цементов позволяют пристроить помольный цех к любому заводу ССС. На каждом предприятии выбор производственного ассортимента смешанных цементов будет обусловлен наличием местных минеральных добавок. Активная минеральная добавка в составе смешанного цемента участвует в образовании цементного камня и должна соответствовать требованиям НТД. Природные активные минеральные добавки широко применяются цементными заводами России.
С точки зрения экологии и экономических показателей большой интерес представляют искусственные активные минеральные добавки и гипс, являющиеся побочными техногенными продуктами производства местных предприятий смежных отраслей — металлургической, химической и топливно-энергетической. Гипс является обязательной добавкой к портландцементу. Он регулирует сроки схватывания. Гипс вступает в химическое взаимодействие с продуктами гидратации алюминатов и алюмоферритов кальция, образуя комплексные соединения — гидросульфоалюминаты и гидросульфоферриты кальция. Для цементов на основе высокоалюминатного клинкера оптимально введение 5%, а низкоалюминатного — 1,5% гипса. Техногенные химические гипсы показывают идентичные результаты. Однако химические гипсы должны подвергаться обязательной предварительной технологической постадийной переработке, а именно нейтрализации кислоты и гранулированию или брикетированию (по ТУ 6-08-409-78).
Завод ССС может самостоятельно выбрать местные добавки, вводимые в цемент, контролировать их количество и качество. Этот фактор крайне важен для заводской лаборатории, так как на современных производствах изготавливается широкий ассортимент цементной продукции с использованием функциональных добавок для придания ей специальных свойств. Оценивая ситуацию, имеющую место на региональных рынках потребления цемента, можно отметить следующие тенденции. Традиционно Москва и Московская область потребляла и потребляет 23% общего объема российского производства цемента, который выпускают заводы Центрального экономически-географического района страны. В Северо-Кавказском регионе объем потребления цемента снизился с 8% до 6%, в Уральском — с 12% до 5%, в Поволжском — с 14% до 3%. Острый дефицит цемента можно ожидать в таких регионах России, как Северный, Поволжский, Западно-Сибирский, Восточно-Сибирский и Дальневосточный. Как изменится ассортимент и рецептуры ССС? Вещественный состав ССС будет включать в себя смеси местных природных и техногенных активных минеральных добавок в количестве 40-80% в пересчете на бездобавочный цемент с сохранением заданных строительно-технических характеристик. Выбор совместимых между собой минеральных добавок как компонентов вещественного состава должен производиться на основе фундаментальных исследований прежних лет с конкретной проверкой данных. Функциональные добавки должны вводиться в рецептуру ССС для обеспечения заданных свойств в оптимальном количестве при равномерном распределении по всей массе смеси. Рецептуры ССС будут оптимизированы в ассортименте за счет введения механоактивированных премиксов, что позволит производить несколько целевых универсальных рецептур ССС. Свойства смешанных цементов общестроительного и декоративного назначения значительно изменяются при введении механоактивированных премиксов.
Наличие на рынке богатого ассортимента функциональных добавок позволяет значительно расширить области использования смешанных цементов в сухих строительных смесях и создает предпосылки для бурного развития производства отечественных высококачественных штукатурных и специальных смесей. Устройство отдельной линии механоактивированных премиксов для производства смешанных цементов и сухих строительных смесей позволяет с максимальной эффективностью использовать следующие функциональные добавки: супер- и гиперпластификаторы, эфиры целлюлозы и крахмала, редиспергируемые порошки, дисперсионные сухие порошки, сухие диспергаторы, синтетические сухие латексы, порошковые полимеры. Особое место среди всех добавок, используемых для приготовления премиксов, занимает отечественный суперпластификатор С-3 — натриевая соль продукта конденсации нафталинсульфокислоты с формальдегидом, который относится к гидрофилизирующим поверхностноактивным веществам (ПАВ). Имеется опыт применения механоактивированного суперпластификатора С-3 в смеси с уплотняющими и противоморозными добавками-электролитами (патент РФ №2182137). Эффективность действия суперпластификатора С-3 снижается по мере увеличения содержания в цементе алюминатов.
Оптимальная дозировка
механоактивированных функциональных добавок позволяет использовать эффект их совместного воздействия в сочетании с достаточно высоким темпом твердения смешанного цемента при затворении ССС. Использование в технологии получения смешанных цементов механоактивированных премиксов из вышеобозначенных композиций добавок и механоактивированного суперпластификатора С-3 позволяет наиболее эффективно стабилизировать зародыши новой фазы и до 30% снизить водопотребность смешанного цемента при изготовлении сухой строительной смеси. При этом значительно снижается индукционный период твердения смешанного цемента. Рассматривая пределы процентного содержания добавок в вещественном составе смешанного цемента, следует отметить, что механоактивированный премикс с механоактивированным суперпластификатором увеличивает действующую реакционную поверхность между цементом и минеральными добавками в разной степени в зависимости от их количественного соотношения.
Оценивая вышеизложенные данные, можно сделать следующие выводы. В настоящий момент на российском рынке сложилась ситуация для динамичного развития производства смешанных цементов для строительного комплекса, в том числе для смежных производств, коим является производство сухих строительных смесей. Ожидаемый дефицит цемента вызван кризисом в цементной промышленности, отсутствием инвестиций в развитие отрасли. Объемы производства высококачественных ССС сдерживают высокие цены на функциональные добавки и отсутствие их отечественного производства в нужных объемах. Сырьевое обеспечение производства ССС — забота каждого конкретного производителя. Как уже отмечалось, при объеме потребления 200 т цемента в сутки предприятию целесообразно иметь свой помольный цех на базе привозного бездобавочного цемента и местных минеральных добавок. При любом варианте компоновки помольного модуля экономически целесообразно установить отдельную линию механохимического способа изготовления премиксов с закреплением функциональных добавок на часть рецептурного цемента. Кроме того, необходимо унифицировать ассортимент рецептур ССС по областям применения с учетом специфики региональных рынков потребления.
По информации СП ССС (www.spsss.ru) подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 43 за 2005 год в рубрике материалы и технологии
