Как экономить каждый пятый вагон цемента
Сообщение «Ускорители твердения бетона и гиперпластификаторы для производства железобетонных изделий Стандарт Э.С.Т.», сделанное Дмитрием Власенко (ООО НПП «Стандарт Э.С.Т.», Россия, Брянская область, г. Новозыбков) на научно-техническом семинаре «Химические добавки в бетоны. Энергосберегающие технологии».
ООО НПП «Стандарт Э.С.Т.» является структурным подразделением ООО «Управляющая компания «Группа предприятий «СКТ-Стандарт». Разрабатывает и производит комплексные химические добавки — ускорители твердения и пластификаторы бетона марок «Универсал-П» и «Хидетал-П» для строительного комплекса. В 2001 г. предприятием разработаны и выпущены на рынок комплексные добавки «Универсал-П2» и «Универсал-П4», которые применяются в преднапряженных железобетонных конструкциях, предназначенных для эксплуатации в неагрессивных и слабоагрессивных средах. При добавлении их в бетон в количестве 0,5-0,6% отпадает необходимость пропаривать железобетонные конструкции в течение 8-15 часов, что существенно экономит газ (пар). В настоящее время широко распространяется только первая часть беспропарочных технологий — массово внедряются ускорители твердения бетона. По мере накопления опыта будет освоена и другая часть технологий (использование вторичных энергоресурсов предприятий, образующихся при производстве бетона).
Добавка «Зимняя-П3» используется при изготовлении монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций промышленного и гражданского строительства при отрицательных температурах. Не влияет на защитные свойства бетона по отношению к арматуре и не вызывает коррозии, не образует высолов на поверхности бетона, не влияет отрицательно на процесс схватывания бетона (нет комкования). Обеспечивает твердение бетона или раствора при температуре -25°С. В 2005 г. были разработаны и внедрены на заводах добавки типа "Хидетал-П5», «Хидетал-П6», «Хидетал-П7», которые являются более эффективными ускорителями и пластификаторами («Хидетал-П5», «Хидетал-П7»). А добавка «Хидетал-П6» позволяет заменить супердорогую добавку СНВ, используемую при производстве дорожных бетонов и изделий, причем с лучшими технологическими параметрами. В 2006 г. впервые в России и странах СНГ были разработаны и начали производиться новые добавки в бетоны — гиперпластификаторы — из отечественного сырья на основе полиакрилатов и поликарбоксилатов «Хидетал-ГП8» и «Хидетал-ГП9», которые проходят испытания на ряде заводов России, Беларуси и Украины. Все разработанные специалистами «Стандарт Э.С.Т.» добавки перед запуском в производство прошли испытания в НИИЖБ (Москва, зав. лаб. Степанова В.Ф.). В Беларуси они испытаны в БНТУ (лаборатория модифицированного бетона, зав. лаб. к.т.н. Полейко Н.Л.). В Украине они испытаны в ГНИИСК (отдел технологий изготовления железобетонных конструкций, зав. лаб. д.т.н. профессор Шейнич Л.А.). В марте 2007 г. в НИИЖБ были проведены сертификационные испытания и согласованы ТУ на добавку «Хидетал-ГП9» марок ? и ? (соответственно для сборного железобетона и товарного бетона). Чем диктовалась необходимость разработки новых добавок? Ведь на рынке России очень много разных добавок — от суперпластификаторов и пластификаторов до замедлителей и ускорителей твердения бетонов?
Было, во-первых, необходимо производить самоуплотняющийся бетон, во-вторых, обеспечивать сохраняемость подвижности бетонной смеси при транспортировке к месту укладки в течение более трех часов, в-третьих, качественно улучшить структуру бетонной смеси по сравнению с уже достигнутыми параметрами. Кроме того, в России и СНГ отсутствовало производство данного класса добавок на основе поликарбоксилатов. Эти добавки, известные за рубежом как гиперпластификаторы, приходилось импортировать. В настоящее же время эти добавки уже продаются. Если обратиться к мировой истории создания добавок в бетоны, становится очевидным, что добавки «Хидетал-ГП9» на основе поликарбоксилатов являются добавками последнего поколения. (Как известно, в 30-е гг. прошлого века добавки 1-го поколения на основе лигносульфонатов способствовали снижению содержания воды или цемента на 10%, в 40-е гг. добавки 2-го поколения на основе глюконатов — на 10%, в 70-е гг. добавки 3-го поколения на основе нафталинов, то есть С-3, на 20%, в 80-е гг. добавки 4-го поколения на основе меламинов — на 20%, в 90- е гг. добавки 5-го поколения на основе полиакритов — на 30%, а с 2000 г. добавки 6-го поколения на основе поликарбоксилатов — на 40%.) Что же дает технологам применение поликарбоксилатных добавок «Хидетал-ГП9»? Во-первых, это суперпластификатор (соответствует требованиям DIN EN 934 2) c максимальной подвижностью 27 см и расплывом конуса до 67 см. Если норматив — это повышение расплыва конуса на 16 см и более по сравнению с контрольным, то с добавкой наблюдается повышение расплыва конуса от 24 до 32 см по сравнению с контрольным. Это позволяет изготавливать с помощью «Хидетал-ГП9» самоуплотняющийся бетон в условиях насыщения конструкции арматурой и фактически без применения вибраторов. Второй фактор — длительная сохраняемость подвижности бетонной смеси, что особенно важно при перевозке бетона в условиях крупных городов и на дальние расстояния. Бетонная смесь сохраняет заданную подвижность до 3 часов (с 10-процентной потерей подвижности — до 4 часов) транспортировки, при этом подливать воду в бетоновоз, как сегодня часто делается, не нужно. (Аналогичный показатель контрольного состава — максимум 40-50 минут.) Эти два свойства позволяют широко использовать бетонную смесь с «Хидетал-ГП9» для монолитного домостроения. Сегодня можно, приготовив качественную смесь на заводе, доставить ее без ухудшения свойств на объект, закачать насосами при высокой подвижности на требуемую высоту и при этом получить самоуплотняющийся бетон, фактически без вибрации произведя его укладку. При этом проектируется бетон с высокими W и F или нет, но бетон с «Хидетал-ГП9» всегда будет по водонепроницаемости не менее W16 и по морозостойкости не менее F300, что характеризует повышенную долговечность бетона (и, соответственно, всего здания). При этом не требуется дополнительных мер по гидроизоляции бетона.
Далее применение в составе добавки «Хидетал-ГП9» поликарбоксилатов дает снижение содержания в бетонах пор средней крупности, снижение открытой интегральной пористости и повышение плотности, из чего и следуют свойства по морозостойкости и водонепроницаемости. Добавка «Хидетал-ГП9» обеих марок — ? и ? — позволяет получить снижение В/Ц с 0,52 до 0,3. Применение этой добавки гарантирует снижение расхода цемента на 25%. Это означает, что из пяти вагонов по 55 т каждый можно сэкономить один такой вагон. Используя добавку «Хидетал-ГП9» марки ?, можно обеспечивать достижение бетоном 80-процентной прочности в сравнении с проектной по сокращенному циклу термовлажностной обработки (1,5+1,5+ 4 + 2) при температуре не выше 60°С. А через 28 суток можно при определенных условиях получить проектную прочность на 30% (или на 4 марки) выше марки контрольного состава. Абсолютно отсутствует коррозия арматуры: плотность тока при потенциале +300 mV не превышает 1,5 mkA/см2, с использованием же всех других добавок она никак не менее 2,0 mkA/см2 при норме 10 mkA/см2. При этом добавка не снижает устойчивости арматуры к коррозионному растрескиванию. Картина набора прочности без ТВО с использованием добавки «Хидетал-ГП9» марки ? при неизменном В/Ц аналогична таковой для контрольного бетона. При снижении В/Ц можно через трое суток получить 100% проектной прочности. Для «Хидетал-ГП9» марки ? и неизменном В/Ц все аналогично, при снижении В/Ц через трое суток имеем 80-90% проектной прочности. Полностью отсутствует растворо- и водоотделение бетонных смесей (Пр 3,8 при норме не более 4,0, Пв 0,0 при норме не более 0,8 — ни одна добавка не дает такого эффекта). Наконец, введение добавки в бетонную смесь не приводит к повышению воздухововлечения, а сопровождается повышением плотности бетона.
Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
ООО НПП «Стандарт Э.С.Т.» является структурным подразделением ООО «Управляющая компания «Группа предприятий «СКТ-Стандарт». Разрабатывает и производит комплексные химические добавки — ускорители твердения и пластификаторы бетона марок «Универсал-П» и «Хидетал-П» для строительного комплекса. В 2001 г. предприятием разработаны и выпущены на рынок комплексные добавки «Универсал-П2» и «Универсал-П4», которые применяются в преднапряженных железобетонных конструкциях, предназначенных для эксплуатации в неагрессивных и слабоагрессивных средах. При добавлении их в бетон в количестве 0,5-0,6% отпадает необходимость пропаривать железобетонные конструкции в течение 8-15 часов, что существенно экономит газ (пар). В настоящее время широко распространяется только первая часть беспропарочных технологий — массово внедряются ускорители твердения бетона. По мере накопления опыта будет освоена и другая часть технологий (использование вторичных энергоресурсов предприятий, образующихся при производстве бетона).
Добавка «Зимняя-П3» используется при изготовлении монолитных и сборных бетонных и железобетонных конструкций промышленного и гражданского строительства при отрицательных температурах. Не влияет на защитные свойства бетона по отношению к арматуре и не вызывает коррозии, не образует высолов на поверхности бетона, не влияет отрицательно на процесс схватывания бетона (нет комкования). Обеспечивает твердение бетона или раствора при температуре -25°С. В 2005 г. были разработаны и внедрены на заводах добавки типа "Хидетал-П5», «Хидетал-П6», «Хидетал-П7», которые являются более эффективными ускорителями и пластификаторами («Хидетал-П5», «Хидетал-П7»). А добавка «Хидетал-П6» позволяет заменить супердорогую добавку СНВ, используемую при производстве дорожных бетонов и изделий, причем с лучшими технологическими параметрами. В 2006 г. впервые в России и странах СНГ были разработаны и начали производиться новые добавки в бетоны — гиперпластификаторы — из отечественного сырья на основе полиакрилатов и поликарбоксилатов «Хидетал-ГП8» и «Хидетал-ГП9», которые проходят испытания на ряде заводов России, Беларуси и Украины. Все разработанные специалистами «Стандарт Э.С.Т.» добавки перед запуском в производство прошли испытания в НИИЖБ (Москва, зав. лаб. Степанова В.Ф.). В Беларуси они испытаны в БНТУ (лаборатория модифицированного бетона, зав. лаб. к.т.н. Полейко Н.Л.). В Украине они испытаны в ГНИИСК (отдел технологий изготовления железобетонных конструкций, зав. лаб. д.т.н. профессор Шейнич Л.А.). В марте 2007 г. в НИИЖБ были проведены сертификационные испытания и согласованы ТУ на добавку «Хидетал-ГП9» марок ? и ? (соответственно для сборного железобетона и товарного бетона). Чем диктовалась необходимость разработки новых добавок? Ведь на рынке России очень много разных добавок — от суперпластификаторов и пластификаторов до замедлителей и ускорителей твердения бетонов?
Было, во-первых, необходимо производить самоуплотняющийся бетон, во-вторых, обеспечивать сохраняемость подвижности бетонной смеси при транспортировке к месту укладки в течение более трех часов, в-третьих, качественно улучшить структуру бетонной смеси по сравнению с уже достигнутыми параметрами. Кроме того, в России и СНГ отсутствовало производство данного класса добавок на основе поликарбоксилатов. Эти добавки, известные за рубежом как гиперпластификаторы, приходилось импортировать. В настоящее же время эти добавки уже продаются. Если обратиться к мировой истории создания добавок в бетоны, становится очевидным, что добавки «Хидетал-ГП9» на основе поликарбоксилатов являются добавками последнего поколения. (Как известно, в 30-е гг. прошлого века добавки 1-го поколения на основе лигносульфонатов способствовали снижению содержания воды или цемента на 10%, в 40-е гг. добавки 2-го поколения на основе глюконатов — на 10%, в 70-е гг. добавки 3-го поколения на основе нафталинов, то есть С-3, на 20%, в 80-е гг. добавки 4-го поколения на основе меламинов — на 20%, в 90- е гг. добавки 5-го поколения на основе полиакритов — на 30%, а с 2000 г. добавки 6-го поколения на основе поликарбоксилатов — на 40%.) Что же дает технологам применение поликарбоксилатных добавок «Хидетал-ГП9»? Во-первых, это суперпластификатор (соответствует требованиям DIN EN 934 2) c максимальной подвижностью 27 см и расплывом конуса до 67 см. Если норматив — это повышение расплыва конуса на 16 см и более по сравнению с контрольным, то с добавкой наблюдается повышение расплыва конуса от 24 до 32 см по сравнению с контрольным. Это позволяет изготавливать с помощью «Хидетал-ГП9» самоуплотняющийся бетон в условиях насыщения конструкции арматурой и фактически без применения вибраторов. Второй фактор — длительная сохраняемость подвижности бетонной смеси, что особенно важно при перевозке бетона в условиях крупных городов и на дальние расстояния. Бетонная смесь сохраняет заданную подвижность до 3 часов (с 10-процентной потерей подвижности — до 4 часов) транспортировки, при этом подливать воду в бетоновоз, как сегодня часто делается, не нужно. (Аналогичный показатель контрольного состава — максимум 40-50 минут.) Эти два свойства позволяют широко использовать бетонную смесь с «Хидетал-ГП9» для монолитного домостроения. Сегодня можно, приготовив качественную смесь на заводе, доставить ее без ухудшения свойств на объект, закачать насосами при высокой подвижности на требуемую высоту и при этом получить самоуплотняющийся бетон, фактически без вибрации произведя его укладку. При этом проектируется бетон с высокими W и F или нет, но бетон с «Хидетал-ГП9» всегда будет по водонепроницаемости не менее W16 и по морозостойкости не менее F300, что характеризует повышенную долговечность бетона (и, соответственно, всего здания). При этом не требуется дополнительных мер по гидроизоляции бетона.
Далее применение в составе добавки «Хидетал-ГП9» поликарбоксилатов дает снижение содержания в бетонах пор средней крупности, снижение открытой интегральной пористости и повышение плотности, из чего и следуют свойства по морозостойкости и водонепроницаемости. Добавка «Хидетал-ГП9» обеих марок — ? и ? — позволяет получить снижение В/Ц с 0,52 до 0,3. Применение этой добавки гарантирует снижение расхода цемента на 25%. Это означает, что из пяти вагонов по 55 т каждый можно сэкономить один такой вагон. Используя добавку «Хидетал-ГП9» марки ?, можно обеспечивать достижение бетоном 80-процентной прочности в сравнении с проектной по сокращенному циклу термовлажностной обработки (1,5+1,5+ 4 + 2) при температуре не выше 60°С. А через 28 суток можно при определенных условиях получить проектную прочность на 30% (или на 4 марки) выше марки контрольного состава. Абсолютно отсутствует коррозия арматуры: плотность тока при потенциале +300 mV не превышает 1,5 mkA/см2, с использованием же всех других добавок она никак не менее 2,0 mkA/см2 при норме 10 mkA/см2. При этом добавка не снижает устойчивости арматуры к коррозионному растрескиванию. Картина набора прочности без ТВО с использованием добавки «Хидетал-ГП9» марки ? при неизменном В/Ц аналогична таковой для контрольного бетона. При снижении В/Ц можно через трое суток получить 100% проектной прочности. Для «Хидетал-ГП9» марки ? и неизменном В/Ц все аналогично, при снижении В/Ц через трое суток имеем 80-90% проектной прочности. Полностью отсутствует растворо- и водоотделение бетонных смесей (Пр 3,8 при норме не более 4,0, Пв 0,0 при норме не более 0,8 — ни одна добавка не дает такого эффекта). Наконец, введение добавки в бетонную смесь не приводит к повышению воздухововлечения, а сопровождается повышением плотности бетона.
Подготовил Сергей ЗОЛОТОВ
Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 28 за 2008 год в рубрике материалы и технологии
