// //
Дом arrow Статьи и публикации arrow Комплексные модификаторы
Комплексные модификаторы

Комплексные модификаторы в строительных растворах

 

http://www.zodchiy.ru/s-info/archive/07.06/

 

 

Александр Анатольевич Польников работает в строительстве с 1994 года. В составе деятельности - разработка, техническое обеспечение, контроль и руководство строительством, реконструкцией, ремонтом и эксплуатацией строительных объектов: холодильного склада объемом 20 тыс. м2, завода по производству мороженого, пяти заводов по производству сухих строительных смесей производительностью около одной тонны в час, индивидуальных квартир и коттеджей до 600 м2, офисно-складского комплекса регионального дистрибьюторского книжного центра.

 

 

   Предлагается метод подбора комплексного модификатора по устойчивости основных свойств растворной смеси. Метод обеспечивает стабильность качества и снижение стоимости строительных изделий.
      При производстве строительных растворов в промышленных масштабах сложно получить узкоспециализированные растворы, наделенные особыми свойствами.
   По этой причине на рынке строительных материалов данный вид продукции представлен в довольно узком ассортименте типовых общестроительных смесей с минимальными модификационными свойствами. Однако потребность строительной индустрии в растворах с особыми заявленными свойствами достаточно высока.
   Получить желаемое качественное преобразование, видоизменение или приобретение новых свойств в строительных растворах  возможно при применении комплексного модификатора - «премикса».
   Премикс приготавливается отдельно от основных массовых  компонентов с достаточно высокой точностью дозирования при модификации разовой (единичной) порции смеси, минимальный объем которой определяется возможностью его использования.
   До настоящего времени модификация рассматривалась либо на уровне коррекции свойств отдельных веществ (например добавки в цементах), либо при определении доминирующих свойств строительной смеси (например плиточные или самовыравнивающие строительные смеси).
   Стандартные методики определения свойств модифицированных растворов ориентированы на конечные, обобщенные потребительские характеристики материалов. Чаще всего строительные смеси производятся по техническим условиям, разработанным предприятием-изготовителем с применением «базовых», оптимальных, с точки зрения изготовителя, рецептур.
   Как правило, определение состава смеси проводится методом «оптимизации», то есть фактически подгонкой состава под лучшее очевидное свойство.
   Никто особо не рассматривает реальных условий эксплуатации этих материалов.
   Инструкции по применению смесей диктуют потребителю условия, которые необходимо создать для применения данного вида смеси. Это возможно не всегда, к тому же и подбор материалов для конкретных условий применения иногда производится ошибочно. В результате этого в готовом изделии проявляются дефекты, которых можно было избежать при выборе иного способа производства.
   Подбор комплексного модификатора по принципу определения основного устойчивого свойства (ОУС) растворной смеси обеспечивает стабильность качества и снижение стоимости уникальных строительных изделий.

   Основные задачи метода

   Задача метода состоит в получении готового строительного раствора (изделия) со специальными заявленными свойствами посредством модификации строительной смеси при ее приготовлении. Физико-химические и технологические свойства изделия, полученного на основе модифицированной массы, должны наиболее полно и точно соответствовать будущим эксплуатационным условиям.

   Описание метода

   Сущность метода заключается в том, чтобы найти набор устойчивых свойств смеси, выделяя из них основное и определить границы критических взаимосвязей компонентов смеси.
   Проектирование состава растворной смеси по методу ОУС является гарантией качества готового изделия. Выявляется механизм изменения свойств рассматриваемой смеси во всем диапазоне составов, определяются области устойчивых свойств, определяются границы критических взаимосвязей компонентов, выделяется основное устойчивое свойство. На основе него создается состав смеси с учетом  технико-экономических требований к готовому изделию.
   Имеющийся опыт производства и эксплуатации строительных растворов позволяет предварительно выделить набор устойчивых свойств смеси. Определение границы критических взаимосвязей всех компонентов осуществляется с использованием теории структуризации управления качеством материалов и принципом совмещения (Г.П. Дорошко «Принцип совмещения обжига зернистых смесей». Монография, Самарский гос. арх.-строит. университет). При этом определяется совокупность точек устойчивого свойства и подбирается состав комплексного модификатора в пределах выполнения конкретных требований к растворной смеси. Составляется серия диаграмм показателей смеси (рис.1).

Комплексные модификаторы
Рис. 1  Диаграмма показателей смеси

   В процессе формирования строительного модифицированного раствора происходит образование зон (назовем их микрополем фазы) с неравнозначными физико-химическими, электростатическими и другими свойствами.
   Эти зоны находятся в одном фазовом состоянии, располагаются в непосредственной близости друг от друга и до какого-то времени не имеют выраженных границ раздела (З.М. Ларионова «Фазовый состав, микроструктура и прочность цементного камня и бетона». Москва, «Стройиздат», 1977).
   Установлено, что различные характеристики микрополей фаз могут позитивно сказываться на технологических свойствах применения данной смеси при строительстве, но иметь отрицательные показатели при ее дальнейшей эксплуатации. Элементы структуры микрополя зарождаются в свободнодисперсной среде и сохраняют трансформированную память при переходе в связнодисперсную массу.
   Совокупный электростатический потенциал микрополей замыкается на фазовой границе и обуславливает электростатическую компоненту расклинивающего давления в межфазовой зоне (А.Д. Зимон «Коллоидная химия». Москва, «Агар», 2003). При этом имеется возможность мгновенного увеличения энергии при образовании локальной капсулы  вследствие коагуляции частиц. Этот процесс может сопровождаться стремительным ростом температуры микроскопической капсулы в сотни раз и являться причиной необратимых и, что самое главное, бесконтрольных изменений свойств компонентов.
   Редиспергация и выравнивание характеристик микрополей позволяет устранить зачатки очагов электростатического напряжения при физико-химическом преобразовании смеси. В результате этого снижается опасность образования явных внешних дефектов изделия (трещин, шелушения, отслаивания) и скрытых  дефектов (пористость, усадочность, неравномерность распределения гранулометрического состава (Оценка напряженно-деформированного состояния отделочного раствора на основе сухих смесей. Известия вуза, 1997, N 5).
   Основой нового метода ОУС является точное дозирование комплекса модифицирующих веществ для малой порции строительной смеси, необходимой для фактических условий применения.
   При вариации состава компонентов в смеси проявляется конкретное устойчивое свойство, которое остается стабильным, тогда как другие свойства данной смеси могут изменяться.
   Расчет допустимого диапазона изменения количества компонентов в смеси производится с учетом сохранения основного устойчивого свойства. Возможность совмещения различных свойств определяется по графику устойчивых зон (рис. 2).

Комплексные модификаторы
Рис. 2  График определения ОУС и критического взаимодействия компонентов смеси

   Такой способ наглядно показывает, в какую сторону и до какого предела возможно изменять количество компонентов  в смеси, не теряя при этом ее основного устойчивого свойства или подходить к его границе, приобретая какое-либо дополнительное свойство кроме основного устойчивого свойства смеси.
   Совершенно очевидно, что определение состава смеси по ее основному устойчивому свойству возможно только в  лаборатории, позволяющей выполнять точное взвешивание компонентов и производить необходимые испытания по методу ОУС.
   Лабораторное исследование завершается приготовлением премикса (комплексного модификатора), необходимого для смеси с заявленными свойствами.
   Технологическая линия подготовки премиксов представляет собой малогабаритную установку, позволяющую дозировать с высокой степенью точности  порошкообразные модифицирующие вещества.

   Преимущества и перспективы метода

   В разработанном нами направлении создания малых объемов специализированных строительных смесей имеется уникальная возможность расширения экспериментальной базы, способствующей внедрению узконаправленных высококачественных строительных материалов для обеспечения решения широких технических задач в зависимости от предъявляемых к изделию требований.
   Внедрение метода определения устойчивого свойства (ОУС) при создании строительных смесей позволит расширить спектр применения местных строительных материалов при решении конкретных задач строительного производства.
   Четкое определение границы начала и окончания требуемого влияния модифицирующего вещества на свойства изделия повлечет за собой сокращение процентного состава дорогостоящих  веществ (модификаторов, вяжущих) или сокращение затрат на их подготовку (например просушивание заполнителей только до состояния рассева).
   Это поднимет рентабельность производства без ухудшения технологических и эксплуатационных свойств строительной смеси и готового изделия.
   При этом существенно уменьшатся транспортные и заготовительные расходы, связанные с доставкой и хранением строительных смесей.
   Комплексные модификаторы (премиксы) можно перевозить малогабаритным транспортом и приготавливать на месте любое количество готовой строительной смеси на обычном технологическом оборудовании. При этом достаточно знать свойства местных основных материалов и задачу по их применению.
   Метод ОУС также позволит перейти от дорого-стоящего оборудования для весового дозирования основных компонентов к более дешевому и технологичному оборудованию по объемному дозированию.
   Принципиальным преимуществом метода ОУС является точное определение соотношения компонентов (в том числе и комплексного модификатора) в единичной порции смешивания, необходимого для конкретных условий применения смеси.
   Это обеспечивает стабильность заявленных свойств смеси и дает возможность изготовления качественных растворных смесей на объекте их применения с использованием отдельно взятых компонентов.
   Этого практически невозможно добиться при приготовлении сухих смесей в большом объеме с последующей фасовкой вследствие их неизбежной сегрегации (Критерий качества смешивания строительных материалов. Известия вуза, 2000, N 4) или при приготовлении готовых растворных смесей с последующей транспортировкой вследствие их седиментации.

   Практика применения метода

   Метод определения устойчивого свойства (ОУС) растворной смеси с введением в состав комплексных модификаторов в виде премикса применялся при производстве строительных работ, связанных с выравниванием стен цементными и гипсовыми составами, укладкой керамических плиток и керамогранита на стены и полы, изготовлением несущих упрочненных полов.
   Применение метода ОУС показало снижение затрат на материалы от 30 до 50 % от оптовой стоимости сухих строительных смесей, снижение затрат на транспортировку и хранение. И что существенно - обеспечило  независимость технологического цикла производства от внешних условий.

   А. ПОЛЬНИКОВ, начальник службы эксплуатации регионального подразделения, ЗАО «Издательство ЭКСМО»

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.