Химические
модификаторы
Органические и
минеральные
добавки (ЗШО)
Портландцемент
40
Дальневосточного
отделения
Российской
академии
наук,
ДальНИИС
и
др.
Производственными площадками для создания продукции компания рассматривает ряд
крупнейших региональных предприятий - изготовителей ССС, таких как «Спасскцемент-
ДВ», «Востокцемент», АО «Теплоозерский цементный завод» и др.
В процессе выполнения НИОКР предусмотрено осуществление непрерывных
патентных исследований для определения и реализации наиболее эффективной патентной
защиты
получаемой
продукции.
В
стандартном
сценарии
развития
проекта
предусматривается создание не менее 5 запатентованных рецептур строительных смесей
(патенты РФ на изобретение), а также возможное получение патентов РФ на технологию
совместного измельчения цемента, органических и минеральных добавок и при
необходимости - патента на полезную модель (установка по переработке промышленных
отходов).
Рынок данной продукции сегодня только формируется, поэтому, по сути, мы
говорим о сухих строительных смесях нового поколения, которые, по мнению экспертов, в
ближайшей перспективе обеспечат частичное замещение цемента (рис. 3.3.3, 3.3.4).
Рис. 3.3.3. Средняя цена бетона в Российской Федерации (beton.ru).
Теоретическое и практическое значение
Рис. 3.3.4. Цена бетона в Российской Федерации за период 6 месяцев по
федеральным округам.(beton.ru)
Технологическая новизна проекта
Установлен характер влияния цементно-зольноизвестнякового композиционного
вяжущего, полученного совместным помолом с гиперпластификатором в варио-планетарной
мельнице, на процесс структурообразования. Тонкомолотые активные минеральные добавки
выступают центрами кристаллизации новообразований; частички золы способствуют
связыванию Са(ОН)2, выделяющегося при твердении алита, интенсифицируя процесс
гидратации клинкерных минералов; наличие зёрен тонкомолотого известняка приводит к
образованию гидрокарбоалюминатов кальция. При этом оптимизация структуры цементного
камня
способствует
снижению
усадочных
деформаций,
пористости
и
газоводонепроницаемости системы.
Установлена возможность повышения непроницаемости бетона за счёт
варьирования количества и вида добавок, тонкости помола компонентов композиционного
вяжущего и условий твердения. Это позволяет создавать материалы для многослойных
41
ограждающих конструкций с пределом прочности при сжатии свыше 100 МПа, с низкой
проницаемостью в реальных условиях эксплуатации и используя при этом до 60%
промышленных отходов.
Выявлена зависимость влияния состава новообразований, пористости цементного
камня и фибробетона на проницаемость композита на наномасштабном уровне за счёт
использования композиционных вяжущих с полидисперсными минеральными добавками; на
микроуровне – за счёт создания высокоплотной упаковки заполнителя и введения
гиперпластификатора; за счёт применения стальной и базальтовой фибры – на макроуровне.
Это позволило разработать широкую номенклатуру мелкозернистых фибробетонов с
паропроницаемостью
до
0,021
мг/(м·ч·Па),
водопроницаемостью
до
W l4,
воздухопроницаемостью до 0,0253 см
3
/с, вода – поглощением по массе до 2,5%,
газопроницаемостью, эффективным коэффициентом диффузии до 1,34-10-4 см
2
/с и
высокими прочностными характеристиками.
Достоверность результатов работы и выводов обеспечена систематическими
исследованиями с применением стандартных средств и методов измерения, использованием
комплекса современных физико-химических методов анализа, РФА и ДТА, электронной
микроскопии, достаточным обьёмом исходных данных и результатов исследований.
Предложены составы композиционных вяжущих на основе совместного помола
портландцемента, золы уноса, отсева дробления известняка и пластифицирующей добавки с
обеспечением активности вяжущего 77,3 МПа.
Предложены составы композитов, на основе вяжущих с использованием
промышленных отходов Дальневосточного региона для возведения зданий и сооружений с
Rсж свыше 100 МПа, паропроницаемостью 0,021 мг/(м·ч·Па), водопроницаемостью W14,
воздухопроницаемостью 0,0253 см
3
/с, водопоглощением по массе 2,5% и эффективным
коэффициентом диффузии 1,34-10-4 см
2
/ с.
Расширена сырьевая база для производства фибробетона благодаря применению
кислой золы ТЭЦ-2 г. Владивостока, что позволяет снизить себестоимость 1 м
3
продукции
без ухудшения эксплуатационных показателей, а при крупнотоннажном производстве -
улучшить экологию Приморского края. Разработана многослойная конструкция стены с
применением фибробетона с повышенными характеристиками непроницаемости. Говоря по-
простому, композиционное вяжущее- это многокомпонентное вещество на основе
портландцемента, органических и минеральных добавок (в т. ч. отходов производства) и
химических модификаторов, усиленно измельчённое до удельной поверхности 500-600 м
2
/кг
(для примера: оптимальная величина удельной поверхности для российских цементов
должна быть 350-380 м
2
/кг; европейские цементы имеют удельную поверхность 400 м
2
/кг).
Именно за счёт усиленного измельчения и применения уникальных химических
модификаторов мы получаем недостижимые для обычных цементов эксплуатационные
свойства продукта и возможность «настройки» его эксплуатационных качеств под
конкретные задачи.
Перспективы на рынке
Проанализировав сложившийся рынок и прогнозы его развития, мы выделили 5
наиболее перспективных потребительских сегментов рынка:
-
строительство элементов гражданских и промышленных зданий;
-
проведение ремонтно-отделочных работ;
-
цементно-грунтовые подушки для дорог и опорных конструкций;
-
строительство высококачественных бетонных дорог и автомагистралей;
-
износостойкие гидротехнические сооружения, в том числе арктического
базирования.
Какие материалы, обладающие пуццолановым действием, можно применять вместо
золы уноса? Например, можно ли применять золы, образующиеся в результате сжигания
отходов растениеводства (шелуха, солома)? И будут ли в этом случае зависеть свойства золы
от технологии сжигания? Какие ещё отходы производства, помимо пуццолановых добавок,
42
будут способствовать улучшению физико-механических и эксплуатационных характеристик
нанобетона, получаемого на основе композиционного вяжущего? Как влияет тонкость
помола компонентов и до каких пределов целесообразно их измельчать?
Цель
Разработать предложения по изменении технологии сжигания отходов для получения
материалов, обладающих пуццолановым или иным действием, чтобы улучшились
экологические, физикомеханические и эксплуатационные характеристики нанобетона,
получаемого на основе композиционного вяжущего. Представить возможный состав
нанобетона с улучшенными характеристиками и технологию его производства.
Задание
1.
Какие материалы, обладающие пуццолановым действием, можно применять вместо
золы уноса?
2.
Как создать материал, который будет оптимально подходить для различных сфер
строительства (гидротехнического, дорожного, фортификационного и т.д.)?
3.
Какой сегмент потребительского рынка с учётом предложения по соотношению
цена-качество стоит осваивать и какую маркетинговую тактику стоит избрать, чтобы бизнес
продукта был прибылен, полезен и экологичен?
Источники информации, полезные ссылки
1.
Федюк Р.С., Мочалов А.В., Пезин Д.Н., Тимохин Р.А. Самоуплотняющиеся бетоны
с применением отходов растениеводства // Вестник Сибирского государственного
автомобильно-дорожного университета. 2018. Т. 15. № 2 (60). С. 294-304.Федюк Р.С.,
Мочалов А.В., Лесовик В.С. Современные способы активации вяжущего и бетонных смесей
(обзор) // Вестник Инженерной школы Дальневосточного федерального университета. 2018.
№ 4 (37). С. 85-99.
2.
Федюк Р.С., Лесовик В.С., Мочалов А.В., Оцоков К.А., Лашина И.В., Тимохин Р.А.
Композиционные вяжущие для бетонов защитных сооружений // Инженерно-строительный
журнал. 2018. № 6 (82). С. 208-218.
3.
Федюк Р.С., Тимохин Р.А., Смоляков А.К. Научное лидерство китайских ученых в
области строительных технологий // Россия и Китай: проблемы стратегического
взаимодействия: сборник Восточного центра. 2017. № 19. С. 21-24.
4.
Таранов Д. К., Згуровский К. К., Гуляев В. Т., Проблемы и перспективы
производства автоклавного газобетона. Применение в приморском крае // Региональная
научно-практическая конференция "Молодежь и научно-технический прогресс". 2019. стр.
283-286,
5.
https://beton.ru/ (ГОСТы, СНиПы и другая полезная информация)
|