Доклады конференции Baltimix-2006

Вид материала

Доклад

Содержание I. Что вы должны знать о критериях оценки качества ПЦ Предыдущий комплекс стандартов (классификация по маркам) II. Что Вы должны знать об организации контроля качества при приемке ПЦ Новые суперпластификаторы на основе поликарбоксилата Рис 1. Полимерные структуры Рис 2. Типы цементов и состав Рис 4. Усадка раствора с различными PC по сравнению с SMFC Конкурентные преимущества конфигурации производства при модернизации и новом строительстве завода ССС Первый завод Вторая концепция Третья концепция

Подобный материал:

• Программа конференции будет включать приглашенные доклады отечественных и иностранных, 25.03kb.
• Научная программа конференции включает научные доклады, пленарные доклады, стендовые, 62.76kb.
• Доклады и материалы, 5615.95kb.
• Программа конференции будет включать устные и стендовые доклады, а также доклады-презентации, 20.41kb.
• Доклады, представленные государствами-участниками, 1313.59kb.
• Доклады и их, 192.13kb.
• Научная программа конференции : Устные доклады Стендовые доклады, 32.76kb.
• Доклады, представляемые государствами-участниками в соответствии со статьей 9 Конвенции, 2355.92kb.
• Предварительная программа 20 июня 2006 г пленарные заседания (заказные и заявленные, 38.35kb.
• Iii всероссийская конференция «знания онтологии теории» с международным участием, 79.02kb.

I. Что вы должны знать о критериях оценки качества ПЦ:

1. В настоящее время действует следующая структура ГОСТов для ПЦ (таблица 1)

Таблица 1. Структура комплексов стандартов на рядовые цементы

Предыдущий комплекс стандартов (классификация по маркам)	Новый комплекс стандартов (классификация по классам прочности)
ГОСТ 10178-85 "Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия" (действует с 01.01.1987 г.)	ГОСТ31108-2003 "Цементы общестроительные. Технические условия" (введен в действие с 01.09.2004 г.)
ГОСТ 310.1-76 - ГОСТ 310.3-76, ГОСТ 310.4-81 "Цементы. Методы испытаний" (действует с 01.01.1987 и 01.07.1983 г.)	ГОСТ 30744-2001 "Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка" (введен в действие с 01.03.2002 г.)
ГОСТ 30515-97 "Цементы. Общие технические условия" (введен в действие 01.10.1998 г.)
ГОСТ 6139-2003 "Песок для испытаний цемента. Технические условия" (введен в действие 01.09.2004 г.)
ГОСТ 5382-91 "Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа" (действует с 01.07.1991 г.)
ГОСТ Р 51795-2001 "Цементы. Методы определения содержания минеральных добавок" (введен в действие 01.01.2002 г.)

2. Основополагающие принципы, которые должен знать потребитель, изложены в ГОСТ 30515-97 "Цементы. Общие технические условия".

Настоящий стандарт распространяется на все цементы и устанавливает:

 термины с соответствующими определениями;

 классификацию;

 общие технические требования;

 требования безопасности;

 требования к отбору проб для контроля качества цемента;

 правила приемки и оценки уровня качества;

 методы контроля;

 требования к транспортированию и хранению.

Номенклатура обязательных показателей качества для ПЦ по ГОСТ 30515:

 прочность на сжатие и (или) изгиб;

 вещественный состав;

 равномерность изменения объема;

 содержание оксида магния МgО в клинкере;

 содержание оксида серы (VI) SO;

 содержание хлор-иона Сl.

Кроме этого, для ПЦ по ГОСТ 10178 нормируется следующие действия и параметры:

 изготовитель должен определять активность при пропаривании каждой партии цемента;

 начало схватывания цемента должно наступать не ранее 45 мин, а конец - не позднее 10 ч от начала затворения;

 тонкость помола цемента должна быть такой, чтобы при просеивании пробы цемента сквозь сито с сеткой N 008 по ГОСТ 6613-86 проходило не менее 85 % массы просеиваемой пробы,

 изготовитель должен испытывать цемент на наличие признаков ложного схватывания равномерно по мере отгрузки, но не менее чем 20 % отгруженных партий.

Форма документа о качестве приводится в ГОСТ 30515 и не является обязательной, тем не менее, документ о качестве на общестроительные ПЦ как минимум должен содержать следующие данные:

 наименование изготовителя, его товарный знак и адрес;

 наименование и (или) условное обозначение цемента по нормативному документу;

 номер партии и дату отгрузки;

 вид и количество минеральной добавки в цементе;

 класс прочности (марку) цемента;

 нормальную густоту цементного теста;

 среднюю активность цемента при пропаривании за предыдущий месяц;

 значение удельной эффективной активности естественных радионуклидов в цементе по результатам периодических испытаний;

 номера вагонов или наименование судна;

 гарантийный срок соответствия цемента требованиям нормативного документа, сут;

 знак соответствия при поставке сертифицированного цемента (если это предусмотрено системой сертификации);

 обозначение нормативного документа.

Если цемент обладает признаками ложного схватывания, то это должно быть указано в документе о качестве.

Сопоставив, стандартную форму документа о качестве с обязательными параметрами для рядового ПЦ, видим, что рекомендуемый документ о качестве не содержит ряд обязательных параметров:

 равномерность изменения объема;

 содержание оксида магния МgО в клинкере;

 содержание оксида серы (VI) SO;

 содержание хлор-иона Сl,

 начало и конец схватывания цемента,

 тонкость помола цемента.

Вывод:

Вы имеете право запросить у производителя все эти данные.

Наиболее ориентированные на потребителя производители ПЦ, кроме вышеуказанных параметров, могут предоставить информацию о содержании щелочных оксидов, минералогическом составе клинкера, прочности в 2 или 3 сут., сведения о примененных технологических добавках при производстве портландцемента (например, интенсификаторов процесса помола цемента), коэффициенте водоотделения.

Приемку и поставку партии цемента проводят до окончания испытаний на прочность. Если после завершения испытаний на прочность будет установлен значительный дефект, данная партия цемента считается не соответствующей требованиям нормативного документа по классу прочности (марке). При этом изготовитель обязан снизить класс прочности (марку) цемента либо изменить его наименование (при несоответствии прочности в возрасте 2 сут), о чем в трехдневный срок должен быть уведомлен потребитель.

Кроме этого, данные журнала приемосдаточных испытаний (Приложение Д по ГОСТ 30515), являясь официальным документом изготовителя, удостоверяющим качество продукции, могут быть запрошены потребителем на ранее полученные партии продукции. Эта возможность информационного контроля качества постоянно упускается потребителем.

Вывод:

Необходимо собирать наиболее полную информацию о выполненных цементным заводом измерениях, идентифицировать поступление конкретных партий ПЦ в конечную продукцию и связывать выявленные колебания с качеством своей продукции.

На практике потребитель довольствуется лишь данными документа о качестве только из-за отсутствия собственной инициативы.

II. Что Вы должны знать об организации контроля качества при приемке ПЦ:

1. Организация испытаний цементов по действующим стандартам в собственной лаборатории затратное мероприятие.

Лабораторное оборудование по предыдущему комплексу стандартов (таблица 1) специализировано, и его приобретение в связи с перспективным переходом на новый комплекс стандартов не актуально.

Лабораторное же оборудование по ГОСТ 30744 практически полностью гармонизировано с европейским оборудованием для испытаний сухих строительных смесей. Поэтому, чем больше будет выпускаться ПЦ по ГОСТ 31108, тем ближе из всех потребителей к возможностям проведения собственных приемочных испытаний окажутся лаборатории производителей смесей.

2. Если нет возможностей адекватного выполнения испытаний ПЦ:

2.1. Организуйте отбор проб с транспортных средств по ГОСТ 30515 (актирование, упаковка, маркировка, опломбирование и хранение в течение гарантийного срока соответствия цемента требованиям нормативного документа).

2.2. Постарайтесь идентифицировать расход поступивших партий ПЦ в конкретные виды продукции.

2.3. Создайте эталоны своей продукции и эталоны полуфабрикатов (без ПЦ). Проводите сравнительные испытания. Лучше это осуществлять на быстротвердеющих составах с высокой подвижностью (например, наливные полы). Если будут выявлены критические отклонения в эталонах, можно идти на арбитражные испытания контрольных проб ПЦ.

2.4. Периодически проверяйте качество выбранных ПЦ по всем показателям в независимых специализированных испытательных лабораториях и центрах.

III. Что Вы должны знать о процедуре выставления претензий цементным заводам по качеству:

1. Нет пробоотбора по ГОСТ 30515 - невозможно выставить претензию.

2. Для лояльной работы с поставщиком и производителем необходимо их известить в письменной форме о намечающемся отборе проб и пригласить представителя.

3. Испытания в случае предъявления претензий проводятся в испытательной лаборатории третьей стороны и у изготовителя. Часть пробы для повторных испытаний хранится у потребителя.

Понятно, выставление претензий друг другу не может являться самоцелью в достижении собственных интересов. Необходимо, пока происходит становление производств и нормативной базы, взаимодействовать с производителями ПЦ на основе совместного формирования дополнительных требований к качеству ПЦ и фиксировать их в контрактах. Для быстрого получения взаимовыгодных результатов необходимо образование Союза потребителей цементов, который сделает данное взаимодействие и контроль достоянием гласности.


Новые суперпластификаторы на основе поликарбоксилата

Leif Holmberg, Martin Hansson, Jens Engstrand, фирма Sika, Швеция,



Аннотация

Специализированные исследования и разработки привели к появлению новых типов поликарбоксилатных суперпластификаторов. Новые продукты превосходят традиционные по сокращению количества воды, сохранению обрабатываемости, усадке, не говоря об остальных параметрах. С помощью новой технологии возможно создавать полимеры для различных типов цемента, но это также означает, что каждая полимерная структура по-разному ведет себя в различных цементах.

Новые типы продуктов успешно использовались для изготовления бетона, как готовых бетонных смесей, так и сборного бетона. В рамках этих применений использование поликарбоксилатных суперпластификаторов является необходимым условием реологических свойств разжиженной самоуплотняющейся бетонной смеси.

Технология развивается дальше, сейчас существуют поликарбоксилаты в форме порошка. Это означает оптимизацию продукции, а также свойств различных типов растворов. Несомненно, требуется изменить рецептуры растворов, но эксплуатационные свойства новых продуктов стоят того.

История вопроса

В течение многих лет предпринимались различные попытки улучшения текучести цементных смесей, одни более успешные, другие менее. В 1960-е и 70-е для этой цели была разработана технология синтеза полимеров. Конденсаты формальдегида и сульфированного меламина и нафталина (SMFC и SNFC) поступили в продажу и до сих пор используются в различных случаях, в готовых к применению и сухих смесях.

К концу прошлого века были опробованы новые типы материалов для полимеризации. Это привело к созданию суперпластификаторов - полимеров на основе эфира поликарбоксилата. Эти продукты обычно обозначаются PC или PCE. Сначала PC использовались только в виде дисперсии, но в последние годы была осуществлена возможность использования продукта в сухом виде.

Действие
Описанные полимеры работают и действуют по-разному, что приводит к несколько различным свойствам. В принципе, эти полимеры, вне зависимости от типа, адсорбируются в зерна цемента. Существуют различия в силе/степени этой адсорбции, но механизм, в основном, одинаков. После адсорбции на поверхности зерен полимеры на разных зернах начинают отталкиваться друг от друга - диспергировать частицы цемента. Продукты на основе SMFC и SNFC диспергируют зерна цемента с помощью электростатического отталкивания, PC используют свою объемную полимерную структуру для стерического или физического расталкивания.

В целом, стерическое отталкивание сильнее, чем электростатическое. Это можно объяснить, приняв во внимание ионную силу водной фазы цементирующей смеси. Из-за высокой концентрации ионов электростатический эффект будет экранирован, и поэтому - не таким сильным. На стерический эффект также будет влиять ионная сила, но он может "потянуться" и преодолеть это за более длительное время в отличие от электростатического эффекта.

Описанное выше действие PC, конечно, зависит также и от других параметров. Два наиболее важных - тип используемого цемента и структура полимера. Одна полимерная структура будет по-разному вести себя с двумя разными типами цемента, и две различных полимерных структуры покажут одинаковые результаты для одного и того же типа цемента. Структуры полимеров различаются по длине основной цепи, длине боковых цепей, количеству боковых цепей и ионному заряду.

Для проверки этого были синтезированы четыре различные полимерные структуры (рис 1). PC1- короткая основная цепь, короткие боковые цепи, большое количество боковых цепей и низкий ионный заряд; PC2- длинная основная цепь, короткие боковые цепи, большое количество боковых цепей и высокий ионный заряд ; PC3- короткая основная цепь, средняя длина боковых цепей, малое количество боковых цепей и высокий ионный заряд, и PC4- короткая основная цепь, длинные боковые цепи, малое количество боковых цепей и низкий ионный заряд.



Рис 1. Полимерные структуры

Эти полимеры были смешаны с тремя различными типами Портланд-цемента (рис 2). CEM A- обычный портланд-цемент; CEM B- цемент высокоалюминатный цемент и CEM C- низкощелочной цемент.



Рис 2. Типы цементов и состав

При смешивании с водой эти цементы дают разную ионную силу (рис 3). Некоторые растворимые ионы оказывают более сильное воздействие на характеристики, чем другие.



Рис 3. Водная фаза цементов и содержание ионов

Материалы тестировались с помощью цилиндра растекаемости (Диаметр 50 мм и высота 51 мм), наполненного цементной пастой, w/c = 0.23, измерялсядиаметр растекания. Дополнительно, измерялась адсорбция соответствующих полимеров. При тестировании были получены следующие результаты.

Влияние на растекаемость

 Цементы с низким содержанием растворимых сульфатов менее чувствительны к различиям в структуре полимера.

 Полимеры с длинной основной цепью и полимеры с высоким содержанием ионов менее чувствительны к сульфатам.

Влияние на степень растекаемости

 Зависит от структуры полимера и типа цемента.

 Самые большие различия в поведении полимеров - для высокоглиноземистого цемента- CEM B.

 Наименьшие различия в поведении полимеров - для низкощелочного цемента - CEM C.

Адсорбция

 Адсорбируемое количество полимера увеличивается с удлинением основной цепи и увеличением ионного содержания основной цепи.

 Адсорбированное количество и отсроченную адсорбцию можно объяснить сульфатной конкуренцией.

 Отсроченная адсорбция коррелируется с уровнем растекаемости.

Применение
Новые типы суперпластификаторов все больше и больше используются для всех типов бетона. Первоначальные недостатки PC - вовлечение воздуха, замедление твердения и цена - были преодолены, преимущества - усилены. Например, самоуплотняющаяся бетонная смесь (SCC) завоевывает положение практически на всех рынках, особенно сборного бетона. SCC можно изготовить только с использованием PC. Традиционные продукты не имеют достаточной силы.

Что касается сухих готовых смесей, например, наливных полов, традиционные суперпластификаторы до сих пор занимают большую часть рынка. Это меняется, поскольку сухие суперпластификаторы на основе PC также можно распылять. Раньше такой возможности не было, но теперь технология существует. В будущем ожидается такое же развитие для сухих смесей, как и для бетона.

Использование PC в готовых сухих смесях
Переход от традиционных суперпластификаторов к PC требует изменения рецептуры хорошо работающей смеси - зачем менять? При любых переменах необходимо перечислить все за и против. В данном случае преимущества могут быть следующие:

 Оптимизация - дозировка PC составляет около одной четвертой или одной трети SMFC или SNFC.

 Усадка - из-за увеличения пористости и усиления поверхностной активности усадка в целом сокращается на 25-30% (см рис 4 ниже).

 Влияние на окружающую среду - оценка влияния на окружающую среду в пользу PC благодаря химическому составу.



Рис 4. Усадка раствора с различными PC по сравнению с SMFC

Здесь, так же возможны некоторые недостатки замены пластификатора, не говоря уже об изменении рецептуры:

 Воздух - поликарбоксилаты, все же вовлекают воздух, который может влиять на прочность (однако, соотношение замедлителя/ускорителя так же как пеногасителя могут исправить это в большинстве случаев).

 Хранение - при повышенных температурах и высоком уровне влажности может наблюдаться комкование поликарбоксилатного порошка.

Принимая во внимание все эти факторы и единожды исправив рецептуру, общие характеристики премикса, содержащего поликарбоксилатный пластификатор значительно превосходят традиционную смесь как по стоимости так и эксплуатационным свойствам.




Конкурентные преимущества конфигурации производства при модернизации и новом строительстве завода ССС

Геннадий Глухов, представитель компании Raute Precision Oy в РФ и странах СНГ, Санкт-Петербург,

Так случилось, что в нашей стране производство ССС за достаточно короткий период претерпело очень серьезные изменения и в технологическом плане, и в плане технического оснащения предприятий. Тем не менее, этот процесс непрерывен и неизбежен, и владельцы бизнеса ставят перед руководством заводов все новые и новые задачи по повышению эффективности, т. е. прибыльности своего производства.

У каждого руководителя и специалиста, безусловно, есть свое собственное видение оптимальности и эффективности работы предприятия, поэтому проблема выбора варианта организации производства и путей его развития - это задача общая, командная и комплексная, направленная на получение конкурентного преимущества.

Этим выступлением мы подготовили для Вас обзорную экскурсию на три разных завода, каждый из которых по-своему решает эту задачу. Вы увидите три основные концепции производства сухих смесей, которые были разработаны фирмой RAUTE PRECISION OY совместно с заказчиками, в процессе эволюции мирового производства ССС.

Первый завод сравнительно большой и легко достигает производительности 50 тонн в час при выпуске широкой номенклатуры продукции любой сложности, от белой до разноцветной. Подобный завод построен, например, в 2002 году в Южной Европе, в 2006 г. - в Москве, а в 2008 будет запущен в Киеве. Конфигурация таких заводов создается в ходе длительных переговоров и исключительно под конкретного заказчика, учитывая все особенности работы по подготовке сырья, логистики завоза и хранения материалов и вывоза готовой продукции.

Первый заказчик был очень доволен полученным результатом и вскоре сделал заказ на еще один такой же завод, т. е. для него выбранная концепция производства оправдалась.

Вторая концепция, которую мы рассмотрим - это попытка создания типового, унифицированного проектного решения завода ССС, которое можно было бы легко модифицировать под техническое задание любого клиента.

В этом варианте значительно сокращается время на предпроектную подготовку и на проектирование завода. Основная проблема в том, что не все производители могут точно описать и предсказать возможные изменения своей сырьевой базы, а также изменения будущего рынка потребления, поэтому заложенные конструктивные параметры завода после пуска его в эксплуатацию могут не соответствовать текущим потребностям заказчика и рыночной ситуации, что потребует дополнительных средств на модернизацию.

Третья концепция содержит в себе идею детского конструктора. В этом случае завод собирается из типовых модулей в соответствии с пожеланиями клиента и может быть быстро перемещен на другую площадку.

Эта концепция призвана решить, скорее, не задачу бизнеса ССС как такового, а задачу обеспечения либо собственного строительного производства заказчика, либо снабжения какого-либо объекта строительства, расположенного неподалеку.