Основные принципы новой технологии
Главным отличием предлагаемой технологии является предварительное объединение цемента, минеральной и химической добавки перед приготовлением бетонной смеси. Для реализации такой технологии автор предложил использовать цементную мельницу, которая позволяет качественно смешивать цемент, минеральную и химические добавки. Эта технология кроме всего прочего позволяет отказаться от отдельного ввода микронаполнителя типа миерокремнезема. Вторым отличием предлагаемой технологии является улучшение качества цемента перед его смешиванием с другими компонентами бетонной смеси. Эксперименты проведенные автором позволили установить универсальную технологическую зависимость[1,3,16], которая позволяет назначать необходимый режим обработки цемента для получения цемента заданного качества.
Реализация технологии
Предлагаемая технология была создана в 1987 году для изготовления самоуплотняющихся бетонных смесей с марочной прочностью 150 – 200 МПа[3]. В дальнейшем, поскольку, такой материал в гражданском строительстве был не востребован, возникла идея разбавлять его различными минеральными компонентами в т.ч. промышленными отходами (доменный шлак, зола, песок, отходы камнедробления и т.д.). Это вяжущее успешно прошло испытания как в гражданском, так и в военном строительстве, в том числе на нескольких заводах железобетонных изделий и строительных объектах Минобороны [11]. В 1990 году распоряжением Госстроя СССР по этой тематике была запушена государственная Программа «Строй прогресс 2000».
Программа предусматривала два основных направления внедрения новой технологии. Первое - на заводах ЖБИ и товарного бетона с включением в их состав цеха по активации цемента. В этом случае активации подвергался только цемент, а основные эффекты от реализации технологии должны были получаться за счет отказа от тепловой обработки и снижения расхода цемента.
Второе направление предполагало реализовать технологию на цементных заводах за счет ввода повышенного количества минеральных добавок, т.е. активации в этом случае подвергался и цемент и минеральная добавка. Основной эффект от реализации технологии в этом случае должен был получаться за счет экономии клинкерного цемента и утилизации промышленных отходов.
Реализация технологии по первому направлению впервые была осуществлена в войсковой части 43038[12] в 1988 году, а затем на 100 заводе ЖБИ Министерства обороны СССР в 1991году[13]. Построенный на 100 заводе ЖБИ специальный цех активации цемента мощностью 2000 тонн в год позволил практически полностью отказаться от тепловой обработки изделий, сократить парк форм и расход цемента.
Внедрение технологии по второму направлению на цементных заводах СССР за период с 1988 по 1991 годы позволило произвести около миллиона тонн ВНВ [11]. После 1991 года с участием автора статьи технология была успешно реализована в СССР на Здолбуновском цементном заводе, где была изготовлена опытно-промышленная партия ВНВ с доменным гранулированным шлаком [10], а также за рубежом на нескольких цементных заводах в т.ч. в Аргентине (1997), в Турции (1998) и в Дубае (2015) [14].
Выводы и преимущества новой технологии
1.Практически полностью исключается проблема расслоения бетонной смеси при изготовлении любых монолитных конструкций, в т.ч. большепролетных и тонкостенных
2.Для приготовления смесей для товарного бетона можно применять существующее оборудование бетонных заводов. Отпадает необходимость отдельного введения в бетонную смесь при ее приготовлении тонкомолотых минеральных добавок типа микрокремнезема, поскольку такие минеральные добавки будут образовываться на стадии помола цемента
с обычным песком
3.Отпадает необходимость создания индустрии высококачественного песка и щебня, используемого при изготовлении бетонных смесей, поскольку качество бетонов может быть обеспечено независимо от качества применяемых заполнителей.
4.Для производства любых бетонов, в т.ч. дорожных и аэродромных, может быть использован только один вид цемента, а именно стандартный портландцемент без минеральных добавок марки 300…400.
5.Предлагаемая технология позволит снизить вес бетонных конструкций за счет перехода на мелкозернистые и легкие бетоны с прочностными и деформационными характеристиками присущими сейчас только тяжелым бетонам
6.Обеспечение долговечности бетонов может быть обеспечено без применения воздухововлекающих добавок и пластификаторов. Стойкость бетона к воздействию сульфатной и кислотной агрессивной среды может быть обеспечена без использования специальных цементов.
Список литературы
1. Несветайло В.М. Активация цемента перед его применением // Отчет о НИР, 458 ЦИЛ МО (войсковая часть 89515), 1986
2. Башлыков Н.Ф., Несветайло В.М. и другие. Способ приготовления бетонной смеси // Авторское свидетельство СССР № 1812769 с приоритетом от 24.11.1986 года, войсковая часть 89515
3. Несветайло В.М., Башлыков Н.Ф., Бабаев Ш.Т. и другие. Исследования по созданию новых эффективных материалов для специальных сооружений // Отчет о НИР, Военно-инженерный Краснознаменный институт имени А.Ф.Можайского, 1987
4. Несветайло В.М., Башлыков Н.Ф., Богомолов Е.М. и другие. Вяжущие низкой водопотребности // Технические условия ТУ-44-3-963-87, в/ч 52690, 1987
5. Несветайло В.М., Фаликман В.Р., Бабаев Ш.Т. и другие. Бетоны на вяжущих низкой водопотребности // Бетон и железобетон, 1988, №11, с.4-6
6. Несветайло В.М., Духин В.Л., Башлыков Н.Ф., Мальков М.Н. и другие. Технология производства и применения ВНВ // Материалы научно-практического семинара, Управление капитального строительства МО, г. Чехов, 1988
7. Несветайло В.М., Долгополов Н.Н., Башлыков Н.Ф. и другие. Высопрочный бетон из подвижных и литых смесей // Тр.ВНИИЖелезобетона.-М.,1988 с 142-145
8. Юдович Б.Э., Несветайло В.М., Дмитриев А.М., Тарнаруцкий Г.М. и другие. Создание принципиально новой технологии вяжущих низкой водопотребности // Научно-технический отчет по теме 3-9Н, НИИЦемент,1989, 326 с.
9. Несветайло В.М. Высокопрочные бетоны на основе вяжущих низкой водопотребности // Тезисы доклада на 22 Международной конференции молодых ученых в области бетона и железобетона, Иркутск,1990.
10. Бикбау М.Я., Бабаев Ш.Т. и другие. Аттестация ВНВ в США//Бетон и железобетон, №6,1990, с.29-31
11. Несветайло В.М., Духин В.Л., Башлыков Н.Ф., Мальков М.Н. и другие. Технология производства и применения ВНВ // Материалы научно-практического семинара, Управление капитального строительства МО, г. Чехов, 1988
12. Несветайло В.М., Башлыков Н.Ф., Бабаев Ш.Т. и другие. Технология производства и применения ВНВ // Материалы научно-практического семинара, Управление капитального строительства МО, г. Иваново, 1991
13. Башлыков Н.Ф., Бабаев Ш.Т., Сердюк В.Н. и другие. Основные принципы получения высокоэффективных вяжущих низкой водопотребности // ВНИИЭСМ – М. ,1991–вып.1,76с
14. Несветайло В.М., Башлыков Н.Ф., Сердюк В.Н. Вяжущие низкой водопотребности // Технические условия ТУ-21-20-26-92, войсковая часть 52690, 1992
15. Юдович Б.Э., Несветайло В.М., Тарнаруцкий Г.М. и другие. Вяжущие низкой водопотребности (химия, технология, производство и применение) // Тр. НИИЦем вып.104 – М., 1992. -294с.
16. Несветайло В.М. Совершенствование технологии бетонных работ в специальном строительстве на основе применения вяжущих низкой водопотребности //Диссертация кандидата технических наук, Военный инженерно-космический Краснознаменный институт имени А.Ф.Можайского, Санкт-Петербург, 1993
17. Несветайло В.М., Башлыков Н.Ф. и другие. Способ приготовления бетонной смеси // Патент РФ №1812769 действует с 26.10.1993 с приоритетом от 24.11.86, АК Внешнеэкономическая ассоциация «Полимод», 1993
18. Юдович Б.Э., Зубехин С.А., Фаликман В.Р., Бабаев Ш.Т. и другие. Цементы низкой водопотребности - вяжущие нового поколения // Цемент и его применение, 1997, № 1.
19. Юдович Б.Э., Зубехин С.А., Фаликман В.Р., Башлыков Н.Ф. Цемент низкой водопотребности: новые результаты и перспективы // Цемент и его применение, 2006, № 4.
20. Бикбау М.Я. Нанотехнологии в производстве цемента // Московский институт материаловедения и эффективных технологий», М., 2008.
Из доклада ведущего инженера Отдела обследования и экспертиз несущих и ограждающих конструкций ГБУ "ЦЭИИС" Несветайло В.М. на XI международной конференции по технологии бетона, в рамках XXV Международного строительного форума «Цемент. Бетон. Сухие смеси».