close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

Социальная и образовательная инклюзия;doc

код для вставкиСкачать
ALITinform — Цемент. Бетон. Сухие смеси // Cement. Concrete. Dry Mixtures — № 2 (34) 2014
2–3 декабря // December 2–3
Москва, Экспоцентр // Moscow, Expocentre
CemEnergy-2014
III ГЛОБАЛЬНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
СНИЖЕНИЕ ПОТРЕБЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ И ЭМИССИИ СО2 В ЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
СТРАН С БЫСТРОРАЗВИВАЮЩЕЙСЯ ЭКОНОМИКОЙ
III GLOBAL CONFERENCE
REDUCING ENERGY CONSUMPTION AND СО2 EMISSIONS IN THE CEMENT INDUSTRY
OF FAST DEVELOPING ECONOMIES
Мария ван дер Хоувен, исполнительный директор Международного энергетического
агентства (IEA): Наше агентство принимает участие в конференции «CemEnergy»,
организованной Международным аналитическим обозрением «ALITinform: Цемент. Бетон.
Сухие смеси». В рамках форума IEA представит основные положения своего последнего
исследования «Перспективы энергетических технологий 2014».
Maria van der Hoeven, Executive Director of International Energy Agency: The IEA will take part in the
Conference “CemEnergy”, organized by the International Analytical Review “ALITinform: Cement.
Concrete. Dry Mixtures”. It will present highlights of its most recent analysis “Energy Technology
Perspectives 2014”.
ГЛАВНЫЕ ВОПРОСЫ:
• Существует ли вероятность значительного превышения
производства цемента над потреблением;
• Какие меры необходимо предпринять цементному
сообществу для снижения рисков дестабилизации рынка
цемента;
• Как получить дополнительные инвестиции и прибыль
за счет снижения выбросов CO2 и повышения
энергоэффективности.
MAIN QUESTIONS:
• Is there a potential for substantial excess of production
over consumption of cement?
• What measures should be taken to reduce the risks
of destabilization of the cement market by the cement
community?
• How to get more investments and profits by reducing
emissions and improving energy efficiency?
ТЕМАТИКА КОНФЕРЕНЦИИ:
• Современное состояние и прогноз развития мирового
и региональных рынков цемента;
• Новая промышленная революция в производстве
и потреблении цемента;
• Потребление цемента в различных регионах мира;
• Государственное и межгосударственное регулирование
производства и потребления цемента;
• Энергосберегающие технологии при производстве
цемента;
• Новые виды вяжущих с низкими значениями
по энергопотреблению и эмиссии СО2;
• Мониторинг, экономическое и правовое регулирование
энергопотребления и эмиссии СО2 в различных странах.
CONFERENCE THEMES:
• Current status and the forecast of the global and regional
cement markets development;
• A new industrial revolution in cement production and
consumption;
• Cement consumption in different regions of the world;
• State and inter-state regulation of cement production and
the consumption;
• Energy-saving technologies in the cement production;
• New types of binders with low values of energy consumption and emissions;
• Monitoring, economic and legal regulation of energy consumption and emissions in different countries.
ЗАПЛАНИРУЙТЕ СВОЕ УЧАСТИЕ УЖЕ СЕЙЧАС! // PLAN YOUR PARTICIPATION RIGHT NOW!
Организатор:
Organizer:
Поддержка:
Supported by:
содержание | content
CEMENT
ЦЕМЕНТ
Jennewein, T.
PRODUCTION COST SAVING
BY USING COARSE ALTERNATIVE FUELS
Йенневайн Т.
ЭКОНОМИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗАТРАТ
ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КРУПНОКУСКОВОГО
АЛЬТЕРНАТИВНОГО ТОПЛИВА
*García-Sanfélix, S., Ordóñez-Belloc, L. M.,
López-Tendero M. J., López-Buendía A.
IMPROVEMENT OF CEMENT PRODUCTION SUSTAINABILITY
USING NANO RAW MATERIALS
*Гарсия-Санфели, С., Ордонес-Беллок, Л. М.,
Лопес-Тендеро М. Х., Лопес-Буэндиа А.
УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОДСТВА ЦЕМЕНТА
ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ НАНОРАЗМЕРНОГО СЫРЬЯ
4
12
CONCRETE
БЕТОН
Provis, J. L.
DESIGNING THE CHEMISTRY AND MICROSTRUCTURE
OF ALKALI-ACTIVATED BINDERS FOR LOW-CO2 CONSTRUCTION
Провис Дж. Л.
ПОДБОР ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И МИКРОСТРУКТУРЫ
ЩЕЛОЧНО АКТИВИРУЕМЫХ ВЯЖУЩИХ
ДЛЯ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
20
*Юстнес Х., **Нг С.
ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ
ПРИМЕНЕНИЯ ДОБАВОК ДЛЯ БЕТОНА (ЧАСТЬ II)
30
*Justnes, H., **Ng, S.
FUTURE CHALLENGES FOR CONCRETE ADMIXTURES (PART II)
Debroux, R.
BEST PRACTICE GUIDE FOR MAINTENANCE OF CONCRETE ROADS
FOR THE CONSTRUCTION TYPES JOINTED PLAIN CONCRETE
PAVEMENT AND CONTINUOUSLY REINFORCED CONCRETE
PAVEMENT (PART II)
Дебро Р.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ ПЕРЕДОВЫХ МЕТОДОВ
В ОБЛАСТИ ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА БЕТОННЫХ ДОРОГ
СО СБОРНЫМ НЕАРМИРОВАННЫМ БЕТОННЫМ И БЕСШОВНЫМ
ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМ ТИПОМ ПОКРЫТИЯ (ЧАСТЬ II)
GYPSUM
ГИПС
*Freyer, D., Voigt, W., Winkler, A., Fritz, S., Aberle, T.
HYDROPHOBIZING OF GYPSUM BY SILANES
Najafi Kani, E.
IMPROVING WATER RESISTANCE AND STRENGTH IN GYPSUM
PLASTER BY ORGANIC AND INORGANIC ADDITIVES
*Yu, Q. L., **Brouwers, H. J. H.
DESIGN OF LIGHTWEIGHT AGGREGATES COMPOSITES:
AN INSIGHT INTO CALCIUM SULPHATE
AND CEMENT AS BINDERS (PART II)
42
*Фрейер Д., Фойт В., Винклер А., Фриц С., Аберле Т.
ГИДРОФОБИЗАЦИЯ ГИПСА ПУТЕМ ВВЕДЕНИЯ СИЛАНОВ
58
Наджафи Кани Э.
УЛУЧШЕНИЕ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ И ПРОЧНОСТИ ГИПСА
ПРИ ПОМОЩИ ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ ДОБАВОК
76
*Ю К. Л., **Брауэрс Х. Дж. Х.
ПОДБОР СОСТАВА КОМПОЗИТОВ НА ЛЕГКИХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ:
АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ И ЦЕМЕНТА
В КАЧЕСТВЕ ВЯЖУЩИХ (ЧАСТЬ II)
86
Publisher: ALITinform Ltd. Address: 197022, Russia, St. Petersburg, Instrumentalnaya str., 3B, office room 218. For post: 190068, Russia, St. Petersburg, P. O. Box 597
Tel./fax: +7 (812) 380-65-72. Office in Moscow: tel./fax: +7 (495) 580-54-36
Editor-in-chief: Bolshakov, E. L.; project coordinator: Bolshakova, N. A.; science editor of “Cement” section: Goldshtein, L. Y.; managing editor: Demin, A. A.; design and layout: Yatsko, R. M.; literary editor:
Kizilo, V. S.; proof readers: Berglef, A. N., Fateeva, V. R.
The opinions, statements and advertising published in “ALITinform” are those of the authors only and are not necessarily those of the editorial staff. No confirmations or endorsements are intended
or implied. After reprinting the references are obligatory. Printing: “Kella-Print”. Print run: March 28, 2014.
Издатель: ООО «АЛИТинформ». Адрес: 197022, Россия, Санкт-Петербург, ул. Инструментальная, 3, лит. Б, офис 218. Почтовый адрес: 190068, Россия, Санкт-Петербург, а/я 597
Тел./факс: +7 (812) 380-65-72. Офис в Москве: тел./факс: +7 (495) 580-54-36
Главный редактор: Большаков Э. Л.; координатор проекта: Большакова Н. А.; научный редактор раздела «Цемент»: Гольдштейн Л. Я.; выпускающий редактор: Дёмин А. А.;
дизайн и верстка: Яцко Р. М.; литературный редактор: Кизило В. С.; корректоры: Берглеф А. Н., Фатеева В. Р.
Редакция журнала «ALITinform» не несет ответственности за содержание рекламных объявлений и достоверность информации в опубликованных статьях, которая целиком возлагается
на их авторов. Мнение редакции может не совпадать с мнением авторов. При перепечатке ссылки на издание обязательны. Типография «Келла-Принт». Подписано в печать 28 марта 2014 г.
Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере массовых коммуникаций, связи и охраны культурного наследия. Свидетельство ПН № ФС77-31038 от 24 января 2008 г.
Тираж 6 000 экз. Web: www.alitinform.ru; e-mail: [email protected]
“ALITinform” International Analytical Review
No. 2 (34) 2014
1
21–23 мая 2014 г.
Москва. Отель «Корстон»
ГЛАВНЫЕ СОБЫТИЯ
1. Совещание начальников служб тоннельных сооружений метрополитенов России и СНГ
2. Посещение объекта ГУП «Московский метрополитен» по устройству гидроизоляции
ТЕМАТИКА КОНФЕРЕНЦИИ:
•
водонепроницаемые мембраны и металлоизоляция;
•
современные тенденции развития технологий
гидроизоляционных и кровельных работ;
•
технологии, оборудование и инструменты
для устройства гидроизоляции и кровли;
•
рынок гидроизоляционных и кровельных
материалов;
•
герметизация подземных и заглубленных конструкций;
•
системы первичной и вторичной гидроизоляции;
гидроизоляционные материалы на основе
битумных, полимерных и минеральных вяжущих
веществ;
•
нормативная база по гидроизоляции и кровле;
•
методы и оборудование для испытания и контроля
качества работ.
•
Организаторы:
• Академический научно-технический центр «АЛИТ»;
• ГУП «Московский метрополитен»;
• Международная ассоциация «Метро»;
• Национальный кровельный союз.
При поддержке:
• Российского союза строителей;
• Международного аналитического обозрения
«ALITinform»
Подробная информация и регистрация:
Тел.: +7 (812) 380-65-72, 335-09-92, 703-71-85 Тел. в Москве: +7 (495) 580-54-36
По вопросам участия: [email protected]
VIII МЕЖДУНАРОДНАЯ
НАУЧНОТЕХНИЧЕСКАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ
И КРОВЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЙ СПИСОК ДОКЛАДЧИКОВ
Эрик БЕРТРАН, директор по продажам
и маркетингу, компания DERBIGUM, Бельгия
СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ
РАЗВИТИЯ БИТУМНЫХ КРОВЕЛЬНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
Войтех ГАЛЛ, канд. наук, основатель
компании, Gall Zeidler Consultants, США
ИННОВАЦИОННАЯ СТРАТЕГИЯ РАЗРАБОТКИ
СУХОГО ТОННЕЛЯ
Кент фон МАУБЁГЕ, директор по маркетингу
и управлению товарным производством,
компания NAUE GmbH & Co. KG, Германия
ПОЛИМЕРНЫЕ, БИТУМНЫЕ
И ГЛИНИСТЫЕ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ГЕОТЕХНИЧЕСКОГО
ПРИМЕНЕНИЯ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ТОННЕЛЕЙ, ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ
И ИСПОЛЬЗОВАНИИ ДЛЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИИ
Яцзюнь ЦЗЯН, д-р наук, доцент, кафедра
проектирования тоннелей и подземных
сооружений, Юго-Западный университет
транспорта, Китай
РАЗРАБОТКА, ПРИМЕНЕНИЕ
И ПЕРСПЕКТИВЫ ТЕХНОЛОГИИ НАПЫЛЕНИЯ
ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ МЕМБРАН
ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТОННЕЛЕЙ В КИТАЕ
БУРИН Дмитрий Леонидович, начальник
службы тоннельных сооружений, ГУП
«Петербургский метрополитен», Россия
ОПЫТ ПРОВЕДЕНИЯ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫХ
РАБОТ ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ СООРУЖЕНИЙ
ГУП ПЕТЕРБУРГСКИЙ МЕТРОПОЛИТЕН
БОЛЬШАКОВ Эдуард Логинович, президент
ГК «АЛИТ», председатель комитета
по цементу, бетону и сухим смесям
Российского союза строителей, Россия
ИНЪЕКЦИОННЫЕ ГИДРОИЗОЛЯЦИОННЫЕ
МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ ПОДЗЕМНЫХ
И ЗАГЛУБЛЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
КРУТОВ Павел Юлианович, технолог,
ООО «Геоизол», Россия
КОМПЛЕКСНЫЕ РЕШЕНИЯ
ПО ГИДРОИЗОЛЯЦИИ ПОДЗЕМНЫХ
И ЗАГЛУБЛЕННЫХ СООРУЖЕНИЙ
В НОВОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ. АКТУАЛЬНЫЕ
ВОПРОСЫ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ
И ПРОИЗВОДСТВЕ РАБОТ
ГУЩА Евгений Владимирович, инженер
по кровельным материалам, ООО «Зика»,
Россия
ТЕМА ДОКЛАДА УТОЧНЯЕТСЯ
ПРИГЛАШАЕМ ВАС ПРИНЯТЬ УЧАСТИЕ!
www.aquastop.ru
cement | цемент
Jennewein, T., Alternative specialist, FLSmidth Pfister GmbH, Ulm, Germany
PRODUCTION COST SAVING BY USING
COARSE ALTERNATIVE FUELS
Йенневайн Т., специалист по альтернативному топливу, компания FLSmidth Pfister GmbH, Ульм, Германия
ЭКОНОМИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗАТРАТ
ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ КРУПНОКУСКОВОГО
АЛЬТЕРНАТИВНОГО ТОПЛИВА
Introduction
Faced with rising primary fuel, oil, gas, coal or
pet coke prices, as well as challenging market conditions,
cement plants around the world are looking for ways to
reduce their cement production costs. The two greatest
variable production costs for cement producers are still
fuel and power consumption costs. It is therefore no surprise that increasing the substitution rate of alternative
fuels is a popular method of remaining competitive and
thereby increasing profit in the cement industry.
Many cement plants in Europe began burning alternative fuels in the main burner many years ago. Because the fuel must be transported pneumatically into
the main burner and the particle residence time in the
kiln at the main burner is quite short, the fuel must be
fully prepared. Independent of the feeding, a gravimetric dosing device is mandatory and its accuracy should
increase with the substitution rate.
Key words: alternative fuels; substitution rate;
coarse fuel; multi-fuel system; rotor weighfeeder.
General challenges in dosing
secondary fuels
Compared to other raw materials and primary
fuels, solid alternative fuels tend to be more difficult to
handle: material characteristics vary widely in particle
size, moisture and density. The fact that this kind of material is often flaky, fibrous and compressible does not
make the feeding and dosing any easier. It is also likely
that material sources will change over the course of the
year and therefore the type of fuel also changes frequently.
FLSmidth Pfister has overcome this issue by inventing a multi-fuel system that is capable of handling a wide
variety of secondary fuels such as Fluff, refuse-derived fuels
(RDF), plastics, car shredder, industrial waste, municipal
4
№ 2 (34) 2014
«ALITinform» Международное аналитическое обозрение
Введение
Столкнувшись с ростом цен на природное топливо, нефть, газ, уголь и нефтяной кокс, а также
со сложными рыночными условиями, цементные
предприятия во всем мире ищут пути сокращения
затрат на производство. Двумя основными статьями производственных затрат для производителей
цемента по-прежнему остаются топливо и электроэнергия. Поэтому нет ничего удивительного в том,
что увеличение коэффициента замещения клинкера
альтернативными видами топлива (АТ) является актуальной технологией, способствующей сохранению
конкурентоспособности и, как следствие, увеличению
прибыли на конкретном предприятии.
Многие цементные заводы в Европе начали
сжигать АТ в основной печной форсунке (горелке)
много лет назад. Так как топливо подается на основную горелку пневматическим способом, а время
пребывания частиц в объеме печи весьма невелико,
АТ должно быть полностью подготовлено к использованию. Независимо от способа подачи обязательно
применение весового питателя, точность дозирования которого должна возрастать по мере увеличения
коэффициента замещения.
Ключевые слова: альтернативные виды топлива; коэффициент замещения клинкера; крупнокусковое топливо; мультитопливная система; роторный весовой питатель.
Общие проблемы дозировки
вторичного топлива
По сравнению с другими видами сырья и первичного топлива, твердое АТ, как правило, является более сложным в применении: физические
характеристики такого вида сырья значительно различаются по размеру частиц, влажности и плотности.
cement | цемент
*
García-Sanfélix, S., Senior researcher; Ordóñez-Belloc, L. M., Dr. Chem.; López-Tendero, M. J.,
Nanomaterials Research Coordinator; López-Buendía, A., PhD, Director of Materials
Research Unit; AIDICO, Technological Institute of Construction, Paterna, Spain
IMPROVEMENT OF CEMENT PRODUCTION
SUSTAINABILITY USING NANO RAW MATERIALS
*
Гарсия-Санфели С., старший исследователь; Ордонес-Беллок Л. М., д-р хим. наук; Лопес-Тендеро М. Х.,
координатор исследований по наноматериалам; Лопес-Буэндиа А., канд. наук, директор технической
группы исследований материалов; AIDICO, Технологический институт строительства, Патерна, Испания
УСТОЙЧИВОЕ РАЗВИТИЕ ПРОИЗВОДСТВА
ЦЕМЕНТА ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ
НАНОРАЗМЕРНОГО СЫРЬЯ
Abstract
Аннотация
The cement industry, which production process
is one of the most energy intensive in comparison with
other building materials, is continuously investigating
and adopting more energy-efficient technologies to improve its profitability and competitiveness. Nanotechnology guiding them to cost-effectiveness with superior
results and how their modifications will help propel the
entire sector may be a solution in near future.
The aim of this work is to evaluate the influence
of nano raw materials (nano-silica, nano-alumina, nanoiron oxide and nano calcium carbonate) on the quantity
of energy involved in the clinkerization process as well
as on the quality of clinker (alite reactivity).
Clinkers made from nano and micro pure raw
materials were synthesized at different clinkerization
temperatures (1250–1450 °C). Raw materials and clinkers were characterized using different techniques such
as XRF, XRD-Rietveld, Optical Microscopy and SEM.
The hydraulic reactivity of clinker was evaluated by means
of Isothermal heat-Conduction Calorimetry.
Study results showed that alite reactivity was improved with additionally decrease of the clinkerization
temperature from 1450 to 1250 °C, in comparison with
using micro raw materials. In that sense, sustainability
of cement production may be improved using nano raw
materials. Energy, emissions and cost savings may be
achieved from the clinkerization, clinker grinding and
cement manufacturing process.
Key words: sustainable cement; nanomaterials; raw
materials; clinkerization.
1.
Introduction
Nowadays, the main objective of cement industry
is to reduce the environmental impact involved in the
12
№ 2 (34) 2014
«ALITinform» Международное аналитическое обозрение
В цементной промышленности, энергопотребление в которой выше, чем при производстве
других строительных материалов, для повышения
рентабельности и конкурентоспособности постоянно разрабатываются более энергоэффективные
технологии. Авторы статьи считают, что в будущем нанотехнологии смогут обеспечить хорошие
результаты в сфере сокращения энергозатрат,
а использование этих технологий придаст мощный импульс развитию всей отрасли.
Цель настоящей работы — оценка влияния
использования наносырья (нанокремнезем, наноглинозем, нанооксид железа и нанокарбонат
кальция) на снижение расхода энергии, необходимое для осуществления процесса образования
клинкера, а также на качество клинкера (повышение реакционной способности клинкерных материалов).
В лабораторных условиях были синтезированы клинкеры из чистого нано- и микросырья
при различных температурах (1250–1450 °C). Характеристики сырья и клинкера были исследованы при помощи различных физико-химических
методов, таких как рентгеновская люминесценция, рентгеновская дифракция по методу Ритвельда, оптическая и сканирующая электронная
микроскопия. Оценка гидравлической активности
клинкера осуществлялась с помощью изотермического теплопроводящего калориметра.
Результаты исследований показали, что реакционная способность важнейшего минерала
(алита) увеличилась. При этом температура образования клинкера при использовании наносырья снизилась с 1450 до 1250 °C. По нашему
мнению, это позволит повысить эффективность
производства цемента. В процессе образования клинкера, помола клинкера и производства
concrete | бетон
Provis, J. L., PhD, Prof., Department of Materials Science & Engineering, University of Sheffield, Sheffield, UK
DESIGNING THE CHEMISTRY
AND MICROSTRUCTURE OF ALKALIACTIVATED
BINDERS FOR LOWCO2 CONSTRUCTION
Провис Дж. Л., д-р наук, проф., кафедра материаловедения и проектирования,
университет Шеффилда, Шеффилд, Великобритания
ПОДБОР ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА
И МИКРОСТРУКТУРЫ ЩЕЛОЧНО
АКТИВИРУЕМЫХ ВЯЖУЩИХ ДЛЯ
ЭКОЛОГИЧЕСКОГО СТРОИТЕЛЬСТВА
Аннотация
Abstract
The use of alkali-activated binders as construction
materials is now gaining a high degree of momentum and
interest worldwide. This is particularly focused on reducing emissions, as well as use of these materials in some
niche applications as they provide performance advantages including good resistance to high temperatures and
chemically aggressive environments. This paper provides
a brief discussion of the role of scientific investigation,
conducted in parallel with larger-scale trials, in analysing and proving the durability of alkali-activated binders. Commercial developments taking place in different
parts of the world are also highlighted, to demonstrate
that alkali-activation is a scaleable and viable technology
in the production of low-construction materials.
Key words: geopolymer; alkali-activated cement;
construction materials; concretes.
Применение щелочно активируемых вяжущих в производстве строительных материалов растет во всем мире. В частности, это связано с поставленной глобальной задачей по сокращению выбросов
CO2 в атмосферу, а также с возможностью использовать подобные материалы в ряде специальных областей по причине их улучшенных показателей, в том
числе благодаря стойкости к высоким температурам и химически агрессивной среде. В данной статье кратко обсуждается роль научных исследований
и опытно-промышленных разработок, посвященных
анализу долговечности щелочно активируемых вяжущих. Кроме того, рассмотрен промышленный
опыт разных стран, подтверждающий применимость
данной технологии для производства строительных
материалов с низким выбросом CO2.
Ключевые слова: геополимер; щелочно активируемый цемент; строительные материалы; бетоны.
Introduction
Alkali-activated binders derived from blast furnace
slag, fly ash and/or metakaolin, and including in particular the low-calcium aluminosilicate materials referred
to as “geopolymers”, have attracted a high level of interest in academic research and commercial development
during the past decades [1, 2]. The name “geopolymer”
was first promoted by the French chemical engineer Joseph Davidovits in the 1970’s [3], and is now recognised
in many parts of the world as representing a type of cement-like alkali aluminosilicate binder. These materials
are produced through the reaction of an aluminosilicate
powder — normally an industrial by-product such as coal
fly ash, blast furnace slag or other metallurgical slags, calcined clay, or natural pozzolan — with an alkaline activator. This activator is usually supplied as an aqueous
20
№ 2 (34) 2014
«ALITinform» Международное аналитическое обозрение
Введение
В последние десятилетия активируемые щелочью вяжущие вещества, получаемые из доменного
шлака, золы-уноса и/или метакаолина, в том числе
алюмосиликатные материалы с низким содержанием
кальция, которые принято называть геополимерами,
стали предметом повышенного интереса в научной
и коммерческой сферах [1, 2]. Термин «геополимер»
предложен французским инженером-химиком Жозефом Давидовицем в 1970-е годы [3], и в настоящее
время он признан во многих странах как определенный вид щелочного алюмосиликатного вяжущего,
схожего с цементом. Эти материалы получают путем
реакции алюмосиликата, обычно представляющего
concrete | бетон
18.
McLellan, B.C., Williams, R.P., Lay, J., et al. Costs
and carbon emissions for Geopolymer pastes
in comparison to Ordinary Portland Cement. Journal of Cleaner Production, vol. 19 (9–10), 2011. P.
1080–1090.
19.
Angst, U., Elsener, B., Larsen, C.K., et al. Critical chloride content in reinforced concrete — A review. Cement
and Concrete Research, vol. 39 (12), 2009. P. 1122–1138.
20.
Lloyd, R.R., Provis, J.L., van Deventer, J.S.J. Pore
solution composition and alkali diff usion in inorganic polymer cement. Cement and Concrete Research, vol. 40 (9), 2010. P. 1386–1392.
21.
Duxson, P., Provis, J.L., Lukey, G.C., van Deventer,
J.S.J. The role of inorganic polymer technology in the
development of “Green concrete”. Cement and Concrete Research, vol. 37 (12), 2007. P. 1590–1597.
22.
van Deventer, J.S.J., Provis, J.L., Duxson, P., Brice,
D.G. Chemical research and climate change as
drivers in the commercial adoption of alkali activated materials. Waste and Biomass Valorization,
vol. 1 (1), 2010. P. 145–155.
23.
VicRoads, VicRoads Standard Specifications, Section 620 — Precast Concrete Units. VicRoads. Melbourne, Australia, 2009.
В данный момент в области щелочно активируемых материалов ведется необходимая работа,
и на основании ее результатов появляется детальное
понимание структуры и химических свойств данных материалов, растет уверенность в возможности
их применения во многих отраслях строительства.
По ряду проблем еще предстоит серьезная работа,
в частности, это касается проверки методов испытаний на долговечность для щелочно активируемых материалов. Однако уже существует фундаментальное
научное понимание их структуры и механизмов разрушения, что дает уверенность в том, что они будут
пригодны для применения во многих отраслях строительства, использующих большие объемы материалов.
Благодарности
Исследования, в результате которых были
получены описанные выше результаты, финансировались Европейским советом по исследованиям
в рамках 7-й рамочной программы ЕС (FP/2007–2013)
— Соглашения по грантам ERC #335928 (GeopolyConc).
Автор благодарит за помощь коммерческие организации, предоставившие фотографии для публикации.
Огромную помощь в определении и разработке обсуждаемых идей оказали полезные дискуссии с д-ром
Сьюзен А. Берналь и другими членами технических
комитетов RILEM 224–AAM и 247–DTA. ◀
В 2013 году «ЕВРОЦЕМЕНТ груп» отгрузил потребителям на 1 млн тонн цемента больше, чем годом ранее
Крупнейший в России и на территории СНГ Холдинг по производству строительных материалов «ЕВРОЦЕМЕНТ груп»
по итогам работы в 2013 году демонстрирует увеличение отгрузки цемента потребителям +5 %.
Совокупное производство 16-ти заводов Холдинга в России, Украине
и Узбекистане в 2013 году составило более 24,5 млн тонн цемента. При этом
рост отгрузок цемента потребителям составил в среднем 5 % и на 1 миллион тонн превысил показатель 2012 года.
ПОСТАВЩИК СТРОИТЕЛЬСТВА № 1
«Сегодня Холдинг «ЕВРОЦЕМЕНТ груп» обладает мощностями, способными обеспечить высококачественным цементом глобальные проекты
любой сложности и объема. На нашем цементе реконструированы и построены порядка 80 % всех взлетно-посадочных полос аэропортов, возведенных в России за последние годы — аэропорты Пулково, Внуково,
г. Казани, г. Липецка и т. д. На цементе предприятий Холдинга возведены
крупнейшие объекты атомной энергетики страны: Татарская, Башкирская,
Кольская, Нововоронежская, Курская, Калининская, Смоленская атомные электростанции и другие объекты. Наша продукция используется
при строительстве жилья любой сложности: от малоэтажного до высотного, от типовых проектов до элитного жилья», — отмечает Президент
Холдинга «ЕВРОЦЕМЕНТ груп» Михаил Скороход.
На цементе Холдинга также построены станции метрополитена
в Москве, Санкт-Петербурге, Самаре и других городах, буровые платформы, дороги, спортивные объекты «Универсиады-2013» в Казани и Зимних Олимпийских игр 2014 г. в Сочи, а также стадионы и сопутствующая инфраструктура, строящиеся для эксплуатации в рамках Чемпионата мира по футболу 2018 года, в том числе стадион «Спартак» в Москве. Объем производства
Холдинга позволяет возводить 100 млн м2 жилья, обеспечивая квартирами более 3 млн семей, прокладывать 20 000 км автомобильных дорог, строить
67 млн м2 промышленной инфраструктуры в год. Потребителями нашей продукции являются 300 млн человек.
ВЫСОКОЕ КАЧЕСТВО ЦЕМЕНТА
Продукция российских предприятий Холдинга является обладателем высших наград — платиновых знаков качества Международной выставки (конкурса) «Всероссийская марка (III тысячелетие), Знак качества XXI века» и дипломов конкурса «100 лучших товаров России», а цементным заводам Холдинга
присвоены «Паспорта предприятий высокого качества».
Цементы предприятий Холдинга прошли экологическую экспертизу и имеют заключение на соответствие стандарту «EcoMаterial Basic. Экологически
безопасные строительные материалы». Получение сертификата подтверждает, что продукция предприятий соответствует всем экологическим нормам, безопасна для человека, а в производстве продукции используются передовые технологии и оборудование, которое минимизирует воздействие
на окружающую среду.
“ALITinform” International Analytical Review
No. 2 (34) 2014
29
concrete | бетон
*
Justnes, H., Prof., Chief Scientist; **Ng, S., Dr., Department of Concrete,
SINTEF Building and Infrastructure, Trondheim, Norway
FUTURE CHALLENGES
FOR CONCRETE ADMIXTURES PART II
*
Юстнес Х., профессор, главный научный сотрудник; **Нг С., доктор, кафедра бетона,
Институт строительства и инфраструктуры SINTEF, Трондхейм, Норвегия
ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ
ДОБАВОК ДЛЯ БЕТОНА ЧАСТЬ II
Часть I была опубликована в № 1 (33), 2014
Part I was published in No. 1 (33), 2014
Hydration Regulators
The different stages of cement hydration as it
will appear for the rate of hydration heat in isothermal
calorimetry are plotted in Fig. 1 (see part I, No. 1 (33),
2014). The admixtures belonging to hydration regulators can be grouped into accelerators and retarders,
which again can be sub-divided into those affecting
setting and hardening. The principally different effects
of setting and hardening accelerators on rate of cement
hydration can be seen from Fig. 3a, while the analogy
for retarders are shown in Fig. 3b.
Accelerators
Accelerators may be classified in numerous ways.
For instance, the European norm EN 934–2:2001 [23]
makes a distinction between setting and hardening properties when defining accelerators for concrete:
Set accelerating admixture — admixture which
decreases the time to commencement of transition of the
mix from the plastic to the rigid state.
Hardening accelerating admixture — admixture
which increases the rate of development of early strength
in the concrete, with or without affecting the setting time.
Setting is normally determined by measuring the
time until a certain mechanical resistance is obtained
when a penetration needle is forced into the cement paste
(e. g. the Vicat apparatus). A distinction is even made
between initial and final setting time. The level of hardening is normally determined by measuring the compressive strength of hardened cement paste, mortar and
concrete prisms.
Setting and hardening may also be determined indirectly by measuring the heat evolution or temperature
increase generated from the chemical reactions between
cement and water. The hydration of cement, being an
exothermic reaction, produces heat and if the hydration
30
№ 2 (34) 2014
«ALITinform» Международное аналитическое обозрение
Регуляторы скорости гидратации
Стадии гидратации цемента, различающиеся по скорости тепловыделения при изотерми ческой ка лориме т рии, п редс та влены
на рис. 1 (см. часть I, № 1 (33), 2014). Добавки,
относящиеся к категории регуляторов скорости
гидратации, можно разделить на ускорители
и замедлители, которые в свою очередь можно
подразделить на добавки, влияющие на процесс схватывания и процесс твердения. Принципиальное различие между влиянием ускорителей схватывания и ускорителями твердения
на скорость гидратации цемента можно увидеть
на рис. 3a, а аналогичную ситуацию для замедлителей — на рис. 3б.
Ускорители
Ускорители можно классифицировать различными способами. Например, в европейском
стандарте EN 934–2:2001 [23] при определении
ускорителей для бетона делается различие между
показателями схватывания и твердения:
Ускоритель схватывания — добавка, уменьшающая время начала перехода смеси из пластичного в твердое состояние.
Ускоритель твердения — добавка, увеличивающая развитие начальной прочности в бетоне с влиянием или без влияния на время схватывания.
Схватывание обычно определяется измерением времени до появления механического
сопротивления при вводе в цементное тесто пенетрометра (аппарат Вика). При этом различают
время начала и окончания схватывания. Степень
твердения обычно определяется путем измерения
прочности при сжатии цементного камня, раствора и бетонных образцов.
concrete | бетон
Debroux, R., Chairman of the Sub-committee on Concrete Pavements, PIARC, Brussels, Belgium
BEST PRACTICE GUIDE FOR MAINTENANCE OF
CONCRETE ROADS FOR THE CONSTRUCTION
TYPES JOINTED PLAIN CONCRETE PAVEMENT
AND CONTINUOUSLY REINFORCED
CONCRETE PAVEMENT PART II
Дебро Р., председатель подкомиссии PIARC по бетонным покрытиям, Брюссель, Бельгия
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРИМЕНЕНИЮ
ПЕРЕДОВЫХ МЕТОДОВ В ОБЛАСТИ
ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА БЕТОННЫХ
ДОРОГ СО СБОРНЫМ НЕАРМИРОВАННЫМ
БЕТОННЫМ И БЕСШОВНЫМ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫМ
ТИПОМ ПОКРЫТИЯ ЧАСТЬ II
Часть I была опубликована в № 1 (33), 2014
Part I was published in issue No. 1 (33), 2014
3.
Maintenance measures
3.
Ремонтные мероприятия
3.1
For all Types of Construction
3.1
Ремонтные мероприятия
для всех типов покрытий
3.1.1
Repair and renewal of joint fillers
3.1.1
Ремонт и восстановление
заполнителей швов
Repairs to joint fillers are small scale repair measures that can be performed with little effort, usually by
hand, and should be conducted immediately after localised damage has occurred, in order to restore the sealing
effect of the system.
Repairs to joint fillers should be performed with
the same materials that were initially used to seal the
joints. They may be hot or cold-processed joint fi llers or
joint profi les.
The fi ller in dummy or pressure joints should be
replaced when it no longer seals (e. g. due to ageing of the
joint fi ller and/or joint profi les). It is desirable to treat
all joints in consecutive sections across the entire width
of the carriageway when the concrete pavement is fairly
evenly used. Economic considerations indicate that joint
filler should be replaced with joint fi ller and joint profiles
should be replaced with joint profiles. Cost-effective repair
of minor edge damage in the joint area can be achieved
by fi lling the damaged areas with hot-processed joint
filler. The traffic area must be kept free of traffic during
joint-fi lling work.
42
№ 2 (34) 2014
«ALITinform» Международное аналитическое обозрение
Ремонт заполнителей швов представляет собой мелкий ремонт, не требующий особых усилий.
Он может выполняться вручную, сразу после обнаружения локального дефекта и необходим для восстановления герметичности системы.
Ремонт заполнителей швов производится теми же материалами, которые использовались
для герметизации первоначального шва. Данные материалы могут представлять собой холодные или горячие мастики, а также готовые профили.
Заполнители в ложных или обжимных швах
должны заменяться при разгерметизации шва (например, из-за износа наполнителя и/или профиля).
Когда бетонное покрытие дороги используется равномерно, желательно вести работы последовательно
на всех швах по ширине проезжей части. Из экономических соображений мастики должны заменяться мастиками, профили — профилями. Экономически эффективен ремонт небольших повреждений
2–4 декабря // December 2–4
Москва, Экспоцентр // Moscow, Expocentre
PreCast-2014
Международная специализированная выставка
«Оборудование и заводы ЖБИ, ЖБК и ДСК»
International Specialized Exhibition
“Plants and Equipment for Precast and Reinforced Concrete Production”
Темы выставки:
Subjects of the exhibition:
• Оборудование для формования мелкоштучных
изделий, бетонных и железобетонных конструкций;
• Бетоносмесительное оборудование и узлы;
• Модифицирующие добавки и пигменты;
• Оборудование для тепловлажной обработки
изделий и конструкций;
• Внутрицеховая и заводская логистика;
• Складирование и переработка сырьевых
материалов и готовой продукции;
• Автоматизация и контроль качества производства;
• Арматура. Оборудование для арматурных работ;
• Смесители, дозаторы
• Forming equipment for concrete and reinforced
concrete products of small size;
• Mixing equipment and its components;
• Additives and pigments;
• Water and thermal treatment of concrete products;
• Department and plant logistics;
• Warehousing, processing of raw materials
and finished products;
• Automation and quality control of production;
• Reinforcement. Equipment for reinforcement;
• Mixers, measuring equipment
О выставке:
About the exhibition:
• Крупнейшая специализированная выставка в Европе:
160 компаний
5000 кв. м выставочных площадей
7500 посетителей
• 60 % посетителей выставки — руководители,
технические директора и главные технологи,
принимающие решения на предприятиях
• The largest specialized exhibition in Europe:
160 companies
5000 sq. m exhibition space
7500 visitors
• 60 % of the visitors — general managers,
technical advisors and chief technologists
В рамках выставки проходят три конференции:
• 600 участников
• 160 аналитических докладов
• Доклады представлены
ведущими специалистами из 18 стран мира
There are three conferences within
the framework of the exhibition:
• 600 participants
• 160 analytical reports
• Reports presented by the leading industry experts
from 18 countries
ЗАПЛАНИРУЙТЕ УЧАСТИЕ УЖЕ СЕЙЧАС! // PLAN YOUR PARTICIPATION NOW!
Организатор
Organizer
При поддержке:
Государственная дума РФ
Правительство Москвы
Правительство Московской области
Российский союз строителей
Союз производителей цемента России
www.con-tech.ru/precast
With support:
The State Duma of the Russian Federation
The Moscow City Government
The Moscow Regional Government
The Russian Union of Builders
The Union of Cement Producers of Russia
МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС ПО ТЕХНОЛОГИИ БЕТОНА
INTERNATIONAL CONGRESS ON TECHNOLOGY OF CONCRETE
2–3 декабря, Москва, Экспоцентр
December 2–3, Moscow, Expocentre
BlockRead-2014
ПРИГЛАШАЕМ ВАС ПРИНЯТЬ УЧАСТИЕ
В 3-Й МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ
«СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СБОРНЫХ
БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ»
GLAD TO INVITE YOU TO TAKE PART
IN THE 3RD INTERNATIONAL SCIENTIFIC AND TECHNICAL CONFERENCE
“MODERN TECHNOLOGIES AND EQUIPMENT FOR PRECAST CONCRETE AND REINFORCED
CONCRETE CONSTRUCTIONS”
КОНФЕРЕНЦИЯ BLOCKREAD ЭТО:
“BLOCKREAD” CONFERENCE STANDS FOR:
• выступление докладчиков со всего мира;
• встреча ведущих производителей отрасли;
• выступление известных ученых и
представителей ассоциаций;
• одна площадка со специализированной
выставкой и оборудованием.
• speeches of lecturers from all over the world;
• meeting of the leading manufacturers of the industry;
• presentations of the renowned scientists and
representatives of associations;
• one platform with a specialized exhibition and
equipment.
Организатор:
Organizer:
Поддержка:
Supported by:
Контактная информация:
Тел./факсы: +7 (812) 380-65-72, 335-09-92, 703-71-85
+7 (495) 580-54-36
[email protected]
Contact information:
Phone/fax: +7 (812) 380-65-72, 335-09-92, 703-71-85
+7 (495) 580-54-36
[email protected]
ЗАПЛАНИРУЙТЕ УЧАСТИЕ УЖЕ СЕЙЧАС! // PLAN YOUR PARTICIPATION NOW!
www.con-tech.ru
concrete | бетон
Fig. 26.
Рис. 26.
Subsequent installation of a slot channel
Последовательность установки лотковых каналов
pipes are to be provided, these should have adequate
cross-sections.
3.1.8.1 Additional seepage pipes along
the edge of the roadway
A seepage pipe must be installed along the edge
of the roadway. To ensure that the seepage pipe cannot
freeze, it must be installed at a depth and a lateral distance
from the surface of the embankment that is greater than
the frost-proof thickness of the superstructure. Connection to a drain pipe is essential.
или поперечного уклона или каких-либо помех в дренажной системе), ее отвод может устраиваться при помощи прорезывания продольных или поперечных
канавок в проезжей части, выдалбливания желобов
или устройства коробчатых (рис. 25) и лотковых каналов (рис. 26), расположенных перпендикулярно
к направлению движения. ◀
Окончание в № 3 (35), 2014
3.1.8.2 Subsequent drainage of the bedding layer
Where water has penetrated underneath the concrete layer because of a lack of lateral drainage, e. g. when
the base courses are of different heights, drainage can
be ensured by incorporating a seepage line into the base
course. The seepage line (drain pipe, drainage channel,
etc.) must be drained by a transverse collector pipe.
3.1.8.3 Improving the surface water drainage
Where water remains on the roadway, e. g. due to
a lack of transverse or longitudinal incline or a drainage
obstacle, water drainage can be ensured by cutting transverse
or longitudinal grooves into the roadway, by grinding or by
using box channels (Fig. 25), and slot channels (Fig. 26),
positioned horizontally to the direction of travel. ◀
www.facebook.com/alitinform
www.twitter.com/alitinform
www.alitinform.ru
To be continued in issue No. 3 (35), 2014
“ALITinform” International Analytical Review
No. 2 (34) 2014
57
gypsum | гипс
*
Freyer, D., Dr. rer. nat.; Voigt, W., Dr. rer. nat. habil., Prof.; Winkler, A., Dipl. Chem.; Fritz, S.,
Dipl.-Nat., TU Bergakademie Freiberg, Institut für Anorganische Chemie, Freiberg, Germany;
Aberle, T., Dr., Akzo Nobel Chemicals AG, Sempach-Station, Switzerland
HYDROPHOBIZING
OF GYPSUM BY SILANES
*
Фрейер Д., д-р наук; Фойт В., др. наук, проф.; Винклер А., дипл. химик; Фриц С.,
дипл. специалист, Институт неорганической химии, Горная академия Фрайберга, Германия;
Аберле Т., д-р, компания Akzo Nobel Chemicals AG, Земпах Штацион, Швейцария
ГИДРОФОБИЗАЦИЯ ГИПСА ПУТЕМ
ВВЕДЕНИЯ СИЛАНОВ
Abstract
Аннотация
The main disadvantage of gypsum products is
the poor water resistance. It´s known that water resistance of gypsum based products can be increased by adding special silanes. The mechanism of the hydrophobizing effect of propyltriethoxysilane as a representative for
a short chain alkylalkoxysilane is studied in detail. Water
absorption tests and NMR studies in combination with
Molecular Dynamic (MD) simulations show that fast
hydrolysis of the alkylalkoxysilane is required and that
mainly the formation of mono hydrolyzed propyldiethoxysilanol molecules is responsible for the hydrophobizing effect of alkalized gypsum materials.
Key words: hydrophobization; gypsum; silanes; propyltriethoxysilane; molecular dynamic simulation.
1.
Introduction
Gypsum products are used in a wide range of applications, primarily in the building material sector.
The most important are gypsum and gypsum-lime
plasters, plaster boards, gypsum fiber boards, standard wall boards or plaster floors. Despite a low solubility of gypsum of water (2.75 g/l) gypsum products
have a high water sensitivity. Th is limits the use to indoor applications.
Gypsum can absorb water reversible via the pore
system, whereas swelling caused by water mass transport can result in significant reduction of strength and
surface damage. The increase of the water resistance
of gypsum products is an important requirement to widen the use to wet humid indoor areas. The application
of special additives with hydrophobizing effect, added
to the gypsum formulation, is described in several patents [1–6]. Examples for such additives are fatty acids
and their salts, silanes, wax emulsions, alkyl silicon resins and alkylalkoxysilanes described by [7]. The most
58
№ 2 (34) 2014
«ALITinform» Международное аналитическое обозрение
Основным недостатком продуктов из гипса является низкая водостойкость, которую можно
увеличить путем введения в его состав производных
силанов. Подробно рассмотрен механизм эффекта
гидрофобизации пропилтриэтоксисилана как представителя класса алкилалкоксисиланов с короткой
цепочкой. Испытания на водопоглощение и ЯМРисследования вместе с молекулярно-динамическим
моделированием показывают, что необходим быстрый гидролиз алкилалкоксисилана, а эффект гидрофобизации обработанных щелочью гипсовых
материалов наступает, прежде всего, из-за образования моногидролизованных молекул пропилдиэтоксисиланола.
Ключевые слова: гидрофобизация; гипс; силаны; пропилтриэтоксисилан; молекулярно-динамическое моделирование.
1.
Введение
Гипсовые материалы широко применяются
в первую очередь в сфере строительства. К важнейшим из них относятся гипсовая и гипсо-известковая штукатурка, гипсокартон, гипсоволокнистые
панели, стандартные стеновые панели и бесшовные
полы из гипса. Несмотря на низкую растворимость
(2,75 г на литр), материалы из гипса имеют высокую
чувствительность к воде. Это позволяет использовать
их только во внутренних помещениях.
Гипс может поглощать воду через поры,
при этом набухание, вызванное водой, может
привести не только к значительному снижению
прочности, но и повреждению поверхностей. Повышение водостойкости продуктов из гипса —
важное условие для их использования во внутренних помещениях с повышенной влажностью.
2–4 декабря 2014 г., Москва, Экспоцентр
December 2–4, 2014, Moscow, Expocentre
MixBuild
XVI Международная научно-техническая конференция
«Современные технологии сухих смесей в строительстве»
XVI International Scientific Conference
“Modern Technologies of Dry Mixtures in Construction”
ОСНОВНАЯ ТЕМАТИКА:
›
›
›
›
›
›
›
›
MAIN SUBJECTS
Область применения сухих смесей
Технико-экономические показатели
Сырье для производства сухих смесей
Оборудование и заводы для производства
сухих смесей
Нормативная база и сертификация сухих смесей
Оборудование и технологии для переработки
Санитарно-гигиенические и экологические аспекты
производства и применения
Современные тенденции на рынке сухих смесей
›
›
›
›
›
›
›
›
Application areas of dry building mixtures
Technical and economic indices
Raw materials for dry mixtures production
Equipment and plants for production of dry building
mixtures
Standards and certificates for dry building mixtures
Equipment and technologies for processing
Ecological and sanitary aspects
of production and using
Modern trends in dry building mixtures market
В 2014 г. в рамках конференции «MixBuild» пройдет секция по современным добавкам
для сухих строительных смесей под председательством д-ра тех. наук Йоханна Планка,
профессора Мюнхенского технического университета, Германия
In the framework of Conference “MixBuild-2014” Dr. Johan Plank, a renowned Professor at
the Technische Universitat Munchen (Germany) chaired a section on modern additives for dry
construction mixtures
ЗАПЛАНИРУЙТЕ СВОЕ УЧАСТИЕ УЖЕ СЕЙЧАС! // PLAN YOUR CONFERENCE PARTICIPATION RIGHT NOW!
Организатор
Organizer
При поддержке:
Государственная дума РФ
Правительство Москвы
Правительство Московской области
Российский союз строителей
Союз производителей цемента России
www.dry-mix.ru
With support:
The State Duma of the Russian Federation
The Moscow City Government
The Moscow Regional Government
The Russian Union of Builders
The Union of Cement Producers of Russia
gypsum | гипс
Najafi Kani, E., Dr., Gypsum Research Group, School of Chemical, Petroleum,
and Gas Engineering, Semnan University, Semnan, Iran
IMPROVING WATER RESISTANCE
AND STRENGTH IN GYPSUM PLASTER
BY ORGANIC AND INORGANIC ADDITIVES
Наджафи Кани Э., д-р наук, группа исследований по гипсу, школа технологии
химикатов, нефти и газа, Университет Семнана, Иран
УЛУЧШЕНИЕ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ
И ПРОЧНОСТИ ГИПСА ПРИ ПОМОЩИ
ОРГАНИЧЕСКИХ И НЕОРГАНИЧЕСКИХ ДОБАВОК
Аннотация
Abstract
Gypsum-based materials usually suffer from water-related deterioration. They lose their compressive
strength when saturated with moisture. The limitation
of gypsum plaster applications is because of their physic-chemical characteristics such as poor hardness and
solubility in water. In this research work, an investigation has been done on improving the water resistance
and compressive strength properties in gypsum plaster products by utilizing different organic and inorganic chemical additives. The used additives are modified
melamine-formaldehyde (MML), hydroxy propyl methyl
cellulose (HPMC), zinc stearate (ZS), and white Portland
cement (WPC). Experimental design was based on DOE
of Taguchi method utilizing Minitab soft ware version
16. Four different levels for the additives were selected.
The produced mixtures were tested for their 7-day compressive strength and 2 h water absorption. The results
indicate that gypsum products with good waterproofing
and high strength could be produced by blending organic
admixtures with each other or with inorganic materials.
Interaction between the used organic and inorganic materials here could result in 150 % increase in compressive
strength and 85 % decrease in water absorption of dry
mix gypsum plaster.
Key words: gypsum; water resistance; strength;
dry mix; admixture.
Материалы на основе гипса, как правило, под
воздействием воды снижают свои показатели. При насыщении влагой их прочность при сжатии резко снижается. Ограничение применимости гипса связано
с его физико-химическими показателями, в том числе
низкой твердостью и слабой растворимостью в воде.
В статье исследуются возможности повышения водостойкости и прочности при сжатии изделий из гипса
за счет введения органических и неорганических химических добавок. В качестве добавок использовался
модифицированный меламинформальдегид (MML),
гидроксипропилметилцеллюлоза (HPMC), стеарат
цинка (ZS) и белый портландцемент (БПЦ). В основу
эксперимента был положен метод Тагути с использованием программного обеспечения Minitab (версия
16). Были выбраны четыре различные концентрации
добавки. Приготовленные образцы испытывались
на прочность при сжатии на 7-е сут. и на водопоглощение по результатам двухчасового выдерживания.
Результаты показали, что изделия из гипса с низким
водопоглощением и высокой прочностью могут быть
получены путем комбинирования различных добавок
друг с другом. Взаимодействие между ними приводит
к увеличению прочности при сжатии гипса, приготовленного из сухой смеси, на 150 % и снижению водопоглощения на 85 %.
Ключевые слова: гипс; водопоглощение; прочность; сухая смесь; добавка.
1.
Introduction
The limitation of gypsum plaster applications is because of their physical and chemical characteristics such
as poor hardness and solubility in water. Gypsum-based
materials lose their compressive strength when saturated with moisture. Relatively long exposure or repeated
exposure to water irreversibly damages their structure.
76
№ 2 (34) 2014
«ALITinform» Международное аналитическое обозрение
1.
Введение
Ограничение применимости гипса связано
с его физико-химическими показателями, в том числе
низкой твердостью и слабой растворимостью в воде.
При насыщении влагой материалов на основе гипса
gypsum | гипс
16
25.48
30
12
25
10
20
15
8
12.5
6
10
4
5
0
14
2hr water absorption //
Водопоглощение за 2 ч, %
Compressive strength, MPa //
Прочность при сжатии, МПа
35
с эталоном, а водопоглощение составляет 2,29 % —
уменьшение на 85 %.
4.
Выводы
▷
Настоящее исследование показало возможность производства гипсового материала
с хорошей водостойкостью и высокой прочностью путем комбинации органических добавок друг с другом или с неорганическими
материалами.
К достижению высокой прочности и хорошей
водостойкости может привести плотная упаковка частиц, которая обеспечивается добавками помимо придания ими гипсу гидрофобных свойств.
При производстве гипса хорошую прочность
при приемлемой водостойкости может обеспечить глиноземистый цемент с высоким
содержанием алюминатов кальция.
Целлюлозные полимеры могут придавать гипсу гидрофобные свойства.
Взаимодействие между используемыми
органическими и неорганическими добавками в данном случае может привести
к увеличению прочности при сжатии гипса на 150 % и уменьшению его водопоглощения на 85 %. ◀
2
Blank // Эталон
0
Formulation 2 // Состав 2
Formulation 2 // Состав 2
▷
Compressive strength // Прочность при сжатии
Water absorption // Водопоглощение
Fig. 11.
Рис. 11.
Strength and water absorption of formulation 2
(sample with the lowest water absorption)
Прочность и водопоглощение для состава 2
(образец с наименьшим водопоглощением)
▷
▷
18.
Murayama, S., Toko, A. High-strength gypsum
products with good waterproofness, Chem. Abstr., No. 84 (78793), 1976.
19.
Maier, S.W. Lamprecht, A.J.H. Gypsum product,
Chem. Abstr., No. 90 (75711), 1979.
▷
“ALITinform” International Analytical Review
No. 2 (34) 2014
85
gypsum | гипс
*Yu, Q. L., PhD, Assistant Prof.; **Brouwers, H. J. H., Prof. Dr. Ir.,
Department of the Built Environment, Eindhoven University of Technology, Eindhoven, the Netherlands
DESIGN OF LIGHTWEIGHT AGGREGATES
COMPOSITES: AN INSIGHT INTO CALCIUM
SULPHATE AND CEMENT AS BINDERS PART II
*Ю К. Л., канд. наук, доцент; **Брауэрс Х. Дж. Х., д-р, проф.,
кафедра антропогенной среды, Технологический университет Эйндховена, Эйндховен, Нидерланды
ПОДБОР СОСТАВА КОМПОЗИТОВ НА ЛЕГКИХ
ЗАПОЛНИТЕЛЯХ: АНАЛИЗ ПРИМЕНЕНИЯ
СУЛЬФАТА КАЛЬЦИЯ И ЦЕМЕНТА
В КАЧЕСТВЕ ВЯЖУЩИХ ЧАСТЬ II
Часть I была опубликована в № 1 (33), 2014
Part I was published in No. 1 (33), 2014
3.1
3.1
Cement as binder
The cement used in this study is Ordinary Portland Cement (OPC) CEM I 52.5 N, provided by ENCI (the
Netherlands). A polycarboxylic ether based superplasticizer is used to adjust the workability. Limestone powder
is used as fi ller to adjust the powder content. Normal aggregates used are broken sands with two different fractions of 0–1 mm and 0–4 mm and micro-sand with the
maximum particle size of 1 mm (Graniet-Import Benelux, the Netherlands). The used materials are summarized in Table 3 and Fig. 10.
It is recommended that a water/powder ratio by
volume of 0.85–1.10 is a suitable starting value for the
water content determination in order to design self-compacting concrete [19], which is also confirmed by [11] who
reported an optimal water/powder ratio by mass of 0.30.
Due to the high fluidity, self-compacting concrete/mortar
normally has a risk of segregation and blockage, which can
be prevented by the use of a sufficient amount of fines (defined as particles with a size smaller than 125 μm). Hence,
in the present study, the water amount, i. e. water/powder
ratio is chosen as one of the research topics, and different
water contents are used to investigate its effect.
Использование цемента
в качестве вяжущего
В настоящем исследовании использован обычный портландцемент (ОПЦ) CEM I 52.5N, предоставленный компанией ENCI (Нидерланды). Также
для повышения удобоукладываемости применялся
суперпластификатор (СП) на основе эфира поликарбоксилата. В качестве наполнителя был использован
известняковая мука. В качестве заполнителя применялись два вида дробленного песка — с фракциями
0–1 мм и 0–4 мм, а также микропесок с максимальным размером частиц 1 мм (Graniet-Import Benelux,
Нидерланды). Краткая характеристика используемых
материалов приведена в табл. 3 и на рис. 10.
При расчете точного объема воды затворения для изготовления самоуплотняющегося бетона рекомендуется значение отношения исходного объема воды к объему мелких фракций (менее
125 мкр), равное 0,85–1,10 [19]; при этом иногда указывается оптимальное массовое соотношение «вода
/ мелкие фракции», равное 0,30 [11]. В связи с высокой подвижностью самоуплотняющейся бетонной
смеси обычно существует вероятность расслоения,
Table 3.
Properties of the used materials
Таблица 3. Свойства используемых материалов
Material // Материал
Type // Вид
Cement // Цемент
Filler // Наполнитель
Fine sand // Мелкий песок
Fine sand // Мелкий песок
Coarse sand // Крупный песок
Superplasticizer // Суперпластификатор
CEM I 52.5N
Limestone powder // Известняковая мука
Micro-sand // Микропесок
Sand 0–1 mm // Песок 0–1 мм
Sand 0–4 mm // Песок 0–4 мм
Polycarboxylate ether // Эфир поликарбоксилата
86
№ 2 (34) 2014
«ALITinform» Международное аналитическое обозрение
Specific density, kg/m3 //
Удельная плотность, кг/м3
3180
2710
2720
2650
2650
1100
gypsum | гипс
of ASTM Standards. vol. 04.02. American Society
for Testing and Materials, Philadelphia, USA.
37.
Topcu, I. B., and Uygunoglu, T. (2010). Effect
of aggregate type on properties of hardened selfconsolidating lightweight concrete (SCLC). Construction and Building Materials 24:1286–1295.
38.
Kan, A., and Demirboga, R. (2009). A novel material for lightweight concrete production. Cement
& Concrete Composites 31:489–495.
Композит, полученный с применением β-полугидрата в качестве вяжущего, имеет характеристики, близкие к обычному бетону; в частности, их пористость, прочность при сжатии
и теплопроводность подчиняются тем же закономерностям, что и плотность; это указывает
на возможность применения сульфата кальция в качестве вяжущего при производстве
композитов для несущих конструкций, которые могут в определенной степени заменить
изделия из бетона. ◀
Acknowledgements
Благодарности
The authors wish to express their gratitude to the
following sponsors of the Building Materials research
group at TU Eindhoven: Rijkswaterstaat Grote Projecten
en Onderhoud, Graniet-Import Benelux, Kijlstra Betonmortel, Struyk Verwo, Attero, Enci, Provincie Overijssel, Rijkswaterstaat Zee en Delta — District Noord, Van
Gansewinkel Minerals, BTE, Alvon Bouwsystemen, V. d.
Bosch Beton, Selor, Twee “R” Recycling, GMB, Schenk
Concrete Consultancy, Geochem Research, Icopal, BN
International, APP All Remove, Consensor, Eltomation, Knauf Gips, Hess AAC Systems, Kronos and Joma
(in chronological order of joining).
▷
Авторы благодарят спонсоров отделения строительных материалов Технологического университета Эйндховена: Rijkswaterstaat Grote Projecten
en Onderhoud, Graniet-Import Benelux, Kijlstra
Betonmortel, Struyk Verwo, Attero, Enci, Provincie
Overijssel, Rijkswaterstaat Zee en Delta — District Noord,
Van Gansewinkel Minerals, BTE, Alvon Bouwsystemen, V.
d. Bosch Beton, Selor, Twee «R» Recycling, GMB, Schenk
Concrete Consultancy, Geochem Research, Icopal, BN
International, APP All Remove, Consensor, Eltomation,
Knauf Gips, Hess AAC Systems, Kronos и Joma (в хронологическом порядке начала сотрудничества).
ПОДАЧА МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ НАУЧНОЙ ПУБЛИКАЦИИ // SUBMITTING PAPERS FOR SCIENTIFIC PUBLICATION
Редакция журнала публикует материалы по профильным темам отечественных и зарубежных авторов, нигде ранее не опубликованные
и не предназначенные для передачи в другие издания.
Editorial Board publishes papers by local and foreign
authors on profile themes if they were not published
before and are not under consideration for publication elsewhere.
Передаваемый в редакцию материал должен сопровождаться:
• Рекомендательным письмом руководителя предприятия (института, отдела, кафедры);
• Подтверждением, что статья предназначена для публикации
в журнале Международное аналитическое обозрение «ALITinform:
Цемент. Бетон. Сухие смеси», что она ранее нигде не публиковалась и в настоящее время не передана в другие издания;
• Сопроводительным письмом, в котором указаны фамилия, имя
и отчество автора(ов) полностью; сведения об авторе(ах) — ученое звание, ученая степень, место работы/учебы, контактная информация каждого автора — почтовый адрес и адрес электронной почты, номер телефона;
• Распечаткой статьи, обязательно подписанной всеми авторами.
Текст статьи должен включать:
• Название на русском и английском языках;
• Имена и фамилии авторов на русском и английском языках;
• Сведения об авторах на русском и английском языках — ученое
звание, ученая степень, место работы/учебы;
• Реферат (500 знаков) — на русском и английском языках;
• Ключевые слова (3–5 слов) на русском и английском языках;
• Коды УДК;
• Список литературы.
The submitted material must be accompanied by:
• Recommendation Letter from the head of the company (department, faculty, chair);
• Confirmation Letter which declares that the submitted paper is intended solely for publication in
International Analytic Review “ALITinform: Cement.
Concrete. Dry Mixtures”, it reports unpublished
work and is not under consideration for publication elsewhere;
• Cover Letter containing author(s)’ full name(s); information about each author: academic degree;
place of work/study; contact information — postal
address and e-mail, telephone numbers;
• Printed version signed by all authors.
Articles should include:
• Title;
• The full name of each author;
• Information about each author — academic degree,
place of work/study;
• Abstract — 500 characters;
• Key words, which may or may not appear in the title
• References.
Текстовые материалы принимаются в форматах (.doc) или (.rtf).
Иллюстративные материалы, схемы, диаграммы принимаются в
форматах (.tif), (.jpg), (.eps), (.ai), и (.cdr) (шрифты конвертированы в
кривые).
100
№ 2 (34) 2014
«ALITinform» Международное аналитическое обозрение
Text material is accepted in (.doc) or (.rtf) file formats.
Illustrative material is accepted in (.tif), (.jpg), (.eps), (.ai),
or (.cdr) file formats (characters converted to curves).
ALITinform — Цемент. Бетон. Сухие смеси // Cement. Concrete. Dry Mixtures — № 2 (34) 2014
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа