Л.М. ДЕРЮГИН, инженер, почетный энергетик Российской Федерации, технический консультант ОАО «Трест Гидромонтаж»
В статье отмечается, что в последние годы было много критики в адрес стандартов, которые являются основой для выпуска цементов и оценки их качества; подготовлены и «выданы в производство» некоторые новые стандарты, в т.ч. ГОСТ 30515-2013 и ГОСТ 31108-2016, которые в основном и формулируют требования к цементам. При этом ГОСТ 31108-2016 разрабатывался и утверждался после волны критики на более ранние стандарты ГОСТ 30515-97 и ГОСТ 31108-2003 и, по сути, в новой редакции необходимо было учесть многочисленные замечания к ним.
Распространено общее и на государственном, и на «обывательском» уровне мнение о том, что возводимые бетонные сооружения и конструкции должны быть надежными и долговечными.
Одним из главных факторов, входящих в комплексное определение «долговечность бетона», можно выделить морозостойкость бетонов – очень важную характеристику бетонов для условий России, которая заключается в изменении прочности в течение длительных сроков. Это необходимое условие, т.к. сооружения эксплуатируются десятки лет. Однако, как мы видим, в стандартах на бетон есть показатель морозостойкости, в то время как в стандартах на цемент методика испытаний на морозостойкость цемента отсутствует.
В ГОСТ 31108 в п. 4.4.3 имеется указание на то, что вспомогательные компоненты «не должны снижать долговечность бетона». Но, как и в каких единицах измерить (определить) долговечность, как-то указать забыли, а без этого указание становится бессмысленным. Как оценить «снижение долговечности», если и долговечность неизвестно как оценить и измерить?
Кроме того, нельзя не обратить внимание на назначение возраста для стандартной контрольной активности цемента в сроки не более 28 суток. А что, дальше сооружения не работают? СНиП рекомендует назначать для длительно возводимых сооружений проектный возраст бетонов в 90, 180 и 365 суток. Считается априори, что прирост прочности бетона к 180 суткам будет не менее 20% относительно прочности в возрасте 28 суток (R28). Фактически, к сожалению, это далеко не так. По многочисленным испытаниям на строительстве Саяно-Шушенского гидроэнергетического комплекса (~10 млн м3 бетона) и Бурейской ГЭС (~4,6 млн м3 бетона) прочность бетона к 180 суткам может как вырасти до 2-х и более раз по сравнению с R28, так и дать снижение на 10-15%, причем установить какую-то закономерность в характере изменения прочности невозможно (рис. 1, 2, 3).
Результаты испытаний образцов бетона в возрасте до 5 лет показывают, что 20-30% бетона, уложенного в сооружения, имеют снижение прочности по отношению к прочности в возрасте 28 сут. (рис. 1, 2, 3). Каким образом строитель может обеспечить морозостойкость и долговечность бетонов при применении цементов, к которым эти требования даже не предъявляются, – остается загадкой.
Нельзя также не упомянуть про однородность бетонов по прочности. СНиП «назначает» прочности бетонов в конструкции, исходя из предположения, что разброс по прочности бетона на бетонном заводе имеет нормальное распределение. При этом за «норму» принята величина коэффициента вариации 0,135. Эта величина задает допустимый коридор колебаний прочности в отдельных партиях образцов бетона. В стандарте ГОСТ 10178 колебания активности цемента в пределах марки ограничивались 5%. Реально было получить бетоны с коэффициентом вариации прочности 10-14%. ГОСТ 30515-2013 и ГОСТ 31108-2016 вводят понятие класса активности цемента, и допускаемые колебания активности цемента в пределах класса возрастают до 20,0 МПа, например, для класса 42,5 – от 42,5 до 62,5 МПа. Колебания активности цемента в таких пределах могут привести к отклонениям прочности бетона в 28 сутках до 15,0-17,0 МПа, что в пересчете на коэффициент вариации при сохранении прочих исходных даст величину до 18-20% (0,18-0,2), что существенно более требований СНиПа (0,135) даже без учета всех прочих факторов. Так как следующая поставка цемента может быть с минимально допустимой активностью, любой здравомыслящий начальник лаборатории будет подбирать составы бетона и назначать расходы цемента, исходя из этого грустного факта. О каком пересмотре состава можно говорить при такой его однородности?
Также почему-то из нормируемых показателей выпали такие важные характеристики, как наличие свободной окиси кальция, удельная поверхность. Напрашивается вывод, что единственная цель стандартов – максимально облегчить жизнь цементным заводам и практически полностью снять с них ответственность за качество цемента.
Дополнительно стоит отметить, что во многих пунктах упоминается о возможности введения различных добавок, причем во многих случаях ни природа этих добавок, ни их максимально допустимый расход, а также влияние на параметры цемента (в первую очередь морозостойкость) не указываются.
Начиная с марта 2016 на территории Российской Федерации вступила в силу обязательная сертификация цементной продукции. Но сертификация – добровольная или обязательная – никак не влияет на качество продукции. Смогут ли строители на этих сертифицированных цементах обеспечить надежность и долговечность бетонов в конструкциях?
Стоит отметить, что на данный момент не существует серьезных аналитических исследований, в которых аргументированно доказывалась бы связь между повышением качества и введенной обязательной сертификацией, т.к., по сути, сертификат соответствия в лучшем случае доказывает лишь возможность предприятием выпускать продукцию соответствующего качества, однако никак не может гарантировать, что уже на следующий день после его получения это качество не изменится.
В настоящее время рассматривается вопрос о введении обязательной сертификации не только для цемента, но уже и для всех строительных материалов, в т.ч. бетонных смесей. Была также сделана абсурдная попытка обязать производителей бетонных смесей декларировать продукцию, несмотря на то, что это невозможно, т.к. бетонная смесь, в отличие от сухих строительных смесей, является промежуточным продуктом, существующим в течение нескольких часов между производством на бетонно-растворных узлах и укладкой в конструкцию на строительной площадке.
18 октября 2017 года было проведено заседание Научно-технического совета по развитию промышленности строительных материалов (изделий) и строительных конструкций при Минпромторге России, на котором Ассоциацией «Национальное объединение производителей строительных материалов, изделий и конструкций» был представлен доклад о необходимости введения обязательного подтверждения соответствия.
Стоит отметить, что, согласно пп. 3 п. III Протокола заседания, это предложение было передано на обсуждение Союзам и Ассоциациям участников строительной промышленности, а поэтому еще остается шанс, что данная абсолютно лишняя надстройка, фактически ничего не гарантирующая, введена не будет.
В свою очередь, нотификация, отстаиваемая, например, таким крупным объединением, как НО «Союз производителей цемента «СОЮЗЦЕМЕНТ», также представляется лишь дополнительной надстройкой, созданной главным образом для оказания давления на органы по сертификации и приводящей к повышению конечной стоимости продукции.
Выводы:
1. Последние стандарты на цементы написаны с целью максимально «облегчить жизнь» цементным заводам и максимально снизить их ответственность за качество поставляемых цементов, особенно в части наиболее востребованных параметров – морозостойкости и высокой однородности цемента по активности (прочности).
2. При таких цементах, даже сертифицированных по действующим стандартам, невозможно реально гарантировать надежность и долговечность сооружений. В климате, где зимой морозы до минус 40-50оС скорее обычное, чем экстраординарное явление, где в год может быть более 100-150 переходов через 0оС, не иметь в стандартах требований и разработанной методики испытаний цементов на морозостойкость – недопустимо. Тем самым мы сегодня закладываем «бомбу замедленного действия» следующему поколению строителей в виде проблемы лечения конструкций от морозных воздействий.
3. Когда же наконец наука, Росстандарт и Минпромторг поймут, что выпускать такие цементы и применять их в строительстве недопустимо, и вместо возни с сертификацией и нотификацией займутся разработкой стандартов на цементы, в которых будут заложены требуемые условиями России качественные показатели цемента? Облегчая жизнь цементным заводам, мы создаем огромные проблемы всем остальным отраслям хозяйства, где применяется сборный железобетон или возводятся конструкции или сооружения.
4. Плодотворный пересмотр стандартов на цементы возможен в случае, если специалисты перед разработкой стандарта будут проводить НИР и уже на базе полученных результатов пересматривать стандарты на цемент.
