В.Е. ХОВАНСКИЙ, генеральный директор «НПО БЕТОХИМИКС®»

Статья – о новых технологиях и материалах для производства прочного полистиролбетона. В ней дается описание двух золь-модификаторов четвертого поколения [1] в виде стабилизированных коллоидных растворов, а также полимерсиликатного состава для покрытия гидрофобной поверхности пенополистирольных гранул с целью придания ей свойств смачивания водными растворами и адгезии к цементу и гипсу.

The article is about new technologies and materials for the production of durable polystyrene concrete. It describes two sol-modifiers of the fourth generation [1] in the form of stabilized colloidal solutions, as well as a polymer silicate composition for coating the hydrophobic surface of polystyrene foam granules in order to give it the properties of wetting with aqueous solutions and adhesion to cement and gypsum.

В последнее время в стремительно развивающейся строительной отрасли растет спрос на технологичный цементный бетон с особыми, а иногда и просто с неординарными свойствами. Давно известные рядовые химические добавки первого, второго и третьего поколений по своему воздействию на структуру цементного камня и на саму реологию бетонных смесей уже не могут полностью удовлетворить постоянно повышающиеся к ним требования и, как следствие, спрос на новые более прогрессивные модификаторы только увеличивается.

Сегодня такими востребованными могут стать химические продукты четвертого поколения в виде стабилизированных лиофобных золей или зольсодержащих модификаторов, обладающих способностью кардинально менять многие свойства не только бетонной смеси, но и самого бетона [1]. Данные инновационные материалы разработаны, заявлены и производятся исключительно российской компанией «НПО БЕТОХИМИКС®» (г. Симферополь).

Поначалу рассмотрим только лиофобные золи, максимальный расход которых составляет не более чем 0,025% по товарному продукту к массе цемента. Их можно использовать как при производстве бетона любого вида, так и в разработке составов химических модификаторов. К примеру, пластикового куб контейнера любого из наших золей, объемом в 1000 литров (при максимальном его расходе) хватит на 4200 тонн вяжущего вещества, а это примерно 60 железнодорожных вагонов цемента, или же на модификацию активными микрочастицами 42000 килограмм химической добавки в жидкой форме, при ее расходе в границах 0,6-1,2%.

В первой части предыдущей статьи [2] мы довольно детально информировали практически обо всей серии химических продуктов четвертого поколения, производимых компанией «НПО БЕТОХИМИКС®», с полным описанием их эксклюзивных свойств. Во второй части этой же статьи [3] был подробно раскрыт эффект от применения двух последних разработок, представленных в виде гидрофобизирующих пластификаторов на кремнийорганической основе. В продолжении темы золей, включая кремнийорганику, на примере полистиролбетона (далее ПСБ) мы расскажем еще о двух наших модификаторах, которые, как и вся продукция серии БЕТОПРЕСС не имеют аналогов.

Сам ПСБ довольно востребован в России, особенно в холодных регионах, как конструкционно-теплоизолирующий материал для индивидуального строительства домов и коттеджей.

В мире существует две основные технологии его производства. Первая требует введение в ПСБ смесь воздухововлекающей химической добавки в самом процессе ее приготовления. Данная технология применяется на всей территории северной части нашей страны. Условно она считается отечественной технологией, так как в ней в основном используется чисто российский продукт первого поколения – смола древесная омыленная (далее СДО).

В Европе, на Ближнем Востоке, а также в Канаде и США (Россия не исключение) применяется европейская технология производства ПСБ – совсем без вовлечения в бетонную смесь воздуха. Технология разработана итальянской компанией Edilteco®Group. Данная компания десятки лет специализируется на выпуске материалов, задействованных в производстве легких и теплых бетонов. Она имеет представительства по всему западному миру для продвижения своих продуктов и технологий.

Принцип технологического процесса заключается в нанесении методом пульверизации на вспученные полистирольные гранулы, в процессе их перемешивания, специального состава под названием «EIA», после естественной сушки которого, гидрофобная поверхность полимерного заполнителя приобретает свойство смачиваться цементным раствором, то есть становится гидрофильной.

Образцы ПСБ на обработанных «Политерм-Адгезивом» гранулах

Смена гидрофобности на гидрофильность позволяет производить ПСБ-смесь без расслоения и без всплытия гранул, не вводя химические добавки, но совсем не решает проблему адгезии цементного камня к полимерному заполнителю. Здесь потребуется кардинально изменить материал поверхности с полимерного на комбинированный – полимерсиликатный [4]. Такой инновационный продукт вместе с технологией его производства разработала российская компания «НПО БЕТОХИМИКС®», дав ему название ПОЛИТЕРМ АДГЕЗИВ. Обработанная им гранула после полной полимеризации клеевого покрытия замешивается в ПСБ-смеси без применения воздухововлекающих химических добавок. Только гранулы, цемент и вода. Наличие адгезии цемента к измененной поверхности полимерного заполнителя при полном отсутствии воздуха значительно увеличивает прочность самого полистиролбетона на сжатие. Данная технология идеально подходит для производства пенополистирольных гранул с целью их продажи через торговую сеть, как самостоятельный товар, полностью готовый для приготовления ПСБ в любых условиях и на любом оборудовании. Или же для выпуска сухих строительных смесей на их основе.

Теперь переходим к теме модификации ПСБ химическими добавками. Отечественный продукт СДО – это довольно удачная программа времен существования СССР по утилизации химических отходов деревоперерабатывающей промышленности непосредственно в бетон, которая в наше время трансформировалась в широко разрекламированный бизнес. СДО на основе отходов, как химический продукт первого поколения, не имеет стабильного состава, и любая его последующая партия может сильно отличаться по своему действию от предыдущей. Добавка обладает воздухововлекающим и гидрофобизирующим свойствами, которые стабилизируют ПСБ смесь и удерживают пенополистирольную гранулу от ее всплытия. Сцепление вяжущего вещества с поверхностью полимерного наполнителя отсутствует полностью. Вовлеченный в цементное тесто добавкой СДО воздух снижает прочность изделий на сжатие в полтора-два раза в сравнении с безвоздушным ПСБ на золь-модификаторах [1] или же на покрытых клеевым составом гранулах [4].

Наши продукты четвертого поколения – стабилизированные коллоидные растворы не содержат отходов и поэтому не вызывают аллергию при работе с ними, как это бывает с СДО. Они целенаправленно синтезированы из отечественного сырья и представлены в виде двух лиофобных золей. Это ЗАМЕНИТЕЛЬ ИЗВЕСТИ (кремнезоль) на основе кремнийорганики и ЭКСТРУЗИЯ (тиксотропный стабилизатор) на основе сульфонола и нафталинсульфоната. Осаждаемые твердые микрочастицы последнего продукта представлены в виде гидроксида железа [1]. Как и большинство наших разработок, они имеют мизерные дозировки по весу товарного продукта в жидкой форме к весу вяжущего вещества, что дает огромное преимущество в логистике. У ЗАМЕНИТЕЛЯ ИЗВЕСТИ, как гидрофобизатора, максимальная дозировка – 0,025% (0,00425% по сухому веществу), расход ЭКСТРУЗИИ еще меньше – 0,0125% или 0,003% по сухому остатку. Здесь главное не количество продукта, а эффективность самой формулы любого из двух золей, микрочастицы которых химически осаждаясь образуют центры кристаллообразования в цементном камне в процессе гидратации цемента.

Гидрозоли, как и СДО, не влияют на сцепление цемента с полимерной поверхностью наполнителя, но также придают последней свойство смачивания водными растворами. При этом оба продукта, структурируя цементный камень, образуют в нем трехмерную пространственную сетку из особых кристаллов и сетчатых полимеров в виде матрицы, что при полном отсутствии вовлеченного воздуха повышает как начальную, так и конечную прочность ПСБ на сжатие. В таком ключе работают абсолютно все наши модификаторы четвёртого поколения из серии БЕТОПРЕСС®.

Некоторыми продуктами в виде золей можно успешно модифицировать не только всевозможные легкие и тяжелые бетоны, включая вибропрессованные, но и сами химические добавки, например, на основе эфира поликарбоксилата и не только его. Так, с помощью мизерной дозы любого из золей можно перевести рядовую химическую добавку из первого поколения сразу в четвертое, в результате применения которой, бетонная смесь, бетон или бетонное изделие приобретают особые свойства и иной статус. Здесь открывается совершенно новое направление для крупных строительных компаний и объединений, имеющих собственные лаборатории, а также для отечественных производителей химических добавок, как только начинающих, так и давно существующих. Сами гидрозоли с рекомендациями и даже с готовыми составами поликарбоксилатных гиперпластификаторов четвертого поколения, мы вам охотно предоставим.

Библиографический список:

1. Сватовская Л.Б., Соловьева В.Я., Степанова И.В., Старчуков Д.С., Нанодобавки из кремне- и железосодержащего (III) золя для тяжелого бетона на рядовых цементах // Нанотехнологии в строительстве: научный Интернет-журнал. М.: ЦНТ «НаноСтроительство». 2010, Том 2, № 5. С. 61-68.
2. Хованский В.Е. Повышение долговечности тяжелого бетона химическими наномодификаторами на основе кремнийорганического полимера – метилсиликоната. Часть 1. Технологии Бетонов, 2022, №5.
3. Хованский В.Е. Повышение долговечности тяжелого бетона химическими наномодификаторами на основе кремнийорганического полимера – метилсиликоната. Часть 2. Технологии Бетонов, 2022, №6.
4. Лукутцова Н.П., Пыкин А.А., Соболева Г.Н. Структура и свойства полистиролбетона
с силикатными пастами. Вестник БГТУ
им. В.Г. Шухова 2017, №11.

https://betopress.ru
info@betohimiks.ru
+7 (978) 284-74-55
Адрес производства: 295001, РФ, Республика Крым, г. Симферополь, ул. Крылова, 155 А