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.
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
Статьи, опубликованные в журналах ИД «Композит»
В.Е. ХОВАНСКИЙ. «Полистиролбетон на покрытых «ПОЛИТЕРМ-АДГЕЗИВОМ» гранулах, по прочности на сжатие, соответствует ГОСТ 33929-2016. И чем можно заменить СДО – смолу древесную омыленную?» (Технологии бетонов, №4, 2022)
В.Е. ХОВАНСКИЙ. «Повышение долговечности тяжелого бетона химическими наномодификаторами на основе кремнийорганического полимера – метилсиликоната. Часть 1» (Технологии бетонов, №5, 2022)
В.Е. ХОВАНСКИЙ. «Повышение долговечности тяжелого бетона химическими наномодификаторами на основе кремнийорганического полимера – метилсиликоната. Часть 2» (Технологии бетонов, №6, 2022)
В.Е. ХОВАНСКИЙ. Полистиролбетон – инновационные технологии и материалы для его производства (Технологии бетонов, №2, 2023)
