все записи



Дата: 24.08.2011
«Вестник строительного комплекса» № 76
Рубрика: ***

Использование сланцевой золы «ZOLEST-bet» в бетонах и строительных растворах


На текущий момент инновацией в строительстве можно назвать любое нововведение, будь то технология или материалы, позволяющее получать преимущества среди конкурентов соответствующей отрасли. Реализация любой инновации, конечно же, затрагивает не только актуальность, но и окупаемость проектов. Известно, что часто «новое – это хорошо забытое старое», и проект компании «ПрофЦемент-Вектор» может служить этому примером. В конце 2009 года на рынок Северо-Запада РФ она представила продукты производства АО «Ээсти Энергия Нарвские Электростанции» (Эстония) – сланцевые золы с торговыми марками «ZOLEST-bet», «ZOLEST-block», «ZOLEST-bio», поставляемые в Россию миллионами тонн до 1991 года и практически не используемые в наши дни. Аналогов на территории РФ, как впрочем, и в мире, сланцевые золы не имеют, а спектр областей применения достаточно широк:

1. Производство строительных материалов: цемент, газобетонные блоки, сухие смеси, бетоны, строительные растворы, железобетон.

2. Заполнение отработанных шахт и карьеров бетонными растворами на основе сланцевой золы.

3. Строительство фундаментов под шоссе, ж/д полотна и трубопроводы.

4. Стабилизация загрязненных и нестабильных грунтов портов, речных русел, фундаментов зданий, площадок и т. д.

По всем этим направлениям АО «Ээсти Энергия Нарвские Электростанции» участвует в крупных проектах с другими государствами, имея более чем 100-летний опыт работы в переработке горючего сланца, внедряя свои технологии по всему миру.

Цементы Эстонского завода «Kunda Nordic Cement» концерна Heildelberg в качестве добавки с 60-х годов используют электрофильтровую сланцевую золу. Ввод золы в технологической линии производства цемента на заводе осуществляется через сепаратор, находящийся сразу после клинкерной мельницы, без изменения ее химического и гранулометрического состава.

Компания «ПрофЦемент-Вектор» при поддержке российских университетов, таких как СПбГПУ, СПбГАСУ, ПГУПС и многих других, старается продвинуть опыт западных коллег по использованию сланцевой золы в России. Поэтому 16 марта 2011 г. компания «ПрофЦемент-Вектор» совместно с СПбГАСУ провела семинар на тему: «Использование сланцевой золы «ZOLEST-bet» в бетонах и строительных растворах». Модератором данного мероприятия стал член-корреспондент РААСН, д. т. н., профессор СПбГАСУ Пухаренко Юрий Владимирович.

С докладами выступили:
1.
Зиновий Энтин – д. т. н., профессор Московского химико-технологического университета им. Д. И. Менделеева, глава компании «Цемискон»;

2.
Лев Судакас – д. т. н., главный научный сотрудник ОАО «Институт ГипроЦемент»;

3.
Николай Ватин – д. т. н., профессор, заведующий кафедрой «Технология экономии и организации строительства» СПбГПУ;

4.
Александр Потоцкий – глава департамента реализации золы АО «Ээсти Энергия Нарвские Электростанции»;

5.
Марина Мартынова – заместитель генерального директора по качеству ЗАО «Метробетон»;

6.
Елена Кемпи – директор испытательного центра ООО «Акцепт»;

7.
Людмила Цивлина – начальник лаборатории ОТК ООО «Неостром».

Мероприятие привлекло свыше 100 специалистов из 51 компании, использующих цемент в своей деятельности. Среди посетителей семинара были представлены руководители лабораторий и технологических блоков крупнейших компаний-производителей строительных материалов в области бетона и строительных растворов города Петербурга. Присутствовали и ведущие специалисты цементного рынка города Москвы.

В ходе семинара интенсивно обсуждалась проблематика, связанная с применением сланцевой золы «ZOLEST-bet» в бетонах и строительных растворах. Доклады затронули вопросы производства сланцевых зол, экономической и логистической целесообразности внедрения данного продукта, легитимности использования сланцевой золы в бетонах и строительных растворах, а также особенности практического внедрения сланцевой золы на предприятиях.

Сланцевая зола «ZOLEST-bet», представляет собой вторичный продукт, получающийся на тепловых электростанциях, использующих диспергированный горючий сланец в качестве технологического топлива, и относится к группе материалов, называемых в технологии цементов «летучая зола-унос». Состав сланцевой золы включает в себя минералы портландцементного клинкера – до 10% двухкальциевого силиката (2CaO, SiO2), до 2% трехкальциевого алюмината (3CaO, Al2O3), кроме того, около 30% стекловидной фазы, до 17% сульфатов кальция, около 30% нерастворимого остатка, до 11% свободного, несвязанного оксида кальция (CaOсв).

Именно содержанию CaOсв в частицах сланцевой золы уделил особое внимание слушателей профессор Зиновий Энтин, поскольку гидратация этого элемента в цементах проходит медленно, и оказывает негативное влияние в уже затвердевших бетонах. Частицы электрофильтровой сланцевой золы «ZOLEST-bet» находятся при высоких температурах всего три-четыре секунды и не успевают образовать плотную кристаллическую решетку, а из-за реакции с топочными газами вокруг частицы образуется ангидрит. Именно это создает то принципиальное отличие агрегатного состояния CaOсв в сланцевой золе от агрегатного состояния CaOсв в цементном клинкере, где он обжигается в течение 30-40 минут и образует плотную кристаллическую решетку, которая может гидратировать еще 2-3 года, формируя трещины в бетоне.
В то же время агрегатное состояние CaOсв в сланцевой золе таково, что гидратация отложена во времени примерно до семи суток с момента затворения бетона, пока не закончит гидратацию ангидрит, что не приводит к формированию трещин в бетонных конструкциях.

В целом сланцевая зола «ZOLEST-bet» в бетонах и строительных растворах, используясь взамен части цемента, позволяет заметно экономить его в среднем 25%, улучшает прочностные характеристики бетонной смеси, снижает водопотребность смеси до 20%. Это комплексная добавка, повышающая морозостойкость, коррозионную и гидротермическую устойчивость, с низкой усадочностью и т. д.
О ней присутствующим рассказали Марина Мартынова и Людмила Цивлина, опираясь на собственный опыт работы и исследования сланцевой золы.

Результатом работы испытательного центра «Акцепт» стали показатели по химической стойкости бетона с использованием «ZOLEST-bet». Метод определения химической стойкости бетона основан на фиксировании изменения массы образца и его прочности при изгибе, после выдерживания в агрессивной среде (3% водный раствор серной кислоты с Ph=3) контрольных образцов определенное количество времени. Хотя обычные бетоны в реальных условиях не подвергаются подобным воздействиям, данный метод был выбран для интенсификации возможных негативных процессов в бетоне. После 180 суток контрольные образцы с «ZOLEST-bet» показывают прирост массы, прочности и отсутствие каких-либо трещин.

Имеющаяся законодательная база и существующие стандарты позволяют использовать сланцевую золу «ZOLEST-bet» в качестве добавки к бетонам и растворам, и рекомендована к использованию на объектах Строительным комитетом Петербурга. Сегодня компания «ПрофЦемент-Вектор» реализует «ZOLEST-bet» в соответствии с техническими условиями № 5745-001-87367999-2009, согласованные с главным научным сотрудником института «Гипроцемент», д. т. н., Львом Судакасом.

Тем не менее, испытательный центр «Цемискон», возглавляемый профессором Зиновием Энтиным, ведет работы по созданию новых технических условий по использованию электрофильтровой сланцевой золы в бетонах, и готовит материалы для выпуска Российского стандарта на применение «ZOLEST-bet» уже в начале 2012 года.

Российские электростанции предлагают на рынок свою золу, в основном дешевле или в том же ценовом диапазоне, что и сланцевая зола «ZOLEST-bet». Наиболее известные из них Рефтинская и Красноярская, но они значительно уступают сланцевой золе по получаемому качественному эффекту, стабильности химического состава, возможным объемам и надежности поставки.

Все российские электростанции вместе взятые вырабатывают ежегодно около 50 млн тонн угольной золы. При этом системы золоудаления спроектированы на золоотвалы, куда зола доставляется с помощью воды. Сухая зола-унос, которая может быть использована в бетонах, требует системы силосов и пневмотранспорта, а также систем отгрузки золы в ж/д вагоны, автотранспорт. Основной объем угольных электростанций России расположены на расстоянии от 2500 до 6000 километров от Петербурга, и говорить о стабильной поставке угольной золы не приходится. В то же время расстояние от Петербурга до Нарвы составляет всего 150 км и вагоны с золой «ZOLEST-bet» находятся в пути от пяти до семи дней. Таким образом, надежность и оперативность поставок несравненно выше из-за небольшого расстояния. Кроме того, наша компания создает систему складов для золы, откуда можно получать золу автоцементовозами.

Немаловажно, что российские электростанции пока не в состоянии производить золы-уноса со стабильными свойствами, что объясняется как частым использованием различных углей, так и отсутствием четких стандартов предприятия по мониторингу золы и технических средств, позволяющих управлять выходом золы со стабильными показателями. В этом плане эстонские электростанции заметно отличает наличие стандартов предприятия на все виды поставляемых сланцевых зол, где подробно расписана система мониторинга продукции, а также мощного силосного парка (8 силосов по 3500 тонн каждый).

На сегодняшний день только в Петербурге было произведено более 400 тыс. кубических метров бетона с использованием сланцевой золы «ZOLEST-bet». Рост объемов потребления цемента в текущем году неминуемо приведет к увеличению его стоимости до 4000-5000 руб./т, что сделает использование сланцевой золы «ZOLEST-bet» еще более привлекательным. 

Олег Смоленский


Полная или частичная перепечатка материалов - только с письменного разрешения редакции!


«« назад