Сучасні напрямки розвитку технології бетонів

Так що ж ми отримали від застосування добавки «Релаксол»? Зрештою, у підсумку, нічого (скільки отримали особисто «новатори» - залишається таємницею)? Аналогічні результати отримала у своїх дослідженнях і Одеська академія будівництва та архітекутри на іншому заводі («Будівельні конструкції» НДІБК, вип.59, кн.1, с.512-513). А що дали капіталовкладення майже в 100 млн гривень у 2002-2005 роках? Ріст обсягів виробництва? Та такі ж темпи росту досягнуті на інших підприємствах при значно менших капіталовкладеннях. А що у підсумку отримало будівництво при порівняльних показниках якості бетону? Підвищення цін!

А на які ж напрямки чекали будівельники? Та дуже прості. Такі, щоб забезпечили зниження ціни цементу гарантованої якості. Та ще й не завадило би збільшити випуск високоміцних цементів марок 550 і 600, адже ж 30 років тому випускали. Та й чим завинили гідрофобні та пластифіковані цементи, чому вони тепер не випускаються? А чому для низькомарочних розчинів та бетонів не застосовуються композиційні цементи марок 200 і 300? Ось вони - резерви реального зменшення енергоємності бетонів на 15-20%, та й собівартості продукції. Тож давайте спочатку використаймо наявні резерви, а потім будемо бавитись екзотикою. Тому вважаємо, що формування ефективної структури виробництва та споживання цементів є одним з основних напрямків ресурсозаощадження у виробництві бетонів.

Безумовно, одним із стратегічних напрямків розвитку технології бетонів є застосування добавок. Їх у світі, якщо по-чесному, відомо не більше 50. А от торгових марок - понад 50000. Та й кожна речовина (навіть яйця і сечовина) можуть розглядатися як добавки до бетонів та будівельних розчинів. Не є секретом, при сучасних методах аналізу, і склад добавок. Так чому ж споживача «забамбулюють» тисячами торгових назв. Та з кількох причин: по-перше, замовчують примітивне змішування відомих компонентів, по-друге, приховують вміст у них шкідливих для бетону і металу речовин. От і народжуються висмоктані з пальця за кілька днів десятки різних комплексів типу «S», «К», «Ура» тощо. Інша справа - створення поліфункціональних добавок, які викликають синергічний ефект. Але для цього треба знати, думати і працювати.

Які ж перевірені, гарантовані добавки ми сьогодні маємо? Та ж сама ЛСТ (колись вона називалась СДБ), ті ж самі УПБ та УПСБ, ті ж С-3 та «Дофен», ті ж повітрясмоктуючі СДО, СНВ, ПО та їм подібні. Майже нічого нового, хоча з’явились на ринку, теж давно відомі, але недостатньо досліджені і розкручені ПФС, ФТП, «Амкероз». Щодо прискорювачів тверднення, то це хлориди, сульфати, сульфіди, нітрити, нітрати, форміати, поташ, але всі вони мають побічні негативні дії. І приховувати ці речовини за торговими марками, особливо хлориди та сульфіди, є, м’яко кажучи, науковою недобросовісністю. Аналізуючи ефективність цих добавок, багато десятиліть, автор прийшов до висновку, що 99% бетонів, які виробляються в Україні, можуть бути виготовлені з вітчизняних добавок типу «Дофен», УПСБ, СДО. Чому ж застосовують імпортні та інші різні сурогати? Своя рука владика! Хто що хоче, той сам собі робить. А ви самі порахуйте, що вам вигідніше. От автор взяв і порахував рік тому для одного підприємства, яке вихвалялось впровадженням «нових» технологій (назва підприємства та добавки, з відомих причин, не наводяться). А виробляє це підприємство товарний бетон класів В25-В30 із зручновкладальністю бетонної суміші через 2 години на об’єкті - ПЗ. Звичайно, що для цієї мети можна було б використати вітчизняні «Дофен», УПСБ, ПФМ-БС або російські ЛСТ чи С-3. Але чомусь забажали імпортної високоякісної (буває гірше, коли під імпортною авторитетною маркою йде сурогат).

Для проведення аналізу нами були взяті такі дані: ціни цементу М400 - 226 грн/т, марки 500 - 248 грн/т, пластифікатора УПСБ - 420 грн/т, ПФМ -БС - 3620 грн/т, ціна імпортної добавки - 11860 грн/т, ціна щебеню - 84  грн/м³, піску - 41  грн/м³, насипна маса щебеню - 1,4 г/см³, піску - 1,46 г/см³. Розрахунки виконані на підставі реальних експериментальних даних для отримання бетону однакової якості. І от що вийшло (табл. 2).

Неважко помітити, що застосування імпортної добавки еквівалентне підвищенню марки цементу з 400 до 500, та й економія в’яжучого сягає 15%. Є чим відрапортувати! Але от біда - 1 м³ бетону однакової якості обходиться на 30-35 гривень дорожче. А от іноземні фірми «Граніт», «Лафарш», HRC «Основа - Солсиф» та інші чомусь використовують наші добавки.

Звичайно, було б помилковим безпідставно відмовлятися від імпортних модифікаторів, тим більше, що технічний рівень вітчизняних дещо відставав від кращих німецьких, французьких та інших європейських добавок. У той же час однаково помилковим є застосування імпортних компонентів без належного техніко-економічного обґрунтування. Вже сьогодні для масштабного монолітного будівництва потрібні суперпластифікатори з уповільненим тужавленням та інтенсивним набором міцності у перші дні твердіння. Але якщо ці властивості в імпортних добавок досягаються застосуванням хлоридів, сульфатів та інших шкідливих для бетону і металу інгредієнтів, то цього «добра» і у нас вистачає. І якщо вже порівнювати, то і в наші добавки треба додати ті ж самі прискорювачі.

Та й з добавками треба ще вміти працювати. Як вибрати склад бетонної суміші, як визначити оптимальне дозування добавки, як регулювати витрати компонентів у процесі виробництва? На жаль, навіть на передових підприємствах автору не довелось побачити науково обґрунтовані методики та висновки. А тому, що застосування добавок не виключає знання класики та нових закономірностей бетонознавства. Якщо у більшості наукових статей ми бачимо елементарні помилки та недоречності у визначенні складів бетону, то що можна говорити про виробництво. Навіть зовсім поверховий аналіз показує, що тільки через відсутність чіткої системи вибору та регулювання складу бетонів, обґрунтування видів та марок цементів і добавок країна втрачає до 30% матеріалізованих енергоресурсів. Тому одним із стратегічних напрямків розвитку технології залишається впровадження науково обґрунтованої системи вибору та регулювання складів бетонів. Система ця має бути багатофакторною та формалізованою у вигляді графіків, таблиць або математичних моделей. Але головне, що вона має бути, на відміну від багатьох європейських, алгоритмізованою. Особливість її ще й у тому, що вона не має певного зворотного зв’язку і точних значень характеристик міцності цементів, а регулювання реалізується за прогнозними експресними характеристиками.