Технологии экономии цемента

Цемент - один из наиболее широко применяемых, важных и дефи­цитных строительных  материалов, и  хотя  в нашей стране ежегодно выпускается достаточное количество цемента, его нехватка постоян­но ощущается. Причина  не только в том, что масштабы строительства огромны - в большей степени дефицит цемента зависит от  его  из­лишнего расхода  при приготовление бетонов и растворов, от сверх­нормативных его потерь при транспортировке и хранении.

Одна из  главных  причин перерасхода цемента - необеспечен­ность высококачественными заполнителями и  потеря  им  активности при неудовлетворительном   хранении. Высокоактивные  цементы  при хранении в открытом виде (не в герметичной таре) быстро вступают в реакцию  с  содержащейся  в воздухе влагой, в результате чего их марка снижается..

Неудовлетворенно обстоит дело и с транспортированием цемен­та. Перевозка цемента в крытых вагонах, навалом приводит  при  его разгрузке и  перегрузке  к  значительным  потерям. К  тому време­ни, когда цемент дойдет до смесителя, потери его превышают  норма­тивные (равные 1%)в несколько раз.

Специалисты считают, что можно сократить расход  цемента  (и при этом  повысить  качество  и  долговечность конструкций), если приготовлять бетон из чистых фракционированных  заполнителей. Ор­ганизация производства таких заполнителей потребует значительных капиталовложений, но для народного хозяйства это значительно  вы­годнее по сравнению с затратами на ремонты и замену железобетон­ных конструкций, часто выходящих из строя значительно раньше сро­ков, на которые  рассчитана  их  эксплуатация. В зарубежной строительной практике ни одна фирма не производит бетон на  заполните­лях одной  фракции  5-20 мм. Например, в Финляндии он готовится на четырех фракциях чистого крупного заполнителя и двух фракциях  ­мелкого. При этом  однородность выпускаемого бетона настолько вы­сока, что его прочность определяется по испытанию  одного  образ­ца: фирма, производящая  бетон, гарантирует его марочную прочность.

Мощным средством экономии цемента являются  химические  добавки, и в  первую  очередь пластификаторы. До недавнего времени в нашей стране в  качестве  пластифицирующих  добавок  применялись разного рода  отходя  промышленности. Как правило, эффект от дейс­твия таких добавок был невысок, их  химический  состав  часто  не стабилен. Отечественная промышленность специально для бетонов на­чала выпускать эффективную пластифицирующую добавку - суперплас­тификатор С-3,котороая  по своему действию не уступает лучшим за­рубежным образцам аналогичного класса, а по стоимости в  5-6  раз дешевле. При введении  в  бетон  этой добавки можно сэкономить до 20% цемента (при неизменной пластичности бетонной смеси). Не сни­жая расход  цемента  и  не увеличивая пластичности бетонной смеси, но, снизив ее водоцементное соотношение, можно  повысить  проч­ность бетона на 20-25%.

Эффективность цемента можно повысить (а,  следовательно, сни­зить его  расход), увеличив  тонкость  его помола. На предприятиях сборного железобетона для того, чтобы бетон как можно скорее дос­тиг распалубочной прочности, часто идут на завышение марки бетона путем увеличения расхода цемента. Можно избежать  этого, если  ис­пользовать вяжущее более тонкого помола: на таком вяжущем тверде­ние бетона в раннем возрасте производит быстрее. Можно сэкономить цемент и  другим  путем: ввести  в цемент песок, известняк или ка­кой-либо другой наполнитель и с ним осуществить помол цемента. Од­нако, как показывают  исследования, при этом марка вяжущего снижа­ется, хотя и не совсем в прямой пропорции от количества введенно­го заполнителя. Для  получения бетона марок до 200 и даже выше та­кое вяжущее вполне приемлемо. В зависимости от количества введен­ного заполнителя (30-50%)можно сэкономить до 50%  цемента. Эффект может еще большим если применить суперпластификаторы.

Определенные резервы  уменьшения  расхода цемента имеются  в раздельной технологии приготовления бетонной смеси. Хотя этот ме­тод давно  известен, однако до сих пор не нашел применения в тех­нологии бетона. Для получения желаемого эффекта прежде всего,  не­обходимы высокоскоростные смесители емкостью, соответствующей ко­личеству раствора, необходимого на один замес  бетонной  смеси  в обычном смесителе.

В Японии раздельный метод приготовления бетона  применяется с успехом. Компактный турбулентный смеситель, необходимый для тако­го метода, смонтирован там непосредственно на основном бетоносме­сителе, и их производительность полностью увязана между собой.

Отмечается, что один из больных вопросов  проблемы  экономии цемента - его потери при транспортировании  хранении, значительно превышающие нормативные. Нельзя допускать доставку цемента в  ва­гонах навалом, разгружать его вручную, хранить навалом под навеса­ми и в сараях, транспортировать с большим количеством  перегрузок с одного вида транспорта на другой. Особенно велики потери цемен­та при доставке в районы, где нет железных дорог и его приходится перегружать с  железнодорожного  транспорта на речной, а затем на автотранспорт. Этого можно избежать, если в такие  районы  достав­лять не цемент, а цементный клинкер, качество которого не теряется при транспортировании и хранении. На месте его можно  помолоть  и всегда иметь свежий цемент высокой активности.

Имеются и другие пути экономии цемента - применение высоко­качественных форм для контрольных образцов, учет последующего на­растания прочности бетона рациональные подборы составов  бетонов и растворов, применение  автоматических  устройств по дозированию составляющих и т.д. Если все это внедрить в производство  и  пра­вильно использовать, проблема  дефицита цемента была бы снята, так как это дало бы дополнительно не менее 30% цемента от производи­мого его объема.