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.