Химические добавки АО «Пигмент» для строительной индустрии
Андрей Перехрест, кандидат химических наук, руководитель Научно-технического центра добавок в строительные материалы, АО «Пигмент».
Аннотация
Стратегическим вектором развития АО «Пигмент» является расширение ассортимента и увеличение объема производства химических добавок в строительные материалы. Предприятие выпускает полимерные основы добавок в строительные материалы: полиметиленнафталинсульфонаты, поликарбоксилаты, меламино-формальдегидные суперпластификаторы, ацетоно-формальдегидные суперпластификаторы, а также комплексные добавки на их основе. За последние годы на АО «Пигмент» достигнут значительный прогресс в области синтеза полимерных основ добавок и производства комплексных рецептур.
Введение
АО «Пигмент» является многопрофильным химическим предприятием, обладающим 72-летним опытом выпуска химической продукции, в т. ч. тонкого органического синтеза. Предприятие признано одним из десяти наиболее динамично развивающихся химических предприятий РФ. В настоящее время предприятие выпускает широкий ассортимент продукции: пигменты, химические добавки в строительные материалы, стирол-акриловые дисперсии, лакокрасочные материалы, сульфаминовую кислоту, красители, оптические отбеливатели, присадки к бензинам, синтетические смолы, химическое сырье. В ассортиментном портфеле предприятия более 350 видов продукции.
Основная часть
Направление «Химические добавок в строительные материалы» является стратегическим для предприятия. В настоящее время данное направление представлено следующей продукцией:
- полимерные основы добавок в строительные материалы;
- готовые выпускные формы добавок для производства товарного бетона, ЖБИ, строительных растворов на основе полимеров собственного производства;
- химические добавки для производства изделий из гипса (в т. ч. гипсокартона);
- комплексные противоморозные добавки для товарного бетона, строительных растворов;
- интенсификаторы помола цемента.
Следует особо отметить, что в последние годы научными и производственными кадрами предприятия проведен большой объем работ по расширению ассортимента полимерных основ добавок в строительные материалы, внедрению в производство синтеза инновационных полимеров. Предприятие имеет возможности для производства добавок в строительные материалы в жидком и сухом виде.
Предприятие производит следующие полимерные основы добавок в строительные материалы:
- полиметиленнафталинсульфонаты (ПНС);
- поликарбоксилаты (ПК);
- меламин-формальдегидные иономеры (МФС);
- алифатические суперпластификаторы (АФ).
Предприятие традиционно производит ПНС для разных областей применения: диспергаторы красителей, производство бетонов и т. д. С 2015 года на предприятии проведен большой объем работ по модернизации производства ПНС, увеличению мощности производства (более чем в два раза), внедрению в производство новых марок. В качестве суперпластифицирующих добавок в бетоны на территории РФ и за ее пределами отлично зарекомендовали себя: «Кратасол Экстра», «Кратасол Экстра мА» (лауреат конкурса 100 лучших товаров России 2019 года), «Кратасол Экстра мБ», «Кратасол Премиум». Следует отметить, что предприятие для разработки новых технологий использует уникальную автоматизированную лабораторную установку синтеза ПНС (рис. 2).
На предприятии разработаны и внедрены оригинальные технологии стадий синтеза ПНС: сульфирования и поликонденсации. С 2017 года на предприятии налажено серийное производство кальциевой соли ПНС для производства гипсокартона «Кратасол Гипс Са» (с содержанием остаточного формалина менее 10 ppm). Благодаря совершенствованию технологии сульфирования, подбора оптимального молекулярно-массового распределения, внедрения инновационной технологии контроля синтеза на предприятии в 2020 году разработан и внедрен в промышленное производство «Кратасол Премиум». Данный продукт обладает высоким пластифицирующим эффектом, положительно влияет на набор прочности бетона. «Кратасол Премиум» обеспечивает повышение осадки конуса бетонной смеси от 4 до 22–24 см (при дозировке 0,4–0,5% по сухому веществу от массы цемента), при этом обеспечивается прирост ранней и марочной прочности на 8–10% в сравнении с бездобавочным составом.
АО «Пигмент» производит поликарбоксилатные основы добавок в бетоны с 2017 года. Значительные инвестиции были осуществлены в данное направление в период 2018–2021 гг., что позволило расширить ассортимент продукции, увеличить мощность производства более чем на 250%. В настоящее время предприятие производит водоредуцирующие поликарбоксилаты («Кратасол Flowcast», «Кратасол Flowcast NP»), поликарбоксилаты, регулирующие сохранность подвижности бетонной смеси («Кратасол Flowret» марки А, Б, В; «Кратасол Flowret Next»). Инсталляция высокоавтоматизированных современных схем синтеза, которые спроектированы с учетом собственного опыта, а также консультаций иностранных партнеров, позволяет гарантировать стабильность качества выпускаемой продукции. Следует отметить, что на предприятии создан парк емкостей хранения и усреднения выпускаемых поликарбоксилатов. Имеющийся ассортимент добавок позволяет конструировать добавки в зависимости от требуемых свойств бетонной смеси, бетона, особенностей используемых материалов. Так, сочетание поликарбоксилатов различной архитектуры, модификаторов, пеногасителей позволило получить комплексную водоредуцирующую добавку, обеспечивающую сохранность подвижности бетонной смеси на уровне 4 часов (рис. 1)
Рис. 1. Кинетика изменения подвижности бетонной смеси контрольного состава и бетонной смеси на основе «Кратасол ПК» марка Б (добавка на основе поликарбоксилатов «ТМ Кратасол»). При получении бетонной смеси использованы следующие материалы: цемент ПЦ 500 ДОН («Азия Цемент») — 350 кг/м3, гранитный щебень фракции 5–20 мм — 1050 кг/м3, песок (модуль крупности — 2,2) — 850 кг/м3. Температура бетонной смеси во время испытаний 24–26 оС
При этом значительный водоредуцирующий эффект гарантирует высокие прочностные показатели бетона в различные сроки твердения (рис. 2).
Рис. 2. Прочностные показатели бетона в различные сроки твердения на основе бездобавочного состава и состава на основе «Кратасол ПК» марка Б
Следует отметить, что накопленный опыт синтеза полимерных основ добавок в бетоны, создания рецептур готовых выпускных форм позволяет оперативно решать задачи производителей бетона. На рис. 3 представлен пример решения задачи обеспечения сохранности подвижности бетонной смеси при использовании мелкого песка (модуль крупности — 1,1).
Рис. 3. Кинетика изменения осадки конуса бетонной смеси на основе поликарбоксилатной добавки (распространенной на рынке РФ) и «Кратасол ПК» марка Б. Бетонная смесь получена на основе цемента ЦЕМ I 42,5 Н («Азия Цемент»), мелкого песка (модуль крупности — 1,1), гранитного щебня (фракция — 5–20 мм). Температура бетонной смеси во время проведения испытаний — 26–28 оС
АО «Пигмент» с 2015 года выпускает меламино-формальдегидный суперпластификатор «Кратасол МФС». Данный суперпластификатор является активным структурообразователем бетона, что обеспечивает высокие значения ранней и марочной прочности бетона, отсутствие воздухововлечения в бетонную смесь, высокое качество поверхности бетона на основе «Кратасол МФС» (рис. 4).
Рис. 4. Кинетика набора прочности бетона на основе «Кратасол МФС» (синий цвет) и аналога (красный цвет)
АО «Пигмент» наряду с возможностями по синтезу полимерных основ добавок в строительные материалы имеет большой опыт разработки и внедрения готовых выпускных форм на основе полимеров собственного синтеза. Так, при использовании системы «Кратасол ПФМ» и «Аэромикс» проведено строительство аэродрома в Сабуровке Саратовской области, при строительстве Амурского газоперерабатывающего завода использованы добавки «Кратасол ПФМ», «Кратасол УТ», «Кратасол Крио П», при строительстве стадиона «Ростов Арена» использована добавка «Кратасол Экстра» (фундаментные железобетонные плиты, балки для перекрытия трибун, железобетонная чаша стадиона), при строительстве жилых районов «Крутые Ключи» и «Кошелев Парк» в городе Самаре использованы добавки «Кратасол ПФМ», «Кратамикс», «Кратамикс Крио».
Особое внимание предприятие уделяет развитию направления по интенсификации помола цемента. С 2016 года предприятие выпускает интенсификаторы помола «ТМ Кратацем». Интенсификаторы помола «Кратацем» — комплексные продукты на основе поверхностно-активных веществ, иономерных полимеров собственного синтеза, модификаторов. Применение интенсификаторов помола «Кратацем» позволяет повысить производительность цементных мельниц на 10–30%, повысить текучесть цемента (соответственно увеличить скорость погрузки, выгрузки цемента, производительность линий упаковки цемента), повысить раннюю и марочную прочность цемента, снизить энергетические затраты на помол цемента на 10–20%. Технические специалисты АО «Пигмент» имеют опыт совместного со специалистами цементных заводов подбора оптимальной рецептуры интенсификатора помола цемента.
Заключение
Таким образом, за последние пять лет АО «Пигмент» достигло значительного прогресса в разработке, внедрении в производство полимерных основ добавок в строительные материалы, разработке и внедрении готовых выпускных форм добавок в бетоны, строительные растворы. Следует особо отметить успешную реализацию проекта по крупномасштабному производству поликарбоксилатов. При этом предприятие продолжает активно развивать направление «Производство добавок в строительные материалы». Так, с 2022 года планируется внедрение в производство химических добавок для сухих строительных смесей - сухих форм поликарбоксилатов (два базовых продукта), редиспергируемых полимерных порошков (три базовых продукта). Собственный научно-технический центр имеет обширный опыт решения сложных задач производителей строительных материалов. Также активно продолжаются работы по разработке поликарбоксилатных добавок. В 2022 году планируется внедрение в производство двух новых полимеров.
Занижая расценки
Из-за падения строительной активности на рынке топографических услуг существенно выросла конкуренция и усилился ценовой демпинг.
В настоящее время в Санкт-Петербурге и Ленобласти работает около сотни инженерно-изыскательских организаций. В частности, они предоставляют услуги топографической съемки местности, на которой впоследствии будут возведены здания, дороги или коммуникации. Стоимость съемки зависит от характеристик участка и конкретного объекта. При этом игроки рынка отмечают, что цены на топографические работы у некоторых организаций существенно занижены, а предоставляемые услуги не всегда качественны.
Реалии рынка
По словам главного инженера ООО «Изыскатель» Кирилла Черняка, в настоящее время самой актуальной проблемой для изыскателей является уменьшение объемов строительства и, как следствие, сжатие рынка геодезических и топографических работ. Также наблюдается массовый переход геодезистов из изыскательских организаций в строительные компании, связанный с уровнем заработной платы. «Кроме того, существует огромное количество фирм-однодневок, представленных двумя-тремя специалистами и оказывающих значительное ценовое давление на рынок в сторону снижения стоимости работ. В результате этого у многих серьезных изыскательских организаций значительно снижаются доходы, и по этой причине рост зарплат сотрудников становится невозможным. С другой стороны, в последнее время наблюдается демпинг и со стороны особо крупных компаний. Таким образом они пытаются задавить конкурентов и захватить рынок. В данном случае нужен жесткий контроль со стороны ФАС», – считает он.
Кирилл Черняк отмечает, что ценовой демпинг, снижение уровня оплаты труда специалистов и, как следствие, потери в качестве работ – характерны не только для геодезии, но и для всей строительной отрасли в целом. По его словам, для исправления сложившейся ситуации необходимо усилить контроль качества работ на всех этапах, повысить ответственность компаний-застройщиков, ввести минимальный почасовой уровень оплаты труда по специальностям и категориям. Также важно улучшить доступ к госзакупкам для небольших компаний, отрегулировать действующую нормативную базу и т. д.
Заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов» Сергей Лазарев также считает, что специфика этого сегмента петербургского рынка на данный момент выражается в большом количестве изыскательских организаций в городе и небольшой цене выполнения работ. «Тем не менее, проблема компаний-однодневок не стоит остро, так как для выполнения изысканий, во-первых, требуются допуски СРО, а во-вторых, наша ниша является крайне консервативной – и заказчики привыкают работать «вдолгую» со своими постоянными подрядчиками. Конечно, появляются новые компании, которые пытаются занять свое место на рынке, но получить большой заказ сразу у них не получится», – полагает эксперт.
Попали в сети
По мнению игроков рынка, кроме высокой конкуренции и демпинга, в отрасли геодезии и топографии существуют и специфичные проблемы. Причем некоторые из них касаются прежде всего именно Петербурга.
Начальник отдела топографических работ ОАО «Трест ГРИИ» Ольга Детковская рассказывает, что в настоящее время в городе нет единого банка данных исполнительных чертежей на вновь прокладываемые и уже имеющиеся сети. «Каждая эксплуатирующая организация создает свой банк и ограничивает к нему доступ изыскателей. Также она устанавливает свои монопольные расценки на использование чертежей, сверку сетей, сроки проведения сверки. Справочник базовых цен, на который ориентируются специалисты, не предусматривает такие затраты при производстве инженерно-геодезических изысканий. В настоящее время застройщики стараются избежать заключения договора с изыскательскими организациями на выполнение исполнительной топографической съемки, так как нет четкого требования ГАТИ и ГАСН на законодательном уровне производить такие работы. Вследствие всех вышеперечисленных проблем качество инженерно-геодезических изысканий низкое, средние рыночные цены не покрывают затрат на себестоимость работ», – объясняет специалист.
Сергей Лазарев добавляет, что, если говорить о Петербурге, наиболее актуальная проблема сегодня в топографии – это необходимость согласования сетей в эксплуатирующих организациях. «Оно может растягиваться на срок до двух месяцев, что неприемлемо для наших заказчиков. Не очень понятно, почему Петербург отстает от Москвы почти на десятилетие в этом направлении. В Москве данная проблема решена давно – и согласования сетей проводятся по принципу "единого окна"», – подчеркивает он.
Мнение
Сергей Лазарев, заместитель генерального директора ООО «Гильдия Геодезистов»:
– Для улучшения ситуации на рынке изыскательских услуг необходимо организовать на уровне города (профильного вице-губернатора) нормативную базу для создания «единого окна» согласования сетей, например, на базе ГГО КГА СПб. Также следует сформировать нормативную базу для организации фонда архивных данных на территории Петербурга (на данный момент вообще не существует юридической базы, на основании которой изыскатели обязаны сдавать архивы в город), с одновременной качественной проработкой сервисов электронного документооборота, проверки материалов изыскателей и т. д. Это поможет увеличить скорость выполнения изысканий минимум в два раза. Кроме того, важно ужесточить проверки СРО для изыскательских компаний, вплоть до возврата к лицензированию.
BIM получает законодательную основу
BIM в России переходит из разряда мифов и фантазий в реальность. В июне Росстандарт утвердил первые пять ГОСТов, которые вскоре станут обязательными к исполнению. А законотворцы ввели понятие BIM в федеральное законодательство.
Начало положено. Остается продумать схему работы BIM на рынке проектирования, строительства, реконструкции и сноса. Этому и была посвящена работа круглого стола в Российском союзе промышленников и предпринимателей.
BIM в законе
Теперь BIM в России существует официально. «Легализующий» термин Федеральный закон № 151-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон "Об участии в долевом строительстве… "» опубликован в «Российской газете» 1 июля. По сути, в документе нет деталей – закон лишь вводит понятие информационного моделирования, классификатора строительной информации и обозначает возможность работы в информационной модели на каждом этапе жизненного цикла объекта. Аналогичные нормы сейчас вносятся и в Градостроительный кодекс РФ.
«Как и обещали, мы двигаемся максимально консервативно, – подчеркнул в ходе круглого стола замглавы Минстроя РФ Дмитрий Волков. – Мы не пытаемся изменениями в Градкодекс создать некую систему регулирования. Минстрой понимает, что на рынке работают компании с разным уровнем «цифровой» зрелости. Никто не говорит, что мы сейчас запремся в глубоком бункере, выдадим свой BIM, а потом его всем навяжем. Идея открытого обсуждения как раз в том, чтобы выстроить работу так, чтобы никому не сломать бизнес: ни Правительству Москвы, ни «Росатому», ни «РЖД», ни другим российским компаниям».
Что есть BIM
Законодатели определили, что информационная модель – это совокупность взаимосвязанных сведений, документов и материалов об объекте капитального строительства, формируемых в электронном виде.
Определен и центр юридической и финансовой ответственности. В Градкодексе вскоре появится отдельная статья об информационном моделировании. «Ключевой важный момент: обеспечивает формирование и ведение информационной модели лицо, обеспечивающее или осуществляющее подготовку обоснования инвестиций, или лицо, ответственное за эксплуатацию объекта капитального строительства. Обращаю ваше внимание на то, что здесь нет ни слова о том, что это государственное учреждение», – подчеркнул директор Департамента IT BIM-Ассоциации Иван Штаер.
Чуть позже выйдет постановление Правительства РФ, которое определит, для каких объектов и на каких этапах жизненного цикла информационное моделирование будет обязательным.
Речь может идти о конкретном земельном участке (уже застроенном или только подлежащем застройке), или необходимость BIM-моделирования будет обязательна для объектов, стоимость которых выше определенной суммы, как это делают за рубежом.
Программный вопрос
В связи с этим вопрос о лицензиях на программное обеспечение звучит остро. «Закон вводит обязательное применение BIM-модели на определенных этапах, которые будут установлены (пока не установлены; в определенных случаях, возможно, будут стоимостные ограничения), требует применения на этапе экспертизы и стройнадзора. Нужно будет передавать BIM-модель между этапами жизненного цикла, когда появляются разные владельцы. Мы же не должны их обязывать сесть на одно программное обеспечение и всю жизнь работать на нем?» – указывает вице-президент BIM-Ассоциации Сергей Пугачёв, добавляя, что принцип передачи в открытом формате должен стать основополагающим, чтобы никто не попал в ловушку и зависимость от производителей программного обеспечения.
Действительно, сегодня на рынке несколько сотен разработчиков ПО для BIM-моделирования. И получается, что органы экспертизы, строительного контроля и надзора должны купить около 200 лицензий на все программы, потому что прислать проект могут в любом формате. Это же касается всех, кто примет спроектированную BIM-модель в будущем.
«Открытые форматы – это, конечно, основа. Но для большинства случаев нет альтернативы, – подчеркнул Дмитрий Волков. – Мы сознательно пошли по пути, где нет ни одного запрета. Можно всё. И мы будем идти по этому пути до той поры, пока не упремся в развилки, которые будем очень долго обсуждать. Потому что легко сделать выбор, который только кажется правильным. А потом окажется, что ложе прокрустово – не влезли, давайте будем переделывать быстренько Градкодекс! И в этом смысле очень хорошие вопросы задаете, давайте их обсуждать».
Принцип открытых форматов подразумевает, что участники рынка должны передавать модель в таком формате, применение которого позволяет использовать информационную модель в любом имеющемся программном обеспечении без необходимости закупать лицензии на новое ПО. На сегодняшний день единственный в мире открытый, непроприетарный (не зависимый от конкретного производителя) и стандартизированный формат представления информационной модели при передаче между информационными средами, системами и между этапами жизненного цикла установлен стандартом IFC (Industry Foundation Classes – Отраслевые базовые классы), разработанном компанией buildingSMART Int. и принятом в качестве международного стандарта ISO 16739-1:2018. Этот стандарт был принят Росстандартом в июне 2019 года в качестве национального стандарта РФ ГОСТ Р 10.0.02-2019/ИСО 16739-1:2018 (Приказ Росстандарта № 278-ст от 05.06.2019) с датой введения в действие 1 сентября 2019 года.
Ориентир на отечественного производителя
Параллельно российские IT-разработчики по заказу Минстроя сейчас работают над программами, в которых можно полностью сформировать BIM-модель для социального объекта или объекта гражданского строительства. «Я уверен, что этот подвиг мы вместе с отечественными разработчиками программного обеспечения в ближайшее время совершим, – заявил Дмитрий Волков. – Дальше будем думать, какие тонкие инструменты применить, чтобы не сломать конкурентную историю о свободный формат и одновременно – поддержать наших отечественных производителей». При этом поддержка должна коснуться не только отечественных программистов, но и отечественных производителей стройматериалов. Как сказал Дмитрий Медведев, Минстрой не допустит, чтобы проектировщики могли заложить в BIM-модель только материалы зарубежных производителей.
BIM в нацстандартах
В июне Росстандарт утвердил 5 стандартов в области информационного моделирования, еще 2 стандарта сейчас находятся на стадии утверждения. «Стандарты, конечно, не Градкодекс. Они имеют статус рекомендательных документов добровольного применения. Но мы с вами понимаем, что как только дело дойдет до экспертизы, на практике это будет не так – фактически они начнут приобретать обязательную основу, – отметил Дмитрий Волков, добавив, что именно детальные обсуждения с профессиональным сообществом позволят избежать в будущем ситуаций, когда нормы начнут противоречить друг другу. – И здесь нужно поискать какую-то логику – с тем, чтобы не запутаться в собственном стандартотворчестве».
Стандарты, разрабатываемые ПТК 705, направлены, в первую очередь, на внедрение концепции ОpenBIM и представление цифровой модели в открытом, не зависимом от производителей ПО формате.
В ходе выступлений участников заседания в целом были поддержаны, в том числе представителями Минстроя России и РАН, предложения по применению открытых непроприетарных стандартов (концепция ОpenBIM) при внедрении технологии информационного моделирования.
Минстрой и BIM-Ассоциация ждут предложений
Пока законотворцы ждут обратной связи со стороны экспертного сообщества. «Я искренне хочу, чтобы при помощи экспертного сообщества, экспертизы и РСПП мы сделали карту, где всем было бы понятно, какие стандарты должны быть, сколько их должно быть, почему их сделали такими и на каких принципах они основаны. И постараться в эти стандарты на первом этапе не писать лишнего, то есть не пытаться стандартами создать пространство в тех местах, где мы еще не знаем, каким оно сформируется на практике», – говорит Дмитрий Волков.
Участники круглого стола с этим согласились. Сегодня в России реализуется несколько пилотных проектов, на которых отрабатывается информационное моделирование. Анализ этого опыта позволит понять, требуются ли на рынке дополнительные посредники, которые будут отвечать за передачу и сохранность BIM-модели. Также на обсуждении остаются вопросы авторского права BIM-модели объекта. Все предложения и замечания просят отправлять в Минстрой или BIM-Ассоциацию.
«Все принятые законы, все принятые стандарты – это результат вашей работы. Мы как ассоциация ведем себя как статистики – мы аккумулируем мнения профессионалов», – обратила внимание присутствующих президент BIM-Ассоциации Александра Никульцева.
Кстати
Правительство Москвы уже разработало собственные регламенты информационного моделирования. Минстрой не исключает, что именно на столичные наработки будут опираться при создании федеральных регламентов и подзаконных актов в области применения информационного моделирования.
В качестве формата представления информационной модели документом Правительства Москвы установлен формат IFC не ниже версии 4. Данное требование соответствует положениям ГОСТ Р 10.0.02-2019/ИСО 16739-1:2018.