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.
Объемная опалубка: стремление к росту
Спрос на объемную опалубку в 2021 году продолжит расти, несмотря на удорожание ее основных конструктивных материалов. При этом все больше застройщиков будут предпочитать арендовать, а не покупать ее.
Объемная опалубка (опалубка перекрытий) активно задействуется в современном строительстве, в том числе при возведении многих сложных объектов. Она представляет собой металлическую конструкцию и незаменима при создании монолитных бетонных перекрытий до 20 метров (в усиленном варианте до 40 метров). Объемная опалубка надежно выдерживает серьезные нагрузки, при соблюдении всех правил относительно легко монтируется и демонтируется.
Эксперты выделяют три часто встречающиеся системы объемных опалубочных перекрытий: клиновая, рамная и чашечная. Основное их отличие — это несущая способность и конструктивная особенность соединения вертикальных элементов друг с другом. Выбор той или иной системы, отмечает генеральный директор ООО «КоммерцСтрой» Александр Синягин, зависит от конкретных задач и для каждого объекта согласовывается с проектировщиком и заказчиком. Все они при правильном техническом проектировании могут решить поставленные задачи. Разница будет лишь в цене, металлоемкости и удобстве эксплуатации.
Важно, чтобы подбором того или иного вида объемной опалубки занимался квалифицированный специалист, продолжает тему директор по продажам ООО «Ренталформ» Андрей Грачев. Именно он может произвести расчет нагрузок. К примеру, под монолитные балки используют опалубку рамного типа, под перекрытия можно ее комбинировать со стоечной системой перекрытий (в зависимости от высоты). «Мы предлагаем системы опалубки европейских производителей, которые выдерживают нагрузки до 20 тонн на башню. Особенность каждого проекта может увидеть инженер и предложить те или иные конструктивные решения», — добавил он.
Более 15 лет назад ГК «ПромСтройКонтракт» разработала и запатентовала собственную систему опалубки перекрытий, основанную на чашечной системе. За последующие годы система дорабатывалась и использовалась уже на нескольких тысяч объектах по всей России, СНГ и другим странам мира, сообщил директор по стратегическому развитию и маркетингу ГК «ПромСтройКонтракт» Рубен Чинарьян.
По его словам, преимущество объемных чашечных опалубок ПСК серии «ПСК-КАП» - это не только их очень высокая прочность и надёжность (этим могут похвастаться многие конкуренты), но очень простая сборка без лишних элементов, которые легко выронить или потерять. Всего четыре основных элемента собираются обычным молотком по принципу объемных кубов. В большинстве случаев система не требует диагональных связей, а производство огнестойких лестниц и настилов позволяет использовать систему на особо ответственных объектах. Именно поэтому её рекомендуют к использованию на АЭС центры-обучения строителей-атомщиков «СоюзАтомСтроя» в Москве и Нововоронеже.
Альтернативы нет
Игроки рынка считают, что в целом «ковидный» 2020 год прошел для них относительно безболезненно. Темпы строительства, благодаря принятым государственным мерам, значительно не упали, а значит, и спрос на опалубку сохранился. Также достаточно позитивно представители отрасли оценивают дальнейшие перспективы рынка, несмотря на вынужденное удорожание продукции из-за существенного роста цен на металл и фанеру.
«Спрос в 2020 году был нестабилен, как и всё в течение того неспокойного года, однако оказался выше наших ожиданий. В итоге нам неоднократно пришлось пересматривать план в сторону увеличения. В числе лидеров - объемные опалубки типа «ПСК-КАП» для монолитных перекрытий, которые широко применяются в целом ряде областей, а также системы ветрозащиты, которые активно используются на высотных объектах. В последнее время также последовательно растёт спрос на туннельную опалубку и системы перекрытий с откидной головкой»,- отмечает Рубен Чинарьян.
По словам Александра Синягина, 2020 год стал непростым для большинства отраслей, в том числе и для строительной. Некоторые объекты замораживались в связи с пандемией COVID-19 и связанными с ней ограничительными мерами. Строительные организации испытывали большие затруднения, так как стройка — это непрерывный процесс, в котором все работы связаны между собой, и их остановка чревата большими финансовыми издержками для всех его участников. «Но, несмотря на это, в 2020 году мы наблюдали явный запрос на опалубку высокого качества и надежности. Потребитель приходит к пониманию, что качественное оборудование служит дольше и существенно ускоряет процесс сдачи объекта, что дает ему существенное преимущество, как исполнителю, перед заказчиком. Надеемся, что в этом году, несмотря на значительное подорожание сырья, почти в два раза, спрос по-прежнему будет расти, так как альтернативы для данной продукции нет», — уверен глава компании «КоммерцСтрой».
Представитель Hünnebeck GmbH (Германия) в РФ Виталий Девятко также полагает, что востребованность опалубочных систем будет расти. «В целом я ожидаю в 2021 году продолжения роста рынка. Цены, к сожалению, тоже продолжат рост. В настоящее время компания Hünnebeck GmbH выводит на рынки Европы новые поколения популярных моделей своей опалубки. К сожалению, для российских строителей сейчас эти новшества слишком дороги из-за высокого курса евро к рублю. Но, надеемся, ситуация изменится к лучшему», — подчеркнул он.
Выгодная аренда
По мнению экспертов, из-за роста стоимости цен на опалубочное оборудование многие застройщики все активнее будут предпочитать арендовать, а не покупать его. Но советуют при этом не экономить на качестве продукции.
«Практически любые крупные объекты, срок использования оборудования на которых превышает 6–7 месяцев, экономически целесообразно обеспечивать собственным оборудованием. Соответственно, при сроках использования менее полугода предпочтительнее аренда. Это — главный, но, конечно, не единственный критерий выбора. Также предпочтительно не покупать, а брать в аренду специальные опалубки, которые не используются на большинстве типовых объектов (криволинейные, самоподъемные и прочие «нетиповые» типы опалубки). Если касаться именно объемной опалубки, к нетиповым я бы отнес и пролетные конструкции, которые зачастую лучше брать в аренду», — отмечает Виталий Девятко.
По мнению Андрея Грачева, аренда опалубки для нетиповых конструкций (высотные перекрытия, мостовые конструкции, объемные сооружения для монтажа того или иного оборудования) всегда предпочтительней покупки. Закупка данного оборудования всегда значительно стоит, а проект такого плана может быть для компании разовым. Аренда в данном случае позволит в короткие сроки получить необходимый результат. «В целом, —сообщил он, — если говорить про нашу компанию, мы наблюдаем растущий спрос на аренду опалубки. Все ее виды на данный момент востребованы, т. к. сейчас есть спрос и на жилищную недвижимость, и на промышленные объекты. Наш отдел закупок всегда работает над увеличением парка опалубки».
Для удобства конечных клиентов критически важен и размер арендного парка, добавляет Рубен Чинарьян. В частности, аренда опалубки от ГК ПСК - это не просто возможность взять щиты, замки, балки и другие комплектующие напрокат напрямую от завода-производителя, но и гарантия быстрой доставки без ожидания. «На нашем складе в Москве готовы к сдаче в аренду 37 тыс. м2 систем перекрытий (стоечных, чашечных) и 30 тыс. м2 стеновой опалубки (крупно- и мелкощитовой). Мы предлагаем бесплатный оперативный расчет опалубки, месяц аренды бесплатно, гибкий переход от аренды к последующему выкупу. Скорость поставки на объект гарантируется 28 складами ПСК на всей территории РФ и стран СНГ», - подчеркнул представитель компании.
Мнение:
Андрей Грачев, директор по продажам ООО «Ренталформ»
Конечно, 2020 год для всей строительной отрасли оказался непростым, и дело здесь не только в пандемии. Снижение покупательской способности населения, постоянный рост цен на сырье, перенос старта многих проектов и пр. в очередной раз повлияли на индустрию в целом. В середине 2020-го спрос на аренду строительного оборудования начал расти и к концу года пришел в норму. Благодаря этому оборот нашей компании в прошлом году вырос в сравнении с 2019-м на 15%. Несмотря на увеличение цен на материалы и комплектующие, мы оставили тарифы на аренду оборудования на прежнем уровне. В 2021 году также ожидается рост рынка жилищного строительства, многие промышленные объекты начинаются в этом году, т. к. перенеслись с 2020 года. В связи с этим мы прогнозируем увеличение выручки на 15–20%.
Рынок бетона по стандартам
О проблемах стандартизации производства бетона, нехватки кадров и несогласованности действий участников рынка состоялся разговор на семинаре «Технологии производства бетонов – вопросы и ответы». Это первое мероприятие после снятия пандемийных ограничений, которое провела компания «Полипласт Северо-запад».
С приветственным словом выступил Сергей Соболев, первый заместитель главы администрации Кингисеппского района Ленобласти. Он подчеркнул важную роль компании «Полиспласт» в жизни района и пожелал успеха мероприятию.
И оно, действительно, прошло успешно.
Нормотворчество
Вряд ли найдется много отраслей, в которых производство настолько зарегулировано. Как рассказал Дмитрий Кузеванов, директор НИИЖБ им. Гвоздева, посвятивший свое выступление ГОСТам, сейчас действуют 366 СП, в том числе 27 – по бетону, плюс 160 документов по железобетону. Хотя объявлена кампания «регуляторной гильотины», в 2019 году обновлено около 40 ГОСТов, в 2020-м – 45 документов. «Информация доступна, но не все успевают отслеживать», - прокомментировал Кузеванов.
Документация и методы испытаний нуждаются в обновлении – сегодня, по словам Кузеванова, появились новые вызовы – высотные здания, агрессивная среда.
Его поддержал Дмитрий Пожаров, директор ассоциации «Союз производителей бетона» (Москва), который подчеркнул: любые изменения означают дополнительные затраты. Он привел в пример одного из крупных производителей, который сделал соответствующие расчеты. Как выяснилось, перемены обойдутся в 100 млн рублей в год.
Меньше воды – крепче бетон
Все доклады вызвали живой интерес участников семинара, выступавшим пришлось отвечать на множество вопросов – не только в ходе выступлений, но и в кулуарах.
Ольга Рудавская, руководитель испытательной лаборатории ООО «КВС-Юг», говорила о проблемах застройщиков при входном контроле бетонной смеси на стройплощадку, в том числе о недовозах, в результате которых строители вынуждены делать холодные швы, а бригады – периодически простаивать.
Алексей Лейкин, к.т.н., руководитель испытательного центра «Прочность», привел множество характерных и не очень причин, по которым в монолитных и железобетонных конструкциях возникают трещины. Далеко не всегда виноваты производители бетона, зачастую вина лежит на строителях.
Анна Миронова, член экспертного совета «Союз производителей бетона», ознакомила участников с методикой подбора состава минеральных добавок, сообразуясь с ГОСТами.
Сергей Неродный, коммерческий директор «ЛСР. Базовые материалы — Северо-Запад», рассказал о ситуации на рынке песка и щебня. В том числе о перспективах рынка: «Рынок песка в дальнейшем ждет ужесточение требований по арендной плате, по налогам. Минерально-сырьевая база в Петербурге и окрестностях сокращается. Это означает, что логистика, которая уже обходится дороже добычи, будет расти».
За кадры все решено
По поводу нехватки кадров специалисты много говорили, но ничего не делали, заявил в докладе, посвященном ситуации на рынке бетона, Левон Давидянц, президент ассоциации «Бетон и железобетон Северо-Запад». В СПбГАСУ закрыта кафедра по производству железобетона. Новых специалистов нет. Почти никто не занимается подготовкой рабочих, среднего персонала.
Кузеванов согласен: «Кадровая проблема актуальная. Технологи нужны очень грамотные, иначе скоро мы столкнемся с проблемами при приемке продукции».
Выступавших поддержала Лидия Татчина, преподаватель Академии управления городской средой, градостроительства и печати. По ее словам, профильные вузы Москвы и Петербурга уже закрыли отделения, которые готовили технологов производств, теперь два года как нет набора на основную специальность и в академии. Т.е., технологов больше нигде не готовят.
Продвижение «Полипласт»
Тем временем работающие на рынке бетона компании не теряют бодрости. Как рассказал Игорь Коваль, зам. директора по науке компании «Полипласт Северо-запад», компания поставляет большую долю продукции на экспорт – до 85%. По его словам, сейчас «Полипласт» занимает до 10% мирового рынка, по отдельным продуктам – до 20%. У предприятия есть партнеры примерно в семи десятках стран, и она продолжает продвигать продуктовую линейку и на мировом рынке, и внутри страны. В том числе организуя семинары для партнеров.
Светлана Турутова, директор по сбыту и маркетингу ООО «Полипласт Северо-запад», подытожила: «Очень рада, что после почти годичного перерыва удалось, наконец, собраться всем вместе. Приятно, что у наших партнеров такой большой интерес к мероприятию, что присутствуют наши партнеры из Москвы, из петербургской ассоциации «Бетон и железобетон Северо-Запад». Надеемся, что всем у нас понравилось».
Это было полезно, было интересно. Рассчитываем на продолжение – традиция не должна остановиться, мы останемся площадкой для сотрудничества.