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.
Ремонт кровли: как обеспечить теплоизоляцию холодного чердака
Такие проблемы, как сосульки на крыше, намокание перекрытий, появление плесени на потолке в квартирах верхних этажей и даже разрушение несущих конструкций, часто возникают из-за несоблюдения правил эксплуатации или недостаточной теплоизоляции чердачных помещений. О том, как этого избежать, рассказывает Иван Дегтярев, руководитель направления ЖКХ компании ТЕХНОНИКОЛЬ.
Чердак — пространство между кровлей, которая защищает от осадков, и чердачным перекрытием, препятствующим поступлению холода на верхние этажи. В многоквартирных домах наиболее распространенной и удобной в эксплуатации считается конструкция кровли с холодным чердаком. Такое решение применяется в зданиях как со скатной, так и с плоской кровлей.
Для нормального функционирования холодного чердака необходимо соблюдение температурно-влажностного режима, то есть температура этого помещения почти не должна превышать уличную (не более чем на 4 оС). В противном случае в зимнее время на домах со скатными крышами из-за их подогрева изнутри будут образовываться сосульки. В зданиях с плоскими кровлями нарушение температурно-влажностного режима чревато появлением конденсата на внутренней поверхности плиты перекрытия. Это ведет к потере ее прочностных характеристик и дальнейшему разрушению, а это напрямую влияет на безопасность проживания в доме.
Для обеспечения низкой температуры на чердаке одновременно применяют два решения. Во-первых, постоянно проветривают помещение, во-вторых, максимально изолируют водостоки и все источники тепла, находящиеся в нем: чердачное перекрытие, инженерные коммуникации и вентиляционные короба. Важно использовать оба этих метода вместе, т. к. проветривание без устранения источников тепла не будет достаточно эффективным.
Организация проветривания
Для организации проветривания на чердаке со скатной кровлей необходимо устроить вентиляционные отверстия — продухи. Их располагают на наиболее удаленном по высоте расстоянии друг от друга: нижние — в прикарнизной части, верхние — на коньке. Таким образом приточные отверстия окажутся в зоне максимального давления, а вытяжные — минимального. Это создаст лучший воздухообмен. Оптимальная площадь продухов составляет не менее 1/300 от площади чердачного перекрытия.
В домах с плоской кровлей проветривание обеспечивают аналогичным методом. Однако высота чердачного помещения здесь значительно меньше, и это снижает эффективность проветривания. Поэтому в такой конструкции особенное внимание следует уделять качественной теплоизоляции источников тепла.
Утепление чердачного перекрытия
Чтобы предотвратить поступление тепла с верхних жилых этажей на холодный чердак, необходимо утеплить чердачное перекрытие. Кроме того, поскольку стыки стены и чердачного перекрытия наиболее подвержены промерзанию, нужно по всему периметру вдоль наружных стен уложить дополнительный слой утеплителя шириной 0,75–1 метр и такой же толщиной, что и теплоизоляция чердачного перекрытия.
Сегодня не существует четких нормативов по утеплению чердачных перекрытий. В жилых домах чаще всего применяют негорючую минераловатную изоляцию, которая препятствует теплопотерям и способствует повышению общей энергоэффективности здания, например, материалы серии ТЕХНОРУФ. Плиты укладывают в два слоя с разбежкой швов, чтобы исключить мостики холода.
При проведении работ необходимо предусмотреть эксплуатационную нагрузку, в частности, посещение чердака сотрудниками управляющей компании. Для этого следует обратить внимание на характеристики прочности и плотности теплоизоляционного материала. Так, прочность на сжатие при 10%-ной деформации должна составлять не менее 45 кПа, поэтому здесь рекомендуем использовать плиты из каменной ваты ТЕХНОРУФ 45.
Для перемещения по чердаку обслуживающего персонала на полу дополнительно укладывают мостики из ходовых досок, расположенных так, чтобы обеспечить подход к коммуникациям.
Изоляция источников тепла
Неутепленные трубопроводы, особенно горячего водоснабжения и отопления, где температура достигает 95 оС, а также вентиляционные шахты и короба могут значительно увеличить теплопоступления внутри чердачного помещения. Поэтому оголенные участки этих коммуникаций следует изолировать, например, прошивными матами или цилиндрами ТЕХНО.
В конструкциях плоских крыш трубы внутреннего водостока находятся в самом чердачном помещении. Для их утепления также подойдут цилиндры ТЕХНО.
Теплоизоляцию расположенного на чердаке канализационного стояка можно обеспечить с помощью минераловатных плит ТЕХНОЛАЙТ ОПТИМА плотностью 35 кг/куб. м и толщиной 10–12 см.
Чтобы исключить проникновение тепла с лестничной клетки, где нормируемая температура составляет 15 оС, чердачные люки и двери перед обивкой кровельной жестью утепляют. Для этого применяют, например, плиты из каменной ваты ТЕХНОЛАЙТ ОПТИМА или ТЕХНОЛАЙТ ЭКСТРА, гарантирующие надежную теплозащиту и пожарную безопасность. Для плотного прилегания двери в проемах устанавливают прокладки из морозостойкой резины или поролона. Кроме того, в процессе эксплуатации необходимо внимательно следить, чтобы двери и люки были постоянно закрыты.
Грамотное утепление холодного чердака поможет сократить теплопотери, исключить появление конденсата на перекрытиях и сосулек на крыше, обеспечить комфортный микроклимат на верхних этажах и продлить срок службы всех конструкций дома. Кроме того, это способствует повышению энергоэффективности здания, снижению затрат на его отопление и эксплуатацию.
8 800 600 05 65
Москва, ул. Гиляровского, д. 47, стр. 5
www.teplo.tn.ru
teplo@tn.ru
Определиться с добавкой. Пластификаторы для бетона продолжают совершенствоваться
Производители добавок в бетон постоянно расширяют ассортимент своей продукции. Необходимость выпуска новых материалов с улучшенными или новыми характеристиками объясняется высокой конкуренцией на рынке, реализацией сложных строительных проектов.
В настоящее время наиболее востребованные у заказчиков добавки в бетон —пластификаторы. Существует множество их разновидностей. Основными критериями использования, отмечают эксперты, того или иного пластификатора являются назначение (товарный бетон, ЖБИ и пр.), класс или марка бетона по прочности, требуемое время жизни смеси и особенности бетонируемой конструкции.
Успешная комбинация
Выбор добавок, рассказывает директор технического центра ООО «Полипласт Северо-запад» Андрей Григорьев, осуществляется следующим образом. Должно быть техническое задание для понимания: какой бетон будет изготавливаться. «В частности, если это товарный бетон, то подойдут добавки от нашей компании группы Линамикс ПК. В большинстве случаев это суперпластификаторы, обеспечивающие различную сохраняемость подвижности бетонной смеси. Как правило, это 2–3 часа. Но могут быть и варианты с жизнеспособностью смеси до 6–8 часов. Иногда для обеспечения подобных результатов нужно дополнительно вводить замедлитель. Также, — продолжает специалист, — в зависимости от задачи дополнительно используют воздухововлекающие добавки, стабилизирующие добавки и т. д. При изготовлении сборного бетона мы используем добавки группы Реламикс ПК. Это суперпластификаторы, обеспечивающие максимальный водоредуцирующий эффект, необходимый для интенсивного набора бетоном прочности при различных температурных режимах выдерживания бетона».
Это основные группы производимых добавок, отмечает Андрей Григорьев. Также существуют группы противоморозных добавок, как комплексных, так и антифризы на различной основе. По его словам, совместное использование пластифицирующих и иных (например, воздухововлекающих) добавок не только целесообразно, но и в каких-то случаях необходимо.
Возможность комбинирования компонентов подтверждает и технический специалист отдела «бетон» компании Sika Кирилл Лебедев. «Для достижения определенных свойств бетонной смеси и бетона целесообразно применение пластификаторов вместе с другими категориями добавок. Однако, как правило, это уже не рядовая задача. При проектировании уникальных конструкций возможно одновременное применение до 4–5 добавок. Важно заметить, что создание современных высокотехнологичных пластификаторов невозможно без хорошего сырья, поэтому залогом успеха для данного вида продукции является наличие у компаний производства полного цикла — от сырья до готового продукта», — подчеркивает он.
В условиях волатильности
По словам игроков рынка, в настоящее время благодаря взятому пять лет назад курсу страны на импортозамещение выпуск химических добавок в значительной степени стал локализованным.
«В компании "Полипласт" один из самых высоких уровней локализации производства. Большую часть компонентов для изготовления суперпластификаторов и иных продуктов наша компания производит самостоятельно. Это позволяет максимально сдерживать уровень цен в отличие от небольших компаний, закупающих 100% компонентов для изготовления продукции. Естественно, в составе нашей продукции используется доля импортного сырья, но это незначительная часть, не оказывающая существенного влияния на стоимость нашей продукции у потребителей», — сообщил Андрей Григорьев.
На текущий момент, отмечает Кирилл Лебедев, доля импортного сырья в наших пластификаторах не превышает 5%. Это говорит об очень высоком уровне локализации производства. Что касается роста цен на продукцию в отрасли и колебания курса рубля, то при текущем уровне размещения производства Sika Россия эти факторы, безусловно, оказывают негативное влияние. Но данные изменения незначительны и носят инфляционный характер.
Свое видение ситуации высказал заместитель руководителя департамента продаж «Добавки в бетоны» ПАО «Пигмент» Александр Евсеев. По его словам, ослабление рубля влияет на ситуацию в сегменте. «Дело в том, что подорожание иностранной валюты делает максимально выгодными поставки сырья и полупродуктов за рубеж. В итоге российские потребители получают сырье, так сказать, «по остаточному принципу» и по повышенной цене. Кроме того, играет роль определенная монополизация рынка. Сегодня выпуском сырья для производства макромономеров в РФ занимаются лишь две компании. Апеллируя к росту валюты, к июню этого года они существенно подняли цену на свою продукцию. Этому, если говорить о работе на внутреннем рынке, на наш взгляд, нет объективных экономических обоснований. К сожалению, производители сырья нас не слышат или не хотят слышать. Мы вынуждены повышать цену на свою продукцию, и далее по цепочке это доходит до конечного потребителя — покупателей жилья. Кроме того, крупные производители добавок в бетон сейчас снова начинают смотреть в сторону иностранных поставщиков сырья, мера является вынужденной и не отвечает интересам государства, граждан», — подчеркнул представитель рынка.
Председатель совета директоров холдинга «Защита конструкций-М» Елена Платонова отмечает, что зачастую строители выбирают самые дешевые и низкокачественные добавки. Но итоговая цена на 1 куб. м складывается из количества добавки и дополнительных расходов на доставку и хранение. Можно сэкономить на цене и потерять на здоровье персонала или ремонте по гарантии.
«Еще в 2004 году были проведены испытания добавок нового поколения "ГАМБИТ®", которые совмещают в себе все лучшие свойства использовавшихся ранее продуктов и не содержат многих недостатков (не вызывают высолов и коррозии, нетоксичны и безопасны в применении). Применение таких добавок значительно увеличивает производительность труда, позволяет экономить на цементе и на доставке различных добавок, получать гарантированное качество конструкций и, в ряде случаев, избежать виброобработки изделий, а также проводить работы в зимний период», — добавляет она.
Под любые задачи
По словам Александра Евсеева, наглядным индикатором «самочувствия» сегмента производства добавок в бетон и строительной отрасли в целом служит такой показатель, как объем производства цемента. Общеизвестно, что его выпуск во втором квартале этого года существенно упал — особенно в Центральном и Южном федеральных округах. Следствием этого стало то, что продажи добавок в бетон в этот период были заметно ниже запланированных. В то же время в третьем и четвертом кварталах, напротив, наблюдается позитивная динамика по выпуску бетона и, соответственно, закупкам добавок.
В целом, отмечают эксперты, в последние годы из-за высокой конкуренции наблюдается тренд на появление новой продукции, улучшаются характеристики уже выпускаемой.
По словам Андрея Григорьева, специалисты технического центра компании «Полипласт» постоянно работают над совершенствованием и номенклатурой выпускаемой продукции. Совсем недавно в Москве прошла Международная конференция BetonConf, в рамках которой были представлены новейшие синергетические продукты и активаторы свойств бетонных смесей. «Линейка добавок нашей компании насчитывает не один десяток позиций. Каждая добавка в своем роде уникальна. Сегодня мы можем с уверенностью сказать, что любая сложная задача нами решаема», — подчеркнул он.
Александр Евсеев сообщил, что с 2017 года компанией налажен выпуск добавок на основе поликабоксилатов. Недавно совместно с крупнейшим производителем цемента ПФО запущен проект по формированию комплексных решений для производителей бетона. Результатом совместной работы специалистов цементного завода и команды ведущих специалистов НТЦ ПАО «Пигмент» (г. Тамбов) стала разработка добавок для бетона на основе поликарбоксилатных эфиров, не имеющих аналогов, специально синтезированных под марки цемента. «Данное решение позволяет получать высокоподвижные бетонные смеси с высокими эксплуатационными характеристиками (прочность, водонепроницаемость, морозостойкость) и обеспечивает: до 4 часов без потери марки по подвижности с обеспечением ранней прочности; более 20% водоредуцирующий эффект; более 25% повышения прочности бетона. По предварительной оценке, экономический эффект нашего решения оценивается до 15% от себестоимости 1 куб. м бетона», — подчеркнул эксперт.