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.
Дышите глубже. Производители промышленных систем вентиляции выступают за пересмотр ряда нормативов
Пандемия коронавируса скорректировала деятельность многих мировых и российских производственных компаний. За несколько месяцев бизнес научился работать в новых условиях, чтобы не только остаться на рынке, но и продолжать развиваться. Данный тренд касается и производителей промышленного фильтровентиляционного оборудования, применение которого стало особо актуальным ввиду возросшего общественного и административного внимания к качеству воздушной среды.
Сохраняя позиции
Стоит отметить, что ряд зарубежных производителей ФВО, из-за жестких карантинных мер принятых в отдельных странах, некоторое время в первом полугодии не выпускали продукцию. Однако это почти не отразилось на общемировом рынке. Не ощутили «потери бойцов» и в России. Краткосрочная приостановка деятельности иностранных компаний не поменяла соотношение игроков. Кроме того, отечественные производители оборудования, в котором задействованы иностранные компоненты, несмотря на ослабление рубля, не планируют повышать цены. Также они ждут временный спад спроса на свою продукцию, который объясняется ухудшением общеэкономической ситуации в стране.
Исполнительный директор ООО «Аспирационные системы» Илья Ким считает, что доля импорта продукции в настоящее время составляет около 20-25%. «Сами российские производители оборудования в своих изделиях также используют импортные комплектующие. «Они достигают до 80% в составе изделий. К сожалению, в России нет качественной автоматики, пневмооборудования, да и самого фильтрующего материала. На Западе этим вопросом занимаются институты, проводятся постоянные исследования в области фильтрации воздуха»,- добавил он.
По оценке директора по маркетингу ООО НПП «ЭКОЮРУС-ВЕНТО» Георгия Гримитлина, доля иностранных представителей на рынке местной промышленной вентиляции порядка 10-15%. При этом ряд российских компаний представляют помимо своей продукции и зарубежных производителей. «Перераспределение долей иностранных и отечественных компаний невозможно, так остановка деятельности отдельных производств была кратковременной. В нашей организации доля импортных комплектующих порядка 5-10%. Если курс рубля изменится не более чем на условные 20%, то пока это не скажется на росте цены на нашу продукцию»,- подчеркнул представитель рынка.
Руководитель направления по системам промышленной очистки воздуха АО «СовПлим» Вячеслав Зайцев полагает, что если перераспределение произойдет, то на небольшой срок, и очень быстро восстановится. Связано это с тем, что иностранные компании не закрывают свой бизнес и предпринимают, как и местные игроки, значительные усилия по сохранению своего присутствия на рынке. Также он отметил, что «СовПлим» максимально использует в своей продукции комплектующие отечественного производства. «Но в целом, на рынке зависимость существует, т.к. Россия давно интегрировалась в глобальную экономику и без международной кооперации не может успешно конкурировать ни внутри страны, ни на внешнем рынке. В ближайшей перспективе будет наблюдаться общее падение продаж и отечественного и импортного оборудования. В дальнейшем могу предположить, что сработает эффект отложенного спроса и может произойти скачок продаж относительно аналогичных периодов недавнего прошлого», - прогнозирует эксперт.
Скорректировать стандарты
Игроки рынка промышленных вентиляционных систем отмечают, что, как и многие другие производственники, они не попали в список отраслей, которым будет оказана государственная помощь. Рассчитывать они в дальнейшей деятельности собираются только на свои силы. Тем не менее, представители бизнеса надеются, что органы власти прислушаются к некоторым их пожеланиям.
«Государство оказывает поддержку системообразующим предприятиям в области судостроения, тяжелой промышленности, которые в основном и являются нашими клиентами. Но на наш взгляд - этого недостаточно. Необходимы дополнительные меры»,- уверен Илья Ким.
Георгий Гримитлин полагает, что используя опыт соседней Белоруссии, можно было бы задействовать в отрасли заградительные пошлины для иностранных компаний или дать особые преимущества местным производителям в государственных тендерах. Также необходимо обеспечить и усилить контроль за соблюдением санитарных норм охраны труда на производстве, что поможет развитию отрасли.
С мнением коллеги согласен и Вячеслав Зайцев. По его словам, лучшей отраслевой поддержкой было бы совершенствование нормативных документов и контроля за их исполнением, в части охраны труда и защите персонала от загрязнения воздушной среды в цехах промышленных предприятий, а также защите окружающей среды от промышленных выбросов. Самое главное, подчеркивает специалист, необходимо срочно пересмотреть новую редакцию санитарных правил в части трактовки понятия "рециркуляция". В обновленном виде она практически запрещает применение фильтров очистки воздуха на промышленных предприятиях, что противоречит концепции государства и президента по внедрению энергосберегающих технологий, улучшению условий труда рабочих и улучшению экологической ситуации в целом, и особенно - в промышленно нагруженных регионах.
«Помимо этого, существует острая необходимость в санитарные правила и другие соответствующие нормативные документы ввести понятие центральных фильтровентиляционных систем типа ПУШ-ПУЛЛ и Дилютер, а также определить порядок их применения и правила для подтверждения их эффективности для контролирующих органов. Более того, мы предлагаем изменить ГОСТ 12.3.003-86 Работы электросварочные п 2.11.1., предписывающий обеспечивать расход воздуха от стандартного стола сварщика не менее 1500 м3/ч. Данное требование также противоречит требованиям повышения энергоэффективности и не учитывает существование современных вытяжных устройств, которые и при расходе 1000 м3/ч обеспечивают достаточное удаление дыма непосредственно от места выделения»,- поясняет Вячеслав Зайцев.
Напомним, портал ASNinfo. ru ведет цикл обзорных материалов о том как COVID-19, экономическая ситуация последних месяцев в стране, влияет на различные сегменты строительной и смежных отраслях. Ранее в спеццикле о текущем положении дел рассказали и поделились своими прогнозами на ближайшее будущее игроки рынка негосударственной экспертизы, производители оконных профилей ПВХ и внутрипольных конвекторов, компании, занимающиеся техническим обследованием зданий и их демонтажом, а также разработчики BIM- продуктов и использующие их в своей работе строительные компании.
Запустить процесс. О некоторых сложностях внедрения BIM
Минстрой России за несколько дней до введения в стране карантинных мер начал разработку новой дорожной карты по внедрению технологий информационного моделирования в отрасль. В соответствии с ней переход на BIM должен начаться с 1 января 2021 года. Пока нет информации, будет ли из-за пандемии коронавируса отложен данный «день X». Однако понятно, что не все участники строительной отрасли готовы перейти на «цифру» в ближайшие месяцы. В период самоизоляции был отмечен повышенный интерес к данным технологиям проектных и строительных организаций. Но говорить о глубоком внедрении BIM в проекты рано.
Здесь и сейчас
По словам эксперта по технологическому развитию Glorax Infotech Василия Суворова, внедрение BIM довольно сложно одномоментно запустить в компании, это длительный процесс, который затрагивает не только этап проектирования, но и этап реализации и контроля процесса строительства. Это стратегическое решение, поэтому пандемия вряд ли кардинально повлияла на спрос на BIM-технологию “здесь и сейчас”. «По нашему опыту, команды, уже работающие в BIM, не потеряли в производительности, в то время как остальные значительно снизили качество и скорость выдачи проектных решений. Возможно, в будущем организации захотят внедрять BIM в том числе и из-за возможности удаленной работы, что позволит использовать более компетентных сотрудников за меньшие деньги из дальних регионов», - делает выводы специалист.
Начальник отдела информационного моделирования Института территориального развития Павел Семенцов обращает внимание, что при удаленной работе в BIM становятся особенно важными вопросы организации рабочих процессов и обеспечивающей инфраструктуры – проще говоря, «железа». В частности, компания, которой необходимо во время карантина экстренно перестроиться на удаленную работу в BIM, может столкнуться с множеством сложностей, начиная от стабильности и пропускной способности интернет-подключения и заканчивая вычислительными мощностями рабочих станций и серверов, использующихся для хранения и обмена данными. «Еще одна важная проблема при удаленной работе – информационная безопасность. Компаниям приходится решать, какую часть данных проекта они готовы передать конкретному исполнителю под его личную ответственность. К сожалению, организация эффективной и безопасной информационной инфраструктуры – это значительные вложения, на которых обычно экономят и в хорошие, экономически стабильные, времена. В «ИТР» вопрос безопасности решен в рамках единой BIM-модели: сотрудники и подрядчики подключаются к защищенному серверу и выполняют работы непосредственно на нем», - отмечает эксперт.
В теории и практике
Опрошенные порталом ASNinfo. ru участники рынка считают, что внедрение BIM в отрасль наряду с нормативной неопределенностью (в феврале были отменены принятые год назад госстандарты) тормозят и практические факторы: от отсутствия специалистов, которые могут заниматься информационным моделированием, до экономической нецелесообразности реализации тех или иных проектов с помощью данного IT-решения.
По мнению Павла Семенцова, если крупные застройщики за счет BIM экономят дважды – на разработке проекта и на сокращении ошибок на этапе строительства, то для проектных организаций, инвестирующих в данные технологии, это отрицательная мотивация. Вкупе с общим экономическим спадом и отменой национальных BIM-стандартов, взрывной динамики в этой сфере в ближайшее время ждать не стоит.
Василий Суворов более оптимистичен. «У государства уже есть дорожная карта по внедрению BIM-технологий и мы видим, что с их стороны есть интерес в данном направлении, поскольку это дает им понимание стоимости проекта до его реализации на этапе согласования. Кроме того, BIM позволяет государству быстрее и проще контролировать соответствие нормативам, прогнозировать эксплуатацию и риски»,- добавляет он.
Между тем, есть смежные проектированию и строительству отрасли, где BIM задействован совсем слабо. В частности, к таковым относится изыскание. По словам генерального директора ЗАО «ЛенТИСИЗ» Николая Олейника, связано это, в первую очередь, с тем, что сами заказчики не проявляют пока особого интереса к интеграции результатов изысканий в процесс BIM-проектирования. Кроме того, выдача результатов изысканий в таком формате несколько дороже, что в условиях оптимизации затрат на проектирование не дает возможности развиваться данному направлению работ, и максимум, на что существует спрос – это на создание цифровой модели местности ЦММ. Также есть и технологические особенности интеграции в BIM как геодезических, так и геологических изысканий. Например, построение полноценной цифровой модели подземных коммуникаций может быть осложнено тем, что многие сети давно не имеют собственников, нет полной информации о том, как они проложены под землей. Отсутствие всех сведений обесценивает полезность такой BIM модели, именно в части подземных коммуникаций.
«Толчок к внедрению BIM в изысканиях может дать директивная установка на уровне нормативных документов или вложение на бюджетном уровне, по примеру Москвы, нескольких сотен миллионов рублей в создание информационной модели подземного городского пространства, включающего сведения о рельефе, инженерных сетях и пространственном залегании геологических слоев»,- считает Николай Олейник.
Вперед, к цифре
Несмотря на некоторые сложности с внедрением BIM эксперты убеждены, что в обозримом будущем полноценное использование информационного моделирования станет обыденным. Связано это с постепенной цифровизации всей строительной и смежных отраслей, совершенствованием используемых IT-решений, появлением новых инструментов и продуктов.
«BIM - это только одна из составляющих цифровизации изыскательской, проектной строительной отрасли. Уже задействованы и другие приемы, в том числе позволяющие эффективно работать в удаленном режиме из-за пандемии коронавируса. К примеру, отрадно, что в настоящее время наконец-то ГГО КГА перешел на дистанционный электронный документооборот в работе с изыскателями», - отмечает Николай Олейник.
По словам Павла Семенцова, Институт территориального развития в рамках BIM-стратегии запустил единую цифровую модель задолго до введения карантинных мер. Это позволило спокойно перейти на удаленную работу и в штатном режиме отладить взаимодействие сотрудников. «Наша BIM-стратегия направлена, в первую очередь, на повышение качества и продуктивности работы, поэтому мы продолжаем совершенствовать оборудование и оптимизировать BIM-процессы. В 2020 году также собираемся протестировать некоторые наши решения на внешнем рынке. Например, планируем запуск коммерческого продукта, автоматизирующего расчет ВК-систем через BIM-модель»,- добавил он.
Василий Суворов отмечает, что сейчас максимально удачное время для инвестиций в инновационные IT-решения. Ведь именно пандемия дала толчок к повсеместной цифровизации всей отрасли, которая коснется не только повышения уровня сервиса при взаимодействии с клиентами, но и приведет к автоматизации бизнес-процессов и строительства. «До конца 2020 года в рамках акселератора Glorax Infotech мы планируем вложить в самые перспективные проекты области PropTech до 1 млрд рублей и запустить ряд пилотных проектов. Кстати, срез проектов – участников акселератора весьма показателен в этом плане: превалируют IT-решения, позволяющие быстрее реализовать объект недвижимости, а вот разработок по контролю качества проводимых работ, BIM-моделирования зданий значительно меньше. Мы ожидаем, что в области PropTech будет появляться все больше решений с использованием искусственного интеллекта, машинного обучения, Big Data, просто потому что большинство застройщиков за время вынужденной трансформации уже будут готовы к внедрению таких сложных продуктов», - подчеркнул эксперт по технологическому развитию Glorax Infotech.
МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:
В удаленном формате. Самоизоляция подогрела интерес к BIM-продуктам
Михаил Орлов, ЦДС: «Наше IT-решение может быть востребовано у всех игроков строительной отрасли»
Главгосэкспертиза. Курс на цифровизацию