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.
В удаленном формате. Самоизоляция подогрела интерес к BIM-продуктам
Компании, занимающиеся разработкой и внедрением IT- решений в проектирование и строительство, в последние месяцы отмечают рост востребованности своих продуктов. В том числе и программ BIM-моделирования. Данный тренд отчасти связан с пандемией коронавируса. В условиях самоизоляции многие организации стали активнее задействовать в работе специализированные дистанционные технологии при подготовке своих проектов.
Актуальный тренд
О BIM-технологиях в отечественной проектной и строительной отрасли говорят уже несколько лет. Некоторые организации их успешно применяют. Тем не менее, говорить о том, что они уже прочно вошли в обиход специалистов пока рано. Разработчики и продавцы IT- продуктов отмечают, что принятые карантинные меры, ограничившие привычную деятельность многих организаций, дали дополнительный толчок к использованию ВIM, так как данные технологию позволяют эффективно работать командой и в удаленном режиме.
В частности, по словам заместителя директора Renga Software Максима Нечипоренко, за месяцы, проведенные на самоизоляции, активно рос спрос на программы для организации среды общих данных BIM-проектов, например Pilot BIM. «Такие программы позволяют консолидировать информационную модель, созданную в разных BIM-системах, для общего просмотра, обсуждения с коллегами принятых проектных решений, выявления коллизий, ведения документооборота и т.д. За этот период проектные организации активно проявляли интерес и к нашему серверу совместной работы, который позволяет вести одновременную работу над проектом разным специалистам в BIM-системе Renga»,- отметил он.
О повышенном интересе в период самоизоляции к продуктам информационного моделирования говорит и технический директор в представительстве компании GRAPHISOFT в России Николай Землянский. «Наша организация уже более 20 лет развивает технологию Teamwork для коллективной работы над проектами, оптимизируя ее под требования рынка. Данная технология широко применялась нашими пользователями в РФ и до карантина, но во время самоизоляции она позволила еще большему их количеству в кратчайшие сроки перестроить свои процессы и перейти к командной работе над проектом в режиме онлайн. Мы все чаще получаем запросы по поддержке в этом направлении. Такой опыт, безусловно, положительно скажется на интеграции BIM в компаниях», - считает представитель рынка.
В режиме онлайн
Не заметил значительного повышения спроса на BIM- продукты в последние месяцы генеральный директор Vysotskiy Consulting Александр Высоцкий. По его мнению, в период карантина спрос на BIM-услуги практически остался на докризисном уровне. «Скорее, работать в удаленном режиме стало проще тем, кто уже внедрил BIM. Как правило, в таких компаниях регламентированы бизнес-процессы, есть схемы взаимодействия, налажен обмен информацией. Тем, кто привык “передавать задания на флешке”, сейчас ощутимо сложнее. На мой взгляд, - добавил он,- вынужденная изоляция показала, что распределенный режим работы реален и даже имеет ряд преимуществ: отсутствие затрат времени на дорогу, зачастую более комфортные условия труда. Уверен, что после отмены кризисных мер, такая схема работы будет применяться часто».
В текущей ситуации, делает выводы руководитель проектного отдела ООО «Пейкко» Игорь Тихонов, в целом повысился спрос на инструменты, помогающие командам работать в удаленном режиме при создании проектов. «Во-первых, многие уже вернулись или планируют вернуться в офисы в ближайшие дни, чтобы продолжить работать в обычном режиме. Во-вторых, внедрение BIM это процесс, на который влияют многие факторы (ресурсы, финансы, наличие спроса и пр.)»,- отметил он.
Технический директор ООО «Бюро ESG» Александр Тучков рассказывает, что многие продукты в области САПР, систем СУИД, электронного архива, смежные программы изначально предполагают территориально-распределенную работу не только между офисами, но и между конкретными участниками процесса проектирования, согласование 3D и BIM-моделей и т.д. «При этом информационные системы существенно опережают САПР в территориально распределенной работе. Все эти технологии сегодня становятся гораздо более востребованы в условиях удаленной работы большинства участников. Однако ускорить внедрение BIM, с нашей точки зрения, может только принятие национальных стандартов», - считает специалист.
Вне зависимости от курса
Между тем, по-разному оценивают игроки рынка влияние на него такого фактора как повышение курса иностранных валют. Николай Землянский отмечает, что изменение пока было не столь значительным и вряд ли заметно отразится на отрасли. «Если же произойдет сильное ослабление курса, то это, в первую очередь, скажется на росте цен зарубежного ПО, что закономерно негативно повлияет на покупательную способность компаний и, как следствие, интеграцию BIM. Но, в целом, это не сильно отразится на перераспределении долей рынка, поскольку большая часть ПО в области BIM остается зарубежного производства. Хочу отметить, что наша компания зафиксировала и не поднимает цены в этом году на свои программные продукты. Сейчас мы уверены, что приняли верное решение и дополнительно поддержали отечественных пользователей в эти непростые времена»,- подчеркнул он.
Несколько по-другому считает Максим Нечипоренко. Большинство BIM-инструментов, отмечает он, зарубежного производства, и если происходит рост курса доллара или евро, то поставщикам такого ПО приходится пересчитывать его стоимость в рублях, что приводит к его удорожанию. «Поэтому при ослаблении курса рубля программы российских разработчиков, действительно, становятся более привлекательными, а у самих разработчиков появляется возможность занять большую долю на рынке. Но наша компания, в борьбе за пользователей стараемся рассчитывать все же на функционал, а не на колебания на валютном рынке», - заострил внимание представитель Renga Software.
Проекты и планы
Стоит добавить, что, несмотря на непростые экономические времена в стране IT- компании не планируют переносить запуск своих и партнерских продуктов. В частности, Александр Высоцкий сообщил, что Vysotskiy Consulting продолжит публиковать качественные бесплатные курсы по востребованным темам, тем самым развивая проектно-строительный рынок России. В Группе Пейкко 2020-й и вовсе объявлен годом проектировщика. По словам Игоря Тихонова, в связи с этим заложены серьезные инвестиции в развитие инструментов для проектирования, в частности плагинов для Tekla® и компонентов Revit®. Александр Тучков отметил, что «Бюро ESG» в этом году планирует вывести на рынок собственный продукт для проектирования предприятий с непрерывным технологическим циклом.
Максим Нечипоренко рассказал, что несколько дней назад в Renga Software был выпушен новый релиз, в котором произошло объединение трех систем Renga Architecture, Renga Structure и Renga MEP в единую комплексную BIM-систему Renga. Подробности об этом он рассказал в рубрике «блог-эксперт».
По словам Николая Землянского, GRAPHISOFT в настоящее время продолжает развивать флагманский продукт ARCHICAD, который в этом году дополнится новым функционалом для конструкторов и инженеров. «Также активно будут развиваться инструменты для совместной работы над информационными моделями BIMcloud и BIMx для визуализации BIM-моделей. Главной задачей при развитии наших продуктов мы ставим соответствие высоким требованиям наших пользователей. С новыми технологиями и подходами GRAPHISOFT можно будет ознакомиться 8-9 июля на цифровом мероприятии Building Together», - сообщил представитель отрасли.
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.
МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕМЕ:
Запустить процесс. О некоторых сложностях внедрения BIM
Михаил Орлов, ЦДС: «Наше IT-решение может быть востребовано у всех игроков строительной отрасли»
Главгосэкспертиза. Курс на цифровизацию
Кому в «финских» домах жить хорошо: плюсы и минусы технологий загородного строительства
Так сложилось, что финское происхождение товаров считается в России, и особенно в Петербурге, гарантией качества. В Суоми и рыба вкуснее, и моющее средство для посуды концентрированнее, а деревянные каркасные дома вообще лучшие. Разбираемся с последним пунктом и вместе с экспертами выясняем, настолько ли хороши знаменитые «финские» дома и всем ли они подходят.
Для начала проясним терминологию. «Финский дом» – не название конструктивного типа домов, а торговый бренд. По сути, это каркасные дома, которые сами финны называют «канадскими». В Финляндии такие дома строятся в основном для сдачи в аренду тем же русским, на территориях туристических баз и для экспорта за границу. Для себя суоми предпочитают возводить загородные дома из более долговечных материалов.
Каркас мечтаний
Тем временем в России легкие, быстровозводимые каркасные дома с каждым годом завоевывают все большую популярность. Маркетинговая информация производителей отвечает на две главные боли покупателей – сроки строительства и стоимость. Скорость возведения – высокая, цена (от 10 тыс. рублей за кв. метр) – низкая. Эти очевидные преимущества каркасной технологии чаще всего убеждают людей, стремящихся как можно быстрее поселиться в собственном доме и располагающих ограниченным бюджетом.
Специалисты отмечают, что обычно деревянные каркасные дома выбирают клиенты, приобретающие загородную недвижимость впервые в жизни. Однако подводных камней и нюансов проживания в таких домах немало и о них, к сожалению, не рассказывают в рекламных буклетах.
Огласите весь список
На деле стоимость строительства и эксплуатации каркасного дома не так низка, как обещают продавцы. «Многие сегодня строят дешевые каркасные дома, тонкие и холодные. Но надо понимать, что они подходят только для сезонного, летнего, отдыха за городом, – поясняет Александр Бычков, директор ООО «Центр жилья». – Я своим клиентам не советую строить такие дома для постоянного проживания, это выброшенные на ветер деньги. Расходы на возведение добротного каркасного дома с хорошей тепло-, шумо- и виброизоляцией сопоставимы со стоимостью строительства газобетонного или кирпичного дома».
По мнению эксперта, выбор в пользу каркасной технологии может быть экономически оправданным при строительстве маленького летнего дома с размером фундамента 7х8, рассчитанного на небольшую семью. Обширное домовладение с дизайнерскими изысками, например, в виде просторной гостиной не только обойдется дороже по количеству и стоимости стройматериалов, но будет труднее построить по технологическим требованиям. «Шаг доски в каркасной конструкции – 6 метров, и при сооружении дома большого метража необходимо использовать дополнительные подпорки или усиливающие балки. По этой причине сделать, например, большой зал в «каркаснике» – проблематично. Если хочется теплый дом площадью более 100 метров, я рекомендую строить из газобетона или керамического камня, так как для добротного дома требуются более надежные и крепкие материалы, – делится опытом Александр Бычков.
Фундамент преткновения
К слову, низкие требования к фундаменту – еще одно преимущество каркасного домостроения, на которую делают ставку продавцы. Но, как и в случае с экономикой стройки – это лишь вершина айсберга. Используемый в каркасном строительстве свайно-винтовой фундамент вызывает нарекания специалистов по части надежности и срока эксплуатации. Среди наиболее распространенных недостатков данного вида фундаментов часто называют несоответствие срока службы конструкции требованиям ГОСТ 27751-2014 «Межгосударственный Стандарт. Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения», а также неравномерное распределение запаса прочности по фундаменту. «Со временем свайно-винтовой фундамент начинает «гулять», на стволе свай отламываются лопасти, дом может перекоситься, – подтверждает Александр Бычков, – а усиление фундамента и устранение последствий его ослабления обходится собственникам достаточно дорого».
По оценкам эксперта, показательный срок эксплуатации каркасного дома – пять лет. По истечении этого периода в доме необходимо проводить обследования на надежность конструктивных элементов.
Справедливости ради стоит отметить, что указанные проблемы свайно-винтового фундамента в большинстве случаев связаны с просчетами и недочетами на стадии разработки проекта: неучтенной степенью коррозионной агрессивности грунтов на участке строительства, неправильным подбором технических свойств самих свай (толщина ствола, марка стали), неточным расчетом возможных нагрузок, воздействующих на фундамент.
К слову, финские строители недопускают возведение капитальных зданий с таким фундаментом.
Мнимая экологичность
Но при этом профессионалы загородного рынка сходятся во мнении, что некоторые слабые характеристики каркасной технологии не исправят и не смогут нивелировать в процессе эксплуатации даже самые добросовестные и умелые строители. К таким естественным недостаткам относятся низкая шумо- и виброзащищенность каркасной конструкции, связанная с ее немонолитностью. И как следствие – прыжки на втором этаже дома чувствуются на первом, закрытие металлической входной двери – во всем доме.
Для тех, кого не смущают данные обстоятельства, есть и другая неприятная новость. От привлекающей кого-то «натуральности» дерева как полностью природного материала после покрытия конструкций всевозможными противопожарными пропитками, химикатами от грызунов, краской мало что остается. К тому же, следует иметь в виду, что в производстве популярной ориентировано-стружечной плиты (ОСП, англ. OSB, oriented strand board), применяемой в каркасном строительстве, используются вредные фенолформальдегидные и изоцианатные смолы.
На вкус и цвет
К счастью, в открытых источниках достаточно информации, как о плюсах, так и о недостатках технологии каркасного домостроения. Выбор материалов для загородного дома – сегодня, скорее, вопрос вкуса и личных предпочтений покупателей.
Дмитрий Тимофеев, владелец участка в коттеджном поселке «Земляничные поляны» в Ломоносовском районе Ленинградской области, завершающий строительство дома, изначально не рассматривал каркасную технологию: «Дом должен быть крепостью, а каркас имеет недолгий срок службы. Рассматривали как вариант брус, но все-таки сделали выбор в пользу камня, потому что это на века». Дмитрий построил каменный дом площадью около 200 кв. метров из поризованного кирпича с применением шведской плиты в качестве фундамента. «Дерево – живой материал, требующий регулярного обслуживания. Оно неплохо горит, чем его ни пропитывай, – приводит аргументы Дмитрий. – И теплоизоляционные свойства у дерева все-таки намного ниже. Толщина стены в моем доме 510 мм, в нем нежарко летом и нехолодно зимой. При отключенном отоплении нагретый до температуры +22 градуса дом остывает до температуры +14 в течение трех дней. Дерево остывает гораздо быстрее».
Скорее всего, мнения опытных специалистов и покупателей не переубедят тех, кто действительно любит дерево и готов терпеть значительные неудобства ради осуществления мечты жить за городом именно в деревянном доме. В этом случае будет разумно не полагаться на русское «авось», принимать во внимание слабые и сильные стороны выбранной технологии и все-таки не верить в иллюзию о том, что дом на века, будь он финским или канадским, можно построить очень быстро и дешево.