Требования к цементам на современном этапе строительства отражены также в Технических рекомендациях ТР-166-04, разработанных ГУП «НИИМосстрой» и ОАО «НИИЖБ», по обеспечению качества бетонных и растворных смесей и предотвращения коррозии бетона и железобетонных конструкций.
Основные требования потребителя к качеству цементов следующие:
1. Тонкость помола: — оптимальная величина удельной поверхности для многих Российских цементов равна 350-380м / кг (Европейские цементы имеют удельную поверхность 400м /кг); — по остатку на сите 009 – не выше 5 % (Цемент Сухоложского завода имеет удельную поверхность 380м"/ кг, остаток на сите 009 – 1.8 %),
Вышеуказанное исключает водоотделение в бетонных смесях, снижает трудовые затраты на доводку верхней поверхности изделий, повышает прочностные показатели в верхней зоне ж/б конструкций.
2. Сроки схватывания цемента для стройиндустрии и монолитного строительства должны соответствовать: — начало схватывания – в пределах до Зч.; — конец схватывания – 4,0-4,5ч. Вышеуказанное обеспечит получение заданной прочности в требуемые сроки.
3. Нормальная густота цементного теста (водопотребность) у большинства российских цементов в пределах 25-26,5 %, что исключает водоотделение в бетонных смесях.
4. Выполнение требований СНиП 2.03.11-85 по допустимому содержанию в цементе щелочи.
Не более 0,6 %), что исключает трещинообразование и высолообразование в бетонных конструкциях. Как показала практика возможно содержание РЬО в пределах 0,70,72 %) (ф. Лафарж).
Большое значение по улучшению качества цемента имеет то, что ГУП «НИИМосстрой» является постоянным участником Международных конгрессов производителей цемента с помощью Европейского Технического Института, где мы встречаемся с директорами всех цементных заводов, предоставляем анализ влияния качества цементов на бетонные конструкции, т.е. оказываем прямое влияние на улучшение качественных характеристик цементов.
В московском строительстве применяются цементы примерно с 15 цементных заводов.
Однако цементы только нескольких заводов отвечают требованиям московского строительства:
ЗАО «Вольскцемент».
Качественные характеристики Вольского ПЦ500ДО дают возможность получать бетоны классов В60-В80 для изготовления ответственных железобетонных конструкций (колонны, стены, перекрытия).
Содержание R20 не выше 0,55-0,65 %о; Удельная поверхность кг – 340-365; Остаток на сите 008 – 2,9-4,3 %; Сроки схватывания, час/мин – начало – З,ОО; конец – 4,00-4,30; Нормальная густота – 24-25. ЗАО «Вольскцемент» в опытном порядке на одном из заводов ОАО «ДСК-1» поставлял портландцемент с минеральными добавками шлака и опоки ПЦ500Д20. Железобетонные изделия изготавливали на Тушинском заводе ЖБК ОАО «ДСК-1» (г. Москва).
К сожалению, на завод одновременно был направлен целый ряд партий цемента с различным количеством шлака и опоки, что не дало возможности определить оптимальное содержание минеральных добавок: содержание шлака колебалось в пределах 6,314,3 %, опоки – в пределах 1,6-6,1 %. ОАО «Новоросцемент» производство «Цементный завод «Пролетарий» М500ДО: Содержание щелочи 0,65 %; Сроки схватывания, час/мин – начало – 3,0ч; конец – 4.0ч; Удельная поверхность не менее – 350 м /кг.
Является в московском строительстве эталоном среди марок ПЦ500ДО. Широко применяется для получения классов бетона В40, В60, В80.
ОАО «Воскресенскцемент».
В компании создан департамент технического маркетинга, оказывающий техническую поддержку клиентам компании в рациональном применении цементов, работающим над созданием новых адресных продуктов. Созданы лаборатории бетонов Лафарж, оказывающие услуги по контролю качества.
В Москве широко применяется М400Д5У в строительстве с удельной поверхностью 370-380 м2/кг; содержанием щелочей – 0,7 %-0,72 %. Является эталоном среди марок ПЦ400Д5У, ПЦ 400ДО, фактическая активность цемента составляет =45,ОМПа. — Широкое применение имеют цементы ОАО «Сухоложскцемент» в Екатеринбурге, Тюмени, городах Урала и Сибири.
Удельная поверхность цементов по Блейну составляет стабильно 380 м2/кг, тонкость помола по остатку на сите ¹009 равен 1,9 %; сроки схватывания в пределах: – начало –2.5; конец – 4.0 ч., т.е. цемент отвечает европейскому уровню.
ЗАО «Рыбницкий цементный комбинат»
ПЦ400Д20 имеет стабильные качественные показатели, отсутствие водоотделения. Потребители выражают благодарность за качество цемента. Однако к качеству многих цементных заводов РФ у потребителей есть замечания.
Так, многие цементные заводы выпускают цемент с удельной поверхностью в среднем 260-300 м2 /кг в то время, как европейские цементы имеют удельную поверхность 400-410 м2/кг.
Результаты промышленного применения цементов с удельной поверхностью 260-300 м2/кг на предприятиях строительного комплекса г. Москвы показали: — замедленные сроки схватывания (начало – свыше 3,0 ч, конец свыше –4,5 ч, что не дает возможности при укороченных циклах тепловлажностной обработки получить отпускную и проектную прочность); — значительное водоотделение в бетонных смесях, что приводит к ослаблению конструкции и трудозатратам на доводку бетонной поверхности шлифованием.
Ко многим цементам у потребителей есть замечания:
1) Ачинский цемент («БазэлЦемент») характеризуется, например, грубым помолом (удельная поверхность 240-260-300 м2/кг вместо 380400 м2/кг), наличием водоотделения, содержанием щелочей до 1,16 % вместо 0,6 %.
Поэтому имеет место трещинообразование в железобетонных изделиях, даже при температуре тепловлажностной обработки менее 60°С. Цемент не находит применения в крупных строительных организациях г. Москвы.
На Бескудниковском комбинате ЖБК г. Москвы имело место массовое трещинообразование.
2) Щуровский цементный завод – нет стабильности, имеются претензии к качеству цемента, по содержанию щелочи, удельной поверхности (324340 м2/кг), отсутствие стабильного качества. Есть надежда, что в будущем, цемент будет соответствовать европейским стандартам и будет востребован в московском строительстве и других городах России.
Применяется на Ростокинском заводе ЖБК ДСК-1 только для конвейерной технологии, где температура тепловлажностной обработки не превышает 70-75°С.
3) Цемент М500ДО ОАО «Себряковцемент».
На сегодня в Испытательном Центре ГУП «НИИМосстрой» успешно проводились испытания цемента ОАО «Себряковцемент».
Сравнительные испытания осуществлялись с М500ДО ОАО «Вольскцемент», который является московским строительстве эталоном. ОАО «Себряковцемент» получил рекомендации по улучшению его качества.
Положительные результаты по применению этого цемента имеются на практике: отсутствует водоотделение в бетонных смесях, имеет место стабильность прочностных показателей. Удельная поверхность цемента увеличена до 350-370 м'/кг; количество частиц менее 4,88 мкм увеличено до 15-20 %.
Сокращены сроки схватывания цемента: Начало схватывания – 2,30-3,30 час. Конец схватывания – 4,0 часа. Также проведены исследования по влиянию интенсификаторов помола на свойства цемента. Установлено повышение прочностных показателей, однако увеличилась при этом величина нормальной густоты до 30 %. Цемент также испытывали в бетонах с применением различных добавок: С-3, ЛСТ, Sikа. Лучшие результаты получены с применением добавки Sikа: снижение в/ц, уменьшение пористости, увеличение прочностных показателей.
4) ЗАО «Осколцемент» ЦЕМ –I-42.5N: Водоотделение в бетонных смесях значительное, часто до 5 см, что ведет к снижению прочностных характеристик бетонных конструкций, шелушению бетонной поверхности, дополнительных трудозатрат по доводке бетонной поверхности.
Удельная поверхность по Блейну колеблется 260-300 м2 /кг. Цемент в московском строительстве почти не имеет применения, особенно при монолитном возведении зданий и сооружений.
ЗАО «Осколцемент» изготавливает высокого качества цемент ЦЕМ-1-52,5 N, однако он намного дороже по сравнению с ЦЕМ –1-42,5 N и имеет применение только для высокопрочных конструкций.
5) ЗАО «Мальцовский портландцемент».
В Испытательном Центре ГУП «НИИМосстрой» проведены исследования по повышению качества этого цемента с оптимальными характеристиками тонкости помола, при удельной поверхности равной 350 – 370 м2/кг, остаток на сите ¹008 9,3±1,5, остаток на сите 009 – не выше 5 % при величине нормальной густоты НГ=24.
В настоящее время этот цемент имеет применение в Московском строительстве.
6) ОАО «Мордовцемент» – СЕМ1 42,5Б в последнее время оценивается положительно: водоотделение не наблюдается, прочностные показатели обеспечены. Претензии у потребителей к СЕМ I42,5 Н – по значительному водоотделению.
7) ОАО «Липецкцемент». Основное применение: — ЦЕМ 1 32.5Н, удельная поверхность 310-330 м2/кг: проходит через сито ¹008-7.5+1.5. — Нормальная густота цементного теста – 28,5±1, что приводит к водоотделению в бетонных смесях. ЦЕМ 142.5Н: удельная поверхность 365±10 м/кг. Проход через сито ¹008 – 5±1 %.
Нормальная густота цементного теста – 28,75±10, что ведет к водоотделению в бетонных смесях. По причине (не совсем известной) железобетонные конструкции после ТВО имеют трещины. Также наблюдается нестабильность прочностных показателей.
Применениев московском строительстве незначительное.
8) ЗАО «Михайловцемент» – М400ДО – за последнее время от московских строительных организаций имеется много замечаний по его применению: — замедление процессов твердения, что требует увеличения времени тепловой обработки ж/б конструкций; — величина остатка на сите ¹009 равна 13.2 % вместо 5,0 %; — величина удельной поверхности равна 303,7 м2/кг вместо 370-380 м /кг. — начало схватывания 4.0 – 6,0ч. По опыту работы ОАО «ДСК-2» компания «ПИК», цемент имеет большое водоотделение и замедление сроков твердения.
9) ЗАО «Белгородцемент».Фактически величина удельной поверхности ПЦ500ДО равна –320-330 м/г. По опыту работы ОАО «ДСК-3» (г. Москва) замечаний к цементу нет. Однако у ГУП «НИИМосстрой» и цементного завода есть договоренность повысить удельную поверхность цемента до 350м2/ кг.тем самым цемент будет востребован для любого класса бетона, без водоотделения. Массовая доля щелочных окислов в пределах 0,5 %. В настоящее время на заводах ЖБК ОАО «ДСК-1» осуществляется производственное испытание цемента. Результаты положительные.
10) ЗАО «Савинский цементный завод». ЦЕМ I32,5Н. Массовая доля щелочных оксидов составляет 1,18±0,2 %. Значит, железобетонные изделия, изготовленные на этом цементе, во избежание трещинообразования нельзя подвергать тепловлажностной обработке при температуре выше 40-45°С. Требуется дополнительное исследование по выбору оптимальных режимов твердения железобетонных изделий.
11)ОАО «Ульяновск-цемент». ПЦ 400-ДО имеет повышенное содержание щелочных оксидов R+2О – до 1,0 %, что ведет к трещинообразованию ж/б конструкций, особенно при тепловлажностной обработке. В московском строительстве цемент не применяется.
12) ООО «Топкинский цемент».
Цемент Топкинского завода часто поступает на московские заводы по производству бетонных и растворных смесей. По активности цемент соответствует требованиям, но повышенное содержание щелочей (до 0,95 %) не позволяет широко применять его из-за наличия трещинообразования в железобетонных изделиях после тепловлажностной обработки.
Отрицательно на качестве бетонной смеси сказываются также укороченные сроки схватывания цемента: начало – 2 часа 05 мин.; конец – 3 часа 18 мин
13) ЗАО «Пикалевский цемент».
ГУП «НИИМосстрой» совместно с кафедрой вяжущих и композиционных материалов РХТУ им. Д.И. Менделеева осуществляет исследования качества цементов, выпускаемых ЗАО «Пикалевский цемент» с целью повышения их эффективности в монолитном строительстве и в производстве ЖБИ. На исследования были представлены две пробы цемента: ПЦ 500 ДО-Н и ЦЕМII/А-Ш 32,5 Б. Портландцементы испытывались на соответствие ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент.
Технические условия» и ГОСТ 311082003 «Цементы общестроительные.
Технические условия». Испытания также проведены на тепловыделение, гранулометрический и химический состав. Результаты химического анализа цементов показали повышенное содержание суммы оксидов щелочных металлов более 1,0 %.
Для достижения оптимальных характеристик портландцементов, выпускаемых ЗАО «Пикалевский цемент», с повышения их эффективности в монолитном строительстве и в производстве ЖБИ заводу попервому этапу рекомендовано:
1. Уменьшить содержание щелочи до 0,7-0,8 % для обоих видов цементов.
2. Для обеспечения запаса марочной прочности уменьшить содержание частиц свыше 30 мкм для ПЦ 500 ДО-Н на 5-10 %.
3. Для более интенсивного набора прочности в ранние сроки твердения и для снижения показателя водоотделения для ЦЕМ П/А-Ш 32,5 Б – увеличить количество частиц в диапазоне до 5 мкм до 17-20 %.
4. Для повышения активности выпускаемого цемента предпринять меры, позволяющие увеличить содержание СзS в получаемом клинкере. Для второго этапа испытаний представлена проба цемента в соответствии с рекомендациями НИИМосстроя. Цемент, изготовленныйс учетом рекомендации НИИМосстроя, удовлетворяет всем требованиям для строительства. Цемент такого состава и качества будет востребован.
14) ХайдельбергЦементРус (ООО «ТулаЦемент»). Цемент в настоящее время применяется в московском строительстве при изготовлении железобетонных изделий по конвейерной и кассетной технологиям.
Настораживает: — значительно высокая величина нормальной густоты, равной 30 % и более; — ложное схватывание бетонной смеси с добавкой С-3 (Тушинский завод ЖБК). — отсутствие заключений о качестве цемента от ведущих строительных институтов. — отсутствуют качественные характеристики по водонепроницаемости и морозостойкости бетонов, изготовленных на цементе «Тулацемент».
15). ХайдельбергЦемент( ТулаЦемент). Применение: заводы ДСК-1: Тушинский завод ЖБИ: — активность цемента высокая; • — нормальная густота – 28-28,5 (было до 30-32); •. — удельная поверхность – 350 м2/кг; — остаток на сите 009 – 5-6 %; — прочность на сжатие R.7Сут--33 МПа. С3S-61 % С2S-14 % СзF-5 % С4АF-12 % R2О-0,52 Водоотделение бетонной смеси – 22 Но наличие многочисленныхоколов.
Для исключения трещинообразования температура ТВО – не выше 60°С.
16). Ростокинский завод ЖБИ.
— Активность цемента высокая; — Удельная поверхность – 350 м2/кг; — Нормальная густота – 28,0 вместо 30; — Наличие околов. На строительной выставке в Сокольниках в марте этого года состоялся семинар специалистов бетонных заводов. Основные претензии к цементу ТУЛА-ЦЕМЕНТ – высокая величина нормальной густоты – 30-34. Руководители цементного завода работают над уменьшением этой величины
18). ЛСР цемент (Ленинградская область, Сланцевский район)
ЦЕМ П/А-Ш32,5Н. Опыт работы в Москве – ЖБИ-6 –ЛСР и Объединение 45: — изготовление ж/бетонных изделий на конвейерной линии со съемной опалубкой; — изделия высокого качества; — тонкость помола, проход через сито 008. % –99,3; — удельная поверхность по Блейну, м2/кг – 394: — начало схватывания – 2 часа 40 мин.; — конец схватывания – 3 час.30 мин.; — нормальная густота цементного теста, %30,1; — R7сут--36,8 МПа; — щелочные оксиды – 1,2 % Значит, температура ТВО не должна превышать 50°Сдля исключения трещинообразования.
Цементы выпускают: М400; М400Д20 18 % шлака) –активность высокая. 19). ДСК-2. Михайловский цемент М400 – наличие водоотделения.
В ГУН «НИИМосстрой» функционирует Испытательный Центр для определения качества цементов, заполнителей, химических добавок, бетонных и растворных смесей по европейским и российским стандартам.
Испытательный Центр оснащен современным европейским оборудованием.
Испытания свойств цементов и эффективность применения в монолитном строительстве и стройиндустрии осуществляется поэтапно.
В качестве эталона принят цемент ПЦ500ДО ОАО «Вольскцемент».который имеет стабильные качественные показатели и соответствует требованиям условий московского строительства.
1-ЭТАП: Сравнительные испытания пробы цемента с любого цементного завода с цементом ОАО «Вольскцемент».
2-ЭТАП: Изготовление цемента для дальнейших испытаний в соответствии с рекомендациями ГУН «НИИМосстрой».
3-ЭТАП: Сравнительные испытания цементов, изготовленных в соответствии с рекомендациями ГУП «НИИМосстрой» с цементом ОАО «Вольскцемент».
4-ЭТАП: Испытание обоих цементов в бетоне для стройиндустрии и для монолитного строительства.
5-ЭТАП: Промышленные испытания цементов в условиях бетонного завода с организацией контроля качества бетона на строительном объекте.
6-ЭТАП: Заключение с выводами и рекомендациями.
Наиболее широко применяются в московском строительстве следующие добавки:
12 крупнейших организаций Москвы и Московской области, сотрудничающих с компанией ООО «Полипласт Новомосковск»:
1. Группа компаний «СУ-155». Добавки: СП-1, СП-2ВУ. Криопласт СП-15-1
2. Группа Компаний ПИК. Добавки: Пластификатор С-3, Реламикс.
3. МОСТОТРЕСТ. Добавки: СП-1, Пластификатор С-3 ПФМ-НЛК
4. Объединение ИНГЕОКОМ (ИнгеокомпромСтройснаб,ТРАНС-С ТРОИ]) Добавки: СП-1
5. Бетас. Добавки: СП-1.
6. ЖБИ-6 (Объединение 45) Добавки: Реламикс,Линамикс ПК, Криопласт Премиум.
7. ПКФ Стройбетон. Добавки: СП-1, Полипласт Р.
8. Сити-Бетон. Добавки: СП-2 ВУ
9. СК Стройбетон. Добавки: СП-1, Полипласт П-1, Линамикс ПК.
10.ТД Одинцово (Штарком). Добавки; СП-1, СП-3, Реламикс, Криопласт СП-15-2, Аэропласт, Полипласт 3МБ.
11.Мосинжбетон. Добавки: Полипласт 3МБ.
12.ЭлгадБетон. Добавки: СП-1, Полипласт П-1, Криопласт Премиум.
13. ДСК-1 Добавка С-3
14. ДСК-3. Добавка С-3 и Геокрит
15.3аводЖБИ-100 «ПИК и компания» – РЕЛАМИКС.
16. ОАО «КРОСТ» – добавки фирмы МСИ.
17. Ряд заводов работают с добавкой (изготовляет ОАО «Технопласт» и ОАО «Пигмент»
18. На бетонных заводах по изготовлению бетонных смесей длямонолитного возведения зданий – добавки «Sika» ООО «Герокрит»
19. Добавку ООО «Геокрит» применяют на ДСК-3 для кассетного производства.
20. Бескудниковский комбинат;
21 ЖБИ; 15 ЖБИДобавка Цемактив СУ-М (при открывании емкости – запах сероводорода (тухлые яйца).
21. ЖБИ-17 «Евробетон» – Белгородский п/ц, Мальцовский п/ц. Применяемые добавки: Л С Т«Техноруна» С-3 – «Россошь» ЛПМ-поликарбоксилаты + лигносульфонаты – «Техноруна» Рапид – для сохраняемости бетонной смеси Фирма «Sika» – для бетонов В40 и выше Форминат натрия – зимой применяется. МБ –НИИЖБ – разработка Каприелова СВНдля дорожного бетона ЭКОПласт-110 – пластификатор – Фирма «Эталон» Гео-Крит фирмы НегоСгеtе «Бетонныетехнологии» ООО «Sika» Добавки Фирмы МС1 «Супронафт». производство «Технопласт» и ОАО «Пигмент»
Афанасьева В.Ф., к.т.н.
