Композиционные вяжущие для сухих строительных смесей
Покупка
Основная коллекция
Издательство:
Инфра-Инженерия
Автор:
Загороднюк Лилия Хасановна
Год издания: 2022
Кол-во страниц: 548
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9729-1002-1
Артикул: 791781.01.99
Приводится описание и технология приготовления композиционных вяжущих для сухих строительных смесей различного функционального назначения. Рассмотрены сухие теплоизоляционные смеси для кладочных работ, теплоизоляционные растворы для чердачных перекрытий на основе сухих смесей, сухие строительные смеси на основе сталеплавильных шлаков, ремонтные растворы на основе композиционных вяжущих с использованием комплексного органоминерального модификатора.
Для студентов направления подготовки 08.03.01 «Строительство» профилей «Технология строительных материалов, изделий и конструкций», «Эффективные строительные композиты для 3D аддитивных технологий». Может быть полезно аспирантам и инженерно-техническим работникам строительной отрасли.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Л. Х. Загороднюк КОМПОЗИЦИОННЫЕ ВЯЖУЩИЕ ДЛЯ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ Утверждено ученым советом Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова в качестве учебного пособия для студентов направления подготовки 08.03.01 «Строительство» профилей «Технология строительных материалов, изделий и конструкций», «Эффективные строительные композиты для 3D аддитивных технологий» Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2022
УДК 691.5 ББК 38.32 3-14 Р е ц е н з е н т ы : доктор технических наук, профессор Белгородского государственного национального исследовательского университета (НИУ «БелГУ») А. И. Везенцев; доктор технических наук, профессор Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова В. В. Строкова Загороднюк, Л. Х. З-14 Композиционные вяжущие для сухих строительных смесей : учебное пособие / Л. Х. Загороднюк. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2022. - 548 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-1002-1 Приводится описание и технология приготовления композиционных вяжущих для сухих строительных смесей различного функционального назначения. Рассмотрены сухие теплоизоляционные смеси для кладочных работ, теплоизоляционные растворы для чердачных перекрытий на основе сухих смесей, сухие строительные смеси на основе сталеплавильных шлаков, ремонтные растворы на основе композиционных вяжущих с использованием комплексного органоминерального модификатора. Для студентов направления подготовки 08.03.01 «Строительство» профилей «Технология строительных материалов, изделий и конструкций», «Эффективные строительные композиты для 3D аддитивных технологий». Может быть полезно аспирантам и инженерно-техническим работникам строительной отрасли. УДК 691.5 ББК 38.32 Данное издание публикуется в авторской редакции. ISBN 978-5-9729-1002-1 Загороднюк Л. Х., 2022 Издательство «Инфра-Инженерия», 2022 Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2022
ВВЕДЕНИЕ Для реализации масштабной долгосрочной государственной программы «Обеспечение доступным и комфортным жильем и коммунальными услугами граждан РФ» потребуется значительное количество разнообразных эффективных строительных материалов нового поколения, с гарантированным обеспечением современных требований по качеству, долговечности, номенклатуре, энергоэффективности, экологическим и прочим требованиям. Особое место среди современных материалов занимают сухие строительные смеси, имеющие неоспоримые преимущества и высокую эффективность, как в техническом, так и в экономическом отношении. Использование сухих строительных смесей в строительстве позволяет повысить производительность труда в 1,5-5 раз, снизить материалоемкость (снижение потерь на доставках, при производстве работ - в 3-10 раз), повысить качество и долговечность выполненных строительных работ. Сухие строительные смеси - это высокоэффективный строительный материал, обеспечивающий надежность, качество и долговечность. Длительный срок службы и неизменность свойств растворов, приготовленных на основе сухих смесей, являются одними из главных факторов, которые обеспечивают низкие эксплуатационные расходы на содержание зданий. Важным свойством сухих смесей является их высокое качество, обеспечивающее требуемую подвижность раствора, способствуя улучшению результатов строительных работ. Производство сухих строительных смесей в России в ближайшем будущем имеет благоприятные перспективы развития, поскольку возрастающий объем строительства предопределяет повышение спроса на сухие смеси, при этом важным фактором увеличения емкости рынка является замещение конкурентно способной отечественной продукцией импортных аналогов. Сухие строительные смеси - это зеркало современной стройиндустрии, от их физико-механических и теплофизических свойств зависят архитектурная выразительность и эстетика градостроительства, создание комфортных условий проживания, рациональное использование топливно-энергетических ресурсов. Для создания высококачественных сухих строительных смесей различного функционального назначения необходимо создавать и использовать специальные композиционные вяжущие, придающие растворам, приготовленным на их основе, особые специфические свойства. В настоящее время все фирмы выпускают сухие строительные смеси без привязки к базовой поверхности (кирпич силикатный и керамический, бетон тяжелый и легкий
и т.д.). Не учет этого важного фактора приводит к возникновению дефектов, трещин, к снижению долговечности, а порой и к полному разрушению покрытий, что связано с отсутствием принципов создания сухих строительных смесей с заданными физико-механическими и эксплуатационными характеристиками, снижению долговечности. Предлагаемые теоретические подходы к созданию сухих строительных смесей на основе композиционных вяжущих с учетом закона сродства структур, могут служить серьезной научной базой дальнейшего развития современного строительного материаловедения по созданию малоэнергоемких, экологически безопасных, конкурентоспособных на отечественном и зарубежном рынках, высокоэффективных материалов с улучшенными физико-механическими и эксплуатационными свойствами и заранее заданной структурой. Реализация предлагаемых принципов создания сухих строительных смесей различного функционального назначения обеспечит высокое гарантированное качество продукции, ее экологическую безопасность, долговечность. Решение вопросов эффективного производства и применения сухих строительных смесей, полученных с использованием композиционных вяжущих, позволит обеспечить создание надежных и долговечных покрытий с заданными технико-экономическими показателями. В учебном пособии приводится описание, технология приготовления и использования композиционных вяжущих для приготовления сухих строительных смесей различного функционального назначения. Растворы, приготовленные на основе сухих смесей, характеризуются высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Настоящее издание предназначено для студентов направления подготовки 08.04.01 «Строительство» по программам подготовки «Технология строительных материалов, изделий и конструкций»» и «Эффективные строительные композиты для 3Д аддитивных технологий», а также может быть полезно аспирантам и инженерно-техническим работникам строительной отрасли.
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 1.1. Тенденции развития производства сухих строительных смесей В настоящее время в России осуществляется неуклонный рост объемов гражданского строительства, в значительной мере этому способствуют государственные целевые жилищные программы, как «Жилище», «Доступное и комфортное жилье - гражданам России». По итогам 2012 года Россия заняла второе место в Европе по числу построенных квартир, за этот год в стране было построено 5,8 квартир на 1000 жителей, что на 75 выше среднего показателя для 27 европейских стран. Лидером по числу построенных квартир в Европе заняла Франция с показателем 7,8 квартиры. По данным Росстата (2012 г.) в России было построено 838 тысяч квартир общей площадью 65,7 млн кв. м. Лидерами по строительству жилья стали Московская обл., Краснодарский край и Москва. По числу построенных квартир на 1000 человек - Московская обл., Краснодарский край и Белгородская область. При этом, став лидером в процессе строительства, Россия сильно отстает от Европы в результатах - обеспеченности жильем [1]. В связи с утверждением государственной программы «Обеспечение доступным и комфортным жильем и коммунальными услугами граждан Российской Федерации» предусматривается строительство жилья экономкласса и объектов инфраструктуры на вовлеченных в экономический оборот площадях, примыкающих к крупным городам. Для реализации этой масштабной долгосрочной строительной программы по жилищному строительству потребуется значительное количество разнообразных эффективных строительных материалов нового поколения, с гарантированным обеспечением современных требований по качеству, по номенклатуре, по энергоэффективности, экологическим и прочим требованиям, приближенным к стандартам Европейского Союза [2]. Особое место среди современных материалов занимают сухие строительные смеси (ССС) [13-26, 27-61]. ССС имеют неоспоримые преимущества и высокую эффективность, как в техническом, так и в экономическом отношении (рис. 1.1). Сухие смеси - это зеркало современной стройиндустрии, от их мощности и эффективности зависят архитектурная выразительность и эстетика градостроительства, создание комфортных условий проживания, рациональное использование топливно-энергетических ресурсов и многое другое.
ˁ̨̛̯̣̦̭̯̌̍̽̽ ʿ̨̛̼̹̖̦̖̏ ̨̨̛̛̪̬̯̖̣̦̏̔̽̚ ̨̛̭̯̯̬̱̔̌̏ ϭ͘ϱ͙ϱ̬̌̚ ̨̨̭̭̯̌̏̏ ˁ̛̛̦̙̖̦̖ ̨̡̨̛̥̯̖̬̣̖̥̭̯̌̌ ̨̛̛̪̭̬̦̖̦̭̌̏̀ ̶̨̛̛̛̯̬̦̦̼̥̌̔ ̵̨̨̛̛̯̖̦̣̥̐́ ̏ϯͲϱ̬̌̚ ˁ̛̛̦̙̖̦̖ ̯̬̯̦̌̌̌̚ ̨̨̡̛̯̬̦̭̪̬̯̬̱̌̏ ʿ̨̛̼̹̖̦̖̏ ̸̡̖̭̯̌̏̌ ̵̨̛̭̯̬̯̖̣̦̼̽ ̨̬̯̌̍ ʿ̛̬̖̥̱̺̖̭̯̏̌ ̛ ̴̴̡̨̛̖̯̦̭̯̾̏̽ ̵̵̛̭̱ ̵̨̛̭̯̬̯̖̣̦̼̽ ̭̥̖̭̖̜ ˄̨̪̬̺̖̯̭̌́ ̛̛̭̦̙̖̦̖̌̍ ̡̡̛̭̣̭̖̌̔ ̶̨̛̛̪̖̬̌ ʦ̨̛̬̭̯̦̖̌̌̚ ̵̨̡̨̛̭̬̬̦̖̦̏̌́ ̛̛̖̥̖̦̖̦̍́̚̚ ̨̨̭̜̭̯̏̏̔ Ϭ͘ϱͲϭ̨̛̐̔̌ ̵̨̨̨̛̬̭̦̖̪̌̔̏̌ ̨̛̥̖̬̖̯̬̖̦̍̏̌́ ˁ̨̛̛̦̙̖̦̖̪̯̖̬̽ ̨̨̬̭̯̬̌̏̏ ̛̭̥̖̭̖̜ ̦̌ϭϬͲϭϱй Рис. 1.1. Преимущества и эффективность использования сухих смесей Вступление России во Всемирное торговое общество (2012 г.) вызывает разноречивые мнения и серьезные опасения у специалистов строительного комплекса страны [3-6]. Крупным производителям ССС представляется, что качественная составляющая продуктов многих российских производителей уже достаточно высока, чтобы защищать себя от возможной интервенции со стороны европейских и азиатских производителей (Китай, Ближний Восток). Для остальных компаний - это лишний повод задуматься о новом, качественно новом уровне производства, о возможном выживании в еще более жестких условиях рынка. Для того чтобы выжить необходимо ликвидировать имеющиеся огромные проблемы в строительном комплексе, в том числе и в плане наличия строительных материалов, необходимы новые подходы для создания конкурентной продукции и организации выпуска их с требуемыми свойствами для удовлетворения потребностей строительного комплекса. Анализ основных проблем строительного комплекса России показывает, что вступление нашей страны в ВТО будет способствовать развитию инновационных процессов в отрасли применения современных технологий и материалов (рис.1.2).
Устаревшие строительные материалы низкого качества Отсутствие технологических регламентов о безопасности строительных материалов и изделий Отсутствие многих строительных материалов на строительном рынке Устаревшие строительные технологии Проблемы строительного комплекса Российской Федерации Административные барьеры, препятствующие развитию строительства Дефицит квалифицированных рабочих кадров Устаревшая нормативнотехническая база Вступление во Всемирную торговую организацию Развитие инновационных процессов в отрасли применения современных технологий и материалов 7 Рис. 1.2. Преимущества строительного комплекса РФ от вступления в ВТО По мнению крупных производителей ССС, этот шаг серьезно не отразится на развитии отрасли. Им представляется, что качественная составляющая продуктов многих российских производителей уже достаточно высока, чтобы защитить себя от возможной интервенции со стороны европейских и азиатских производителей [7]. По истечении года присутствия России в ВТО, даже при некотором ослаблении тарифной защиты, экономическая ситуациям в России остается достаточно стабильной [8]. Для строительного комплекса вступление в ВТО - скорее благо, чем угроза: строителям придется научиться конкурировать со своими иностранными коллегами, что будет способствовать развитию инновационных процессов в отрасли и стимулировать применение современных технологий и материалов [5]. В настоящее время в Западной Европе и США сертифицировано по стандартам ИСО 9001-2008 более 80 компаний, в Китае число таких предприятий достигло 40. Именно эти компании могут вытеснять
наших производителей с их места на рынке. Вот в связи с этим необходимо разрабатывать отечественные эффективные материалы на основ новых теоретических подходов к их разработке и отвечающих высоким требованиям по качеству продукции и соответствующих европейским образцам. Плюсом вступления России в ВТО для строительной отрасли в первую очередь является рост конкуренции на рынке. Строителей этот шаг подтолкнет к повышению производительности труда. Заставит подтянуть дисциплину на своих предприятиях, сократить сроки строительства и использовать новейшие материалы и технологии, снизить использование ручного труда, уменьшить энергозатраты, повысить эффективность производственного процесса, и, конечно же, усилить управленческую команду. Минусы в том, что некоторые строительные организации могут не выдержать конкуренции с более сильными участниками рынка. Но прежде необходимо решить глубочайшие проблемы российской стройки - это устаревшая база нормативной технической документации, дефицит квалифицированных кадров, административные барьеры, препятствующие развитию строительства - старые технологии строительства. Российский строительный комплекс должен обеспечиваться российскими же строительными материалами. В целом, вступление в ВТО - позитивный для страны процесс, он означает, что мы движемся по пути развитых европейских государств [6]. Присоединение Российского строительного комплекса к ВТО должно способствовать развитию инновационных процессов в отрасли применения современных технологий и материалов, а для этого необходимы обоснованные теоретические основы и специфические подходы для разработки отечественных материалов на местных материалов, в частности ССС различного функционального назначения. Использование ССС в строительстве позволяет повысить производительность труда в 1,5…5 раз, снизить материалоемкость (снижение потерь на доставках, при производстве работ - в 3…10 раз), повысить качество и долговечность выполненных строительных работ (рис.1.1). Именно с этим связаны столь широкое применение ССС в развитых странах и высочайшие темпы роста их использования в РФ. Так темпы ежегодного прироста выпуска модифицированных ССС в РФ составляют около 50 в объемном выражении, для районов же, не входящих в группу депрессивных, эти темпы еще выше.
На данный момент годовое потребление ССС в РФ в пересчете на душу населения составляет 9…10 кг, тогда как в странах ЕС этот показатель превышает 30 кг/чел., а в отдельных странах ЕС - свыше 80 кг/ чел. [9]. Сухие строительные смеси - это высокоэффективный строительный материал, обеспечивающий надежность, качество и эффективность. Длительный срок службы и неизменность свойств растворов, приготовленных на основе ССС, являются одними из главных факторов, которые обеспечивают низкие эксплуатационные расходы на содержание зданий. Эти качества также имеют положительное влияние на снижение затрат для застройщика. Вторым аспектом является постоянно высокое качество ССС, которое обеспечивает требуемую подвижность раствора, способствуя улучшению результатов строительных работ. Третьим аспектом является эффективность ССС, которые позволяют оптимально использовать получаемые строительные материалы, поддерживая очень высокий уровень производительности, что, в свою очередь, сокращает сроки строительства и его стоимость. В современных условиях следует выделить ряд факторов, оказывающих существенное влияние на развитие производства ССС: ускоряющих и тормозящих развитие их производства (рис.1.3). Рассматривая тенденцию развития производства ССС, следует выделить два основных факторов, тормозящих и ускоряющих развитие их производства (рис.1.3). К тормозящим факторам, оказывающим значительное влияние на замедленное развитие производства ССС, можно отнести, прежде всего, отсутствие нормативной базы производства и применения ССС. К сожалению, имеющиеся нормативные документы, как правило, не соответствуют требуемому уровню, а зарубежные не адаптированы к нашим условиям. Портландцемент, используемый для производства ССС, выпускаемый отечественными производителями не стабилен по качеству, что отражается на качестве конечного продукта и его долговечности. Кроме того, отсутствует нормативная база на цементы для производства ССС. Основной дорогостоящий компонент ССС - многофункциональные химические добавки, необходимые для приготовления ССС, ввозятся из-за рубежа, в связи с отсутствием налаженного производства аналогичных отечественных, а также в связи с монополизацией на рынке базового сырья (цемент, песок).
Инновационные наукоемкие технологии и продукты Энерго- и ресурсосберегающие технологии комплексного применения этих материалов Замещение конкурентоспособной отечественной продукцией импортных аналогов Развитие производств ССС в регионах, где уже наметились тенденции к повышению темпов потребления ССС Укрупнение предприятий Рост благосостояния потребителей и спрос на отделочные смеси Устойчивый процесс замещения традиционных растворов на модифицированные смеси гарантированного качества Применение экономичных материалов при сокращении сроков сдачи объектов Применение экономичных материалов при сокращении сроков сдачи объектов Современные технологии механизированного нанесения растворов, улучшение культуры строительства Факторы, оказывающие влияние на производство сухих строительных смесей Имеющиеся нормативные документы не соответствуют необходимому уровню Отсутствие отечественных комплексных добавок для производства ССС и их высокая стоимость Монополизация базового сырья (цемент, песок) Имеющиеся нормативные документы не соответствуют необходимому уровню Отсутствие стабильного качества цемента Отсутствие нормативной базы на применяемый цемент для ССС 10 Рис. 1.3. Факторы, оказывающие влияние на развитие производства сухих строительных смесей