Д. МАЛИНИНА, д-р техн. наук, проф. (НИИЖБ), Проблемы производства и применения тонкомолотых многокомпонентных цементов
Активность смешанных цементов, особенно ШПЦ, можно повысить путем увеличения тонкости помола, однако это связано с падением производительности установок для помола и растущим энергопотреблением. В связи с этим удельная поверхность товарных цементов не превышает 300 м2/кг.
Проблема увеличения объемов производства бетона из лимитируемого
количества товарного цемента сохраняется десятилетиями, поэтому изготовление смешанных цементов с дополнительным насыщением минеральными добавками и дополнительным помолом на месте потребления изучали неоднократно. Еще в начале 60-х гг. проф. А. В. Волженскин и канд. техн. наук Л. Н. Попов доказали эффективность изготовления смешанных цементов с такими материалами. как кварцевый песок, гранулированный и отвальный шлаки, плотные известняки и другими путем их повторного помола с товарными цементами до удельной поверхности 400 ... 450 м2/кг. Определена оптимальная (30%) дозировка этих добавок. Однако эта технология в то время не нашла широкой реализации из-за необходимости создания установок для помола. Следует также отметить, что в тот период не было супериластификаторов и эффективных пластификаторов.
В последние годы в нашей стране разработан принципиально новый вид вяжущего ВНВ, основанный на тонком измельчении товарных портландцементов с дополнительным вводом минеральных добавок или без них и повышенной дозировкой сухого суперпластификатора С-3. Это вяжущее имеет низкую нормальную густоту цементного теста (в среднем 18%) и в зависимости от содержания минеральной добавки делится на ВНВ-100, ВНВ-50 и ВНВ-30 (цифры означают содержание портландцемента в составе вяжущего). Применение ВНВ-100 позволяет получать высокопрочные бетоны классов В60 ... В70, а ВНВ-50 — экономить значительное количество товарного цемента. В то же время производство ВНВ сопряжено с определенными трудностями, к числу которых в первую очередь относится необходимость применения сухого суперпластификатора, а также его равномерного распределения в процессе помола, что обусловливает однородность его свойств. В качестве более простого и дешевого варианта был опробирован способ, основанный на изготовлении тонкомолотых многокомпонентных цементов с различными минеральными добавками (ТМЦ) и последующем введении жидких суперпластификаторов с водой затворения при приготовлении бетонной смеси. Проведенные в конце 1988 г. опыты на ТМЦ-50 Старооскольского портландцемента с 50% кварцевого песка показали (табл. 3), что экономия портландцемента составила при использовании жидкого С-3—30... 41% и ЛCTM-2—21... 33%, а объем бетона увеличился на 40... 70% с добавкой С-3 и на 27... 50% с добавкой ЛСТМ-2.
Экономию исходного цемента Л Ц, на основе которого изготовляли ТМЦ, оценивали по формуле
Количество бетона на основе ТМЦ с добавками жидких пластификаторов или без них определяли как частное от деления количества ТМЦ, изготовляемого из 1 т исходного портландцемента, иа его расход в бетоне требуемого класса. Эти опыты подтвердили перспективность данного направления, дальнейшая разработка и реализация которого должна осуществляться по программе «Стройпрогресс-2000», включающей проект «Создание тонкомолотого многокомпонентного цемента (ТМЦ) и на его основе бетонов низкой водопотребности с целью экономии цемента на 35 и более процентов». Проектом предусмотрено производство ТМЦ как на цементных заводах в виде товарного продукта, так и непосредственно на предприятиях стройиндустрии.
Для широкой реализации этого направления требуется исследование технологии вяжущих и бетонов в различных направлениях, поскольку ТМЦ представляет собой композиционное вяжущее множества модификаций, свойства которого зависят от состава и количественного соотношения исходных составляющих и технологии их помола. Бетоны на различных модификациях ТМЦ могут по-разному пластифицироваться и снижать водопотребиость, менять кинетику твердения, структуру и состав цементирующих новообразований, что влияет на свойства бетона, технологию изготовления бетонных и железобетонных изделий и области их применения.
Разработка проекта осуществляется силами ведущих научно-исследовательских н учебных институтов: НИИЖБом, НИИ цементом, ВНИИ транспортного строительства, ВНИИЖелезобетоном и др. Генеральным разработчиком проекта является НИИЖБ.
В связи с многообразием модификаций ТМЦ строительно-технические свойства бетонов на их основе с жидкими С-3 и ЛСТМ-2 все разработчики проекта исследуют по единой методике, разработанной НИИЖБом, что позволит получить сопоставимые результаты опытов и объективно оценить эффективность различных видов ТМЦ в бетонах.
Бетон и железобетон, 1990