Строить в соответствии с мировыми стандартами
В 2002 г. ОАО «Кузнецкие ферросплавы» освоило производство нового, перспективного вида продукции для строительной индустрии - микрокремнезема (МК), представляющего собой продукт ферросплавного производства.
Широкое применение МК нашел в мировой строительной индустрии, а именно - для получения бетонов нового поколения со специальными свойствами. Микрокремнезем является незаменимой добавкой для получения сверхвысокопрочных и высокопрочных бетонов, прочность на сжатие которых составляет 80- 100 МПа, а также до 240 МПа при автоклавной обработке; бетонов повышенной долговечности, которая предполагает стойкость к сульфатной и хлоридной агрессии, воздействию слабых кислот, морской веде, низким и высоким температурам. Добавка МК повышает водонепроницаемость бетонов на 25-50%, сульфатостойкость на 90-100%. Добавка 6% МК обеспечивает получение бетона марки по морозостойкости F300 при ВЦ=0,45. Так, при расходе цемента и МК соответственно 594 и 100 кг/м3 получают бетон с высокой ранней прочностью: 1 сут - 63 МПа, 28 сут - 124 МПа, 1 год - 127 МПа. Кроме того, при использовании МК появляется возможность экономить до 50% цемента в бетонах без потери их технологических свойств.
Весьма мелкий гранулометрический состав и значительная удельная поверхность зерен аморфного кремнезема обусловливают высокие пуццопановые свойства и позитивное влияние МК на свойства бетона. Кремнезем в таком виде легко вступает в реакцию с гидроокисью кальция, высвобождаемой в процессе гидратации цемента, повышая тем самым количество гидратированных силикатов типа CSH. Эта вновь образовавшаяся фаза CSH характеризуется меньшим отношением С/S (даже до 1,4), чем CSH, возникающая в результате гидратации цемента. Как следствие, она обладает способностью присоединять другие ионы, особенно щелочи, что имеет существенное значение в связи с применением МК для уменьшения расширения, вызванного реакциями между щелочами и заполнителем.
Известно, что прочность переходной зоны между цементным раствором и крупным заполнителем меньше прочности самого раствора. Эта зона содержит больше пустых пространств, образующихся вследствие скопления свободной воды около зерен заполнителя, а также сложностей, связанных с более плотной упаковкой частиц у его поверхности. В этом пространстве скапливается больше частиц портландита. В случае отсутствия добавки МК образуются крупные кристаллы Са(ОН)2, ориентированные параллельно поверхности заполнителя или арматуры. Они обладают меньшей прочностью, чем гидратированные силикаты кальция CSH. Именно поэтому переходная зона и является самым слабым звеном в обычном бетоне.
Добавка МКдаже в количестве 2-5% приводит к уплотнению структуры переходной зоны за счет заполнения свободных пространств. Поэтому уменьшается как величина кристаллов портландита, так и степень их ориентации относительно зерен заполнителя, что обусловливает упрочнение этой слабой зоны бетона. В результате происходит восстановление самопроизвольно отдаваемой воды, снижается пористость переходной зоны и повышается сцепление теста с заполнителем и арматурой. Пуццолановые реакции, как фактор химического воздействия, вызывают дальнейшее повышение прочности и долговечности бетона. Считается, что в течение первых 7 дней твердения воздействие МК на свойства бетона имеет в основном физический характер, а позднее - как физический, так и химический.
В результате физического и химического воздействия происходит благоприятное изменение микроструктуры теста, связанное со значительным уменьшением пористости в зоне капиллярных пор. Изменение структуры пор в бетоне рассматривается многими исследователями как главный фактор влияния МК на механические свойства и прочность бетона. Эти изменения находят свое отражение в снижении проницаемости бетона, а также в уменьшении коэффициентов диффузии ионов хлора. В свою очередь, снижение водопроницаемости ведет к повышению стойкости бетона к воздействиям агрессивных сред. Наконец, МК способствует устранению расширения бетона при реакциях щелочей с реакционноспособным заполнителем.
Таким образом, применение МК позволяет получать в реальном производстве бетоны с расходом цемента 200-450 кг/м3 и следующими характеристиками: марочная прочность - М300-М1000, водонепроницаемость - W12-W16, морозостойкость - F200-F600 и до F1 ООО со специальными добавками, коррозионная стойкость не ниже, чем на сульфатостойком цементе. С учетом изложенного применение МК рекомендуется в бетонах:
• коррозионностойких (бетонные смеси содержат около 385 кг/ м3 цемента и 7,5-10% МК при ВЦ = 0,40)
• обладающих высокой прочностью в раннем возрасте (строительство мостов, тоннелей, автодорог, взлетно-посадочных полос и т.п.)
• высокопрочных - до 140 МПа (355-565 кг/м3 цемента, 5-15% МК, ВЦ = 0,24)
• с реакционноспособными заполнителями (до 20% МК)
• стойких к истиранию (полы промэданий, автомобильные стоянки, тротуары и дорожные покрытия)
• обладающих повышенной долговечностью и водонепроницаемостью (для применения в агрессивных средах, связанных с воздействием хлоридов, сульфатов и солей-антиобледенителей)
• для строительства морских и береговых сооружений.
На данный момент ОАО «Кузнецкие ферросплавы» - единственное российское предприятие, освоившее производство высококачественного уплотненного микрокремнезема (МКУ85), который является сертифицированным товарным продуктом согласно техническим условиям “М икрокремнезем конденсированный ТУ 5743-048-02495332-96. МК радиационно и гигиенически безопасен. “Свидетельство радиационного качества” № 41050-94/97 подтверждает соответствие микрокремнезема первому классу материалов (использование без ограничений). “Заключение по гигиенической оценке” № 329/98 гарантирует соответствие микрокремнезема четвертому классу опасности (малоопасная степень).
Поставка микрокремнезема осуществляется в мягких контейнерах («биг-бегах») в железнодорожных полувагонах и крупнотоннажных ж/д контейнерах, навалом в хопрах и автотранспортом (в цементовозах). Контактные телефоны ОАО Кузнецкие ферросплавы».
Бетон и железобетон, 2005 №5