Удивительные свойства порошка: что рассказала сахалинским технологам наука о цементе

Сегодня наука широко шагнула вперед, не обошла она и строительную сферу. Российские ученые разрабатывают новые автоматические машины для работы с цементом и изготавливаемым из него бетоном, улучшают технологию производства, следят за свойствами продукта в лабораториях. Однако далеко не каждый задумывался о химических реакциях цемента, которые при взаимодействии с различными элементами могут создать продукты, отличные друг от друга по свойствам. Во время технического семинара в Южно-Сахалинске доктор технических наук Любовь Шахова приоткрыла завесу научной тайны для сахалинских технологов и потребителей бетона, сообщает корр. ИА SakhalinMedia.

Впервые в России цемент в качестве строительного материала начали использовать в начале 18 века. Чтобы сделать продукт более прочным, российский строитель Егор Челиев изобрел твердеющий в воде силикатный цемент [вяжущее вещество, выпускающееся в виде жидкости и порошка, которое используется для восстановления структуры зубных тканей, поврежденной во время препарирования кариозной полости — прим. ред.] , который обладал высокими строительными качествами. Именно его применяли при строительстве сооружений в 1813-1824 годах, а также при восстановлении разрушенной при пожаре в 1812 году Москвы и Кремля.

Отцом русского цементного производства принято считать химика Алексея Шуляченко , который добился того, что отечественные портландцементы [разновидность цементов с силикатами, алминатами и другими минеральными добавками — прим. ред.] высокого качества почти полностью вытеснили в России цементы иностранного производства. Затем русские ученые разработали первые технические условия на цемент и предложили классификацию вяжущих веществ [порошкообразные материалы, которые при смешивании с водой и наполнителем образуют пластичную массу, а она затем превращается в искусственный камень — прим. ред.] .

Технический семинар для сахалинских потребителей цемента. Фото: Владислав Беляцкий, ИА SakhalinMedia

В 1856 году в работу запустили первый русский завод по выпуску портландцемента в польском городе Гроздец, а к 1914 году в России работало 60 цементных заводов общей производительностью около 1,6 млн тонн цемента. В 1962 году по выпуску цемента СССР вышел на первое место в мире, а в 1971 году его выпуск превысил 100 млн тонн. 

Сегодня цемент в России является стратегическим продуктом, подлежащим обязательной сертификации. На данный момент в стране только 4 лаборатории имеют право на выдачу обязательной сертификации: две фирмы в Москве, одна в Белгороде и одна в Красноярске.

— У нас в стране очень серьезно контролируют не только качество выпускаемого цемента, но и всей технологии его производства. Например, разные цементы нельзя смешивать, каждый его вид должен храниться в сухих помещениях и в отдельной таре, которая в обязательном порядке обозначается крупными буквами. В противном случае у предприятия могут отозвать сертификат, и продукция не будет иметь права находиться на рынке. У каждого цемента есть рекомендуемые стандарты — конец сроков схватывания, удельная поверхность, подвижность. Однако у специального цемента, например, применяющегося в транспортном строительстве, часть рекомендуемых стандартов перешла в обязательные, которые обязаны находиться в паспорте качества, — рассказала Любовь Шахова.

Технический семинар для сахалинских потребителей цемента. Фото: Владислав Беляцкий, ИА SakhalinMedia

В стандарт на общестроительный цемент, отмечает эксперт, входят 27 типов, а их разнообразие зависит от добавляемых компонентов. Так, для каждого региона они свои, их выбирают, исходя из экономической и технологической точки зрения и запроса на рынке. На Сахалине в качестве добавок предприятия могут применять наиболее распространенный компонент — известняк.

По роду активности добавки делятся на 3 группы:

— Я бы никогда не подумал, что цемент является таким сложным и одновременно интересным продуктом. Например, если в его составе большой объем хлор-иона, то эрозия арматуры будет сильнее. Что еще важно, прочность цемента зависит от минералогического состава кликера, вещественного состава и тонкости помола. Для меня также оказалась новой информация о том, что по химическим, тепловым и механическим процессам производство цемента стоит вторым после производства металлов. Действительно согласен со специалистами, что производство цемента — сложный и достаточно серьезный процесс, справиться с которым смогут только профессионалы, — поделился мнением с корр. ИА SakhalinMedia один из участников технического семинара Анатолий.

Лаборатория для испытаний цемента. Фото: Владислав Беляцкий, ИА SakhalinMedia

Если говорить о технологических свойствах цемента, то они проявляются при переработке порошка с водой или раствором. К нормируемым показателям относятся начало схватывания и вещественный состав. А к ненормируемым — нормальная густота цементного теста, скорость и количество тепловыделения, ложное схватывание и водоотведение.

Что же касается эксплуатационных свойств, то их можно отследить, когда цемент затвердел и начинает работать в какой-либо среде. Нормированными показателями здесь являются:

Лаборатория для испытаний цемента. Фото: Владислав Беляцкий, ИА SakhalinMedia

На Сахалине сегодня уже занимаются производством цемента для компаний-потребителей, причем завод находится в черте Южно-Сахалинска. На его территории также развернули специализированную лабораторию, специалисты которой следят за химическими процессами и качеством производимого продукта и работают над улучшением технологии производства. В качестве сырья на островном заводе применяет привозные гипс и клинкер ["полуфабрикат" цемента, получаемый в результате обжига — прим. ред.] , а чтобы получить готовый цемент, клинкер измельчают вместе с необходимыми добавками в цементной мельнице. Общестроительный цемент ЦЕМ I 42,5 Н местного производства используют для высокопрочных и предварительно напряженных сборных и монолитных конструкций, поставляют для строительства домов, школ, детских садов, дорог и других социально важных объектов Сахалинской области.

— Мы работаем на продукте отечественного производства, потому что он полностью и целиком удовлетворяет потребности по качеству продукции, по своей стабильности. С недавнего времени перешли на цемент сахалинского производителя, который также показывает хорошие физико-химические свойства, бетон набирает достаточную прочность — нас это определенно устраивает. У нас есть своя лаборатория, на которой в ежедневном режиме все бетонные смеси проходят испытания. Если говорить о прошедшем семинаре, то одна из его лекций носила научно-образовательный характер. Наиболее интересным фактом для меня оказалось то, что в послевоенное время, когда в стране не хватало цемента, советские цементники придумали, как выйти из этой ситуации — начали использовать шлак. Причем, как стало сегодня известно, все добавки, которые перешли в Европу, а потом вернулись в Россию, являются изобретением советских цементников. Считаю, это наше достижение, которым стоит гордиться, — рассказал корр. ИА SakhalinMedia начальник участка производства бетона и железобетонных изделий одной из сахалинских строительных компаний, участник технического семинара Александр.