Doma-artek.ru

Стройка и ремонт
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Серный бетон производство

Ценность и экономическая эффективность инноваций неизменно возрастают, когда благодаря их использованию удается одновременно решить сразу несколько задач. Таким примером является проект «Газпрома» по разработке и внедрению производства серного модифицированного вяжущего (СМВ), а также материалов и конструкций на его основе. Реализация этого проекта позволит «Газпрому» преодолеть производственные трудности, возникающие при добыче газа на высокосернистых месторождениях, параллельно обеспечив создание и развитие в России новой перспективной подотрасли, связанной с производством стройматериалов.

Состав серного бетона

Состав серного бетона

Серный бетон образуется из нагретых и расплавленных при температуре выше + 140 ºС гранул модифицированной серы, которую потом смешивают с наполнителями, которые применяются для портландцемента: гравий, песок, шлаки, керамзит, щебень и т. д. Исключение могут составлять материалы, теряющие свои свойства при высокой температуре, например, пенополистирол. При этом наполнители также нагревают до такой же температуры чтобы при смешивании гранулы серы не остыли. Для того чтобы повысит прочность смеси в нее добавляют стекловолокнистую фибру, которая составляет около 5 % от общей массы. Еще в состав добавляют сажу, графит, парафин чтобы снизить хрупкость серного бетона.

Казанский «Тиокомпозит» намерен скупить всю серу у нефтеперерабочиков

Как казанская компания научилась использовать серные остатки в отрасли дорожного строительства и возведения защитных сооружений

Ежегодно мировая нефте- и газопереработка генерируют порядка 70 млн тонн серы. Из них 50 млн тонн потребляются в качестве сырья для производства серной кислоты, удобрений, средств защиты растений и прочих химикатов. Соответственно остаются невостребованными 20 млн тонн. Только в регионах Ближнего Востока, где добывается лучшая по своим характеристикам нефть, к 2016 году было накоплено более 12,5 млн тонн серных излишков. В регионах, где добывается высокосернистая нефть, в частности, США и Канаде, эти цифры еще существеннее. Спрашивается, куда девать все это накопленное «добро»? Ответ: самой большой емкостью в плане потребления излишков могла бы стать отрасль дорожного строительства и возведения защитных сооружений. Казанская компания «Тиокомпозит» заявляет о готовности забрать все излишки серы, образуемые в республике в процессе переработки нашей вязкой высокосернистой нефти, то есть 300 тыс. тонн минерала.

Отсталая Россия

Тема использования серы в строительстве, надо признать, не нова. Да что там — она хорошо укладывается в смысл поговорки о хорошо забытом старом. Впервые бетон, где в качестве вяжущего — одного из двух основных компонентов материала, была применена сера, был получен еще в 30-х годах прошлого века. В 70-х тема пережила свой ренессанс — в это время американские и канадские дорожники стали использовать серобетон в качестве альтернативы традиционному асфальтобетону. Позднее заинтересованность в продукте проявила Япония, которая, в частности, стала активно использовать материал в производстве систем канализации и водоснабжения. Относительно недавно на рынок стали выходить новички — ОАЭ, Саудовская Аравия, Иран, Турция: там серобетон также используется при строительстве систем канализации, водоснабжения и водоводов.

Источник: CRU, GTIS

Россия же на этом рынке пока не присутствует, хотя на постсоветском пространстве тему «ведут» порядка 40 научных групп, участники которых к настоящему моменту защитили множество кандидатских и докторских диссертаций. В крупнотоннажное производство материал из-за почти полного отсутствия внедренческих компаний — посредников между учеными и предприятиями так и не поступил. Сегодня о своей готовности выступить в роли связующего звена заявляет казанское ООО «Тиокомпозит», созданное в 2014 году как совместное предприятие Центра нанотехнологий РТ и Казанского завода автомобильных фургонов.

«Волшебная» добавка

Вкратце о самой технологии. В производстве серобетона используется не сера как таковая, а серный сополимер — полученное с использованием модификаторов вещество, цепочки молекул которого состоят из множества структурных звеньев.

По своим основным свойствам серобетон превосходит традиционный бетон, изготовленный на основе портланд-цемента — он устойчив к воздействию кислот и щелочей, массово применяемых в производстве дорожных противогололедных реагентов, не впитывает в себя воду, а следовательно, ему не страшен так называемый «переход через ноль», ему нипочем соленая вода, он пластичен, а кроме того, его можно красить, имитируя, таким образом более благородные природные материалы, например, гранит, мрамор или патину. Специалисты говорят, что бетон с такими свойствами можно сделать и на основе портланд-цемента, но тут уже встает вопрос соотношения цена/качество.

Кроме того, процесс производства серобетона куда менее металло- и энергоемок, чем производство традиционных бетонных конструкций: последние сначала формуются в специальных формах, потом либо выдерживаются в течение 28 суток, либо обрабатываются в специальных пропарочных камерах в этом случае срок «созревания» сокращается до 10 суток. В случае с серобетоном доставать готовую к употреблению конструкцию из опалубки можно уже через час.

Процесс производства серобетона куда менее металло- и энергоемок, чем производство традиционных бетонных конструкций. Фото serobeton.com

Наконец, серобетон может изготавливаться из отходов производства, например, из карьерных отсевов, единственное нынешнее предназначение которых — это рекультивация карьеров и месторождений полезных ископаемых или золо-шлаковых отходов. Что важно — серобетон сам подвержен рециклингу: отслужившее свое конструкции дробятся, плавятся и потом используются повторно.

Однако простое копирование уже существующих технологий лишено экономического смысла — производитель оборудования, как правило, сам же выпускает и модификаторы, с помощью которых сера превращается в серный сополимер.

Участок для эксперимента

Генеральный директор «Тиокомпозит» Евгений Храмов, физик по образованию, впервые занялся темой серных сополимеров еще в 2004 году, когда работал научным сотрудником КФУ. Тогда, правда, изучался вопрос их использования в резино-технической промышленности. Впоследствии спектр был расширен, и Храмов с коллегами (многие из них сегодня работают в компании) начали работать над применением серных сополимеров в производстве строительных материалов. Эта работа продолжалась без малого 12 лет. К моменту создания компании у Храмова и его коллег уже были наработки, которые можно было смело внедрять в серийное производство.

Читать еще:  Прочность бетона в15 в мпа

Впоследствии компанией была разработана и построена опытная установка по производству изделий из серобетона; были произведены опытные работы, результатом которых явилась уникальная, по словам Храмова, технология производства крупногабаритных изделий из серобетона. Первые заказы на разработку технологии формования систем канализации и водоснабжения компания получила из Казахстана.

Первым контрактом ООО «Тиокомпозит» в сфере дорожного строительства стал заказ на прокладку 350-метрового экспериментального участка дороги, выполнить который компания должна в следующем году. В этом случае будет использована технология постнапряжения (дорожные плиты укладываются не просто вплотную друг к другу, а в так называемые пакеты с шипом и пазом; далее через пакет протаскивается арматурный канат, который затем натягивается), позволяющая укладывать дорожную одежду на облегченное дорожное основание.

Храмов к тому же утверждает, что помимо экономии, использование искусственного щебня из серобетона может отчасти решить колоссальную для республики проблему с дефицитом марочного щебня. Фото nanort.ru

Однако в данном случае главная фишка не в технологии постнапряжения как таковой (ее активно, в том числе и перед президентом РТ, продвигает академик Марсель Бикбау, генеральный директор Московского института материаловедения и эффективных технологий), а в том, что используемые на участке плиты и будут изготовлены из серобетона, чьи свойства позволяют едва ли не кратно увеличить продолжительность межремонтного периода, а значит, снизить эксплуатационные расходы.

Храмов к тому же утверждает, что помимо экономии, использование искусственного щебня из серобетона может отчасти решить колоссальную для республики проблему с дефицитом марочного щебня: ежегодная потребность дорожников республики в минерале составляет порядка пяти млн тонн, на территории региона он не добывается, а его доставка с месторождений увеличивает стоимость минерала с 400 до 1 100 рублей за тонну.

Однако зайти и закрепиться на этом рынке очень непросто — учитывая цену одного километра дороги (в Татарстане, к примеру, строительство одного километра дороги регионального значения может обходиться бюджету в сумму до 50 млн рублей), «новичков» здесь с распростертыми объятиями не ждут.

Серьезным препятствием для массового внедрения данной технологии в дорожное строительство является и нормативная база, которой руководствуется отрасль: до сих пор дорожники работают по ГОСТам и СНИПам, разработанным и принятым еще в 70-е годы. Понятно, что требования документов, «рожденных в СССР», уже давно не соответствуют нынешним нагрузкам на дорогу, трафику и т. д. Впрочем, справедливости ради стоит отметить, что недавно по инициативе ПАО «Газпром» были разработаны два новых ГОСТа — на модифицированную серу и смеси серобетонные и серобетоны, однако это только начало большого пути.

— Должен пройти как минимум год с момента начала эксплуатации участка, однако уже сейчас для нас дорожное строительство — одно из перспективных направлений, — уверяет Храмов. – Это будет если не сама укладка дорожного полотна, то строительство систем водоотвода, укладка бордюрного камня и т. д. Будут и новые опытные участки, причем не только на территории РТ, — говорит Храмов.

Используемые на участке плиты и будут изготовлены из серобетона, чьи свойства позволяют едва ли не кратно увеличить продолжительность межремонтного периода. Фото tv2.tomsk.ru

Северный завоз

Впрочем, дорожное строительство — пусть и перспективное, но далеко не единственное направление, в котором собирается развиваться компания.

— Сейчас большой интерес к теме проявляют добывающие компании, в частности, «Газпром», «Лукойл» и РАО ЕЭС, — рассказывает Евгений Храмов.

Если верить Храмову, большая технология интересна и металлургическим предприятиям, генерирующим сотни тысяч тонн серы и вынужденным складировать ее у себя в силу неоправданно дорогой логистики.

— Огромные залежи серы скопились, например, у «Норильского никеля». Выход — строить завод по производству изделий из серобетона вблизи предприятия и поставлять их дальше, на север, — поясняет руководитель компании.

Пока единственное производство, которое имеется в распоряжении у «Тиокомпозит» — мобильный завод, представляющий из себя несколько агрегатов, расположенных на четырех 16-метровых автомобильных платформах.

Завод является собственной разработкой компании. В 2015 году она была удостоена Гран-при отраслевой выставки «Газ. Нефть. Нефтехимия». Сумму, в которую обошлись проектирование и строительство завода, Храмов не раскрывает, ограничиваясь пространным «десятки миллионов рублей». Однако это все равно минимум вдвое дешевле, чем покупка импортного аналога, «заточенного» к тому же на работу с импортными модификаторами. При максимальной загрузке завод способен производить 20 тонн изделий из серобетона в час.

— Этого достаточно, чтобы удовлетворить текущий спрос, но явно недостаточно, чтобы говорить о серьезных заказах — для этого производительность должны быть как минимум впятеро больше, — признается Храмов.

Мобильный завод, представляющий из себя несколько агрегатов, расположенных на четырех 16-метровых автомобильных платформах, является собственной разработкой компании. Фото nanort.ru

Непаханое поле

Оценивая потенциальную емкость рынка изделий из серобетона, Евгений Храмов ссылается на подсчеты ВНИИГАЗа, согласно которым в 2020 году потребность в материале по России составит не менее 1 млн тонн, а к 2040 году — не менее 10 млн тонн.

Арктика скажет здесь если не решающее, то очень веское слово — суровый северный климат делает практически непригодными к использованию традиционные строительные материалы. Однако интересен и юг, особенно морские регионы, нуждающиеся в особо стойком к воздействию солей материале для строительства береговых и портовых сооружений. Возможно, компании удастся выйти на рынок стран АТР, в частности, Индонезии, Шри-Ланки и Ирана.

В оценке нынешних финансовых показателей своей компании Храмов довольно скромен: «Пока наши обороты исчисляются миллионами рублей». Однако уже в ближайшие три года выручка компании, по подсчетам Храмова, должна вырасти минимум до одного миллиарда: уже сегодня «Тиокомпозит» заявляет о своей готовности — правда, в перспективе — перерабатывать всю образующуюся в республике в процессе нефтепереработки серу.

Читать еще:  Способы ускорения твердения бетона

Часть прибыли компании должно обеспечить строительство мобильных и в большей степени стационарных заводов по производству изделий из серобетона, стоимость строительства которых оценивается минимум в 300 млн рублей. В качестве основных заказчиков Храмов видит, опять же, нефтедобывающие, нефтеперерабатывающие и металлургические предприятия, генерирующие сотни тысяч тонн серы.

Преимущества серобетона

Помимо очевидного превосходства перед обычными бетонами и отличных характеристик, стоит выделить:

  • низкую цену состава;
  • переработку конструкций из серобетона для вторичного использования;
  • устойчивость даже к очень агрессивным средам;
  • возможность быстрого набора прочности даже при условии низких температур;
  • повышенную износостойкость.

Полезно! Серобетон по диэлектрическим характеристикам часто используется вместо полимербетонов, так как его стоимость в 3-4 раза ниже.

Но есть и свои недостатки. Например, приготовить серобетон в домашних условиях очень сложно, так как для смеси серу придется расплавить при температуре более +140 градусов. Для производства материала требуются установки, стоимость которых может доходить до 12 миллионов рублей. Оборудование также будет обеспечивать безопасное производство, так как в процессе выделяется сероводород.

Но не будем торопиться: не перевелись ещё кулибины на Руси, даже если они — представительницы прекрасной половины человечества. Так презентованный на днях норильским учёным Нелли ЛИЧМАН проект вызвал огромный интерес у местных властей и предпринимателей. Именно потому, что он инновационный, недорогой и уже проверенный. Как говорится, бери и воплощай.

Автор разработки — коллектив Норильского индустриального института. В своё время проект возглавляла кандидат технических наук Лидия Васильевна Кухаренко, которая теперь живёт и работает в Сочи. Сейчас исследованием руководит Нелли Викторовна Личман — кандидат технических наук, доцент кафедры металлургии цветных металлов Норильского индустриального института, член–корреспондент Международной академии наук экологической безопасности.

За практическую часть проекта — тесты, опыты — отвечал коллектив Центральной строительной лаборатории ООО «Заполярная строительная компания» под руководством Натальи Николаевны Плехановой.

Нелли Викторовна представила максимально простую идею, которая позволит решить две самые большие проблемы местной инфраструктуры — недолговечность строений и дорожного полотна. Как отмечает сама кандидат технических наук, простота — это вершина айсберга, под водой скрыт 15–летний научный труд, десятки опытов, сотни расчётов. Суть проекта сводится к тому, чтобы производить прочный и недорогой бетон, основой которого будут техногенные отходы — шламовый песок, зола и, главное, сера. Именно сера позволит заменить недешёвые битум и цемент и обеспечит прочность новому виду бетона.

Однако обо всём по порядку.

Отходы или сырьё?

Общеизвестный факт, что побочным продуктом норильского комбината является обычная техническая сера.

– Для комбината сера — это отходы производства, которые требуют определённых затрат по их хранению и утилизации. Для грамотного предпринимателя — недорогое сырьё, на котором можно построить несложный и выгодный бизнес, — отмечает Нелли Личман. — Многие спрашивают: почему производство бетона из серы я называю несложным, ведь вещество это при определённой температуре становится опасным? Поясню. Для того чтобы получить из сырья серный бетон, достаточно стандартной асфальтобетонной установки. А в ней нагреть серу до опасной температуры технически не удастся. Да и в принципе хочу развеять опасения норильчан по поводу того, что сера будет «пахнуть» и «травить» нас. В серобетоне её не больше 18%, и запаха от неё куда меньше, чем от битума. Навредить организму она также не может. И это не голословные утверждения, а результаты многочисленных исследований, которые проверялись российскими и международными экспертами.

Скажу даже больше. Пообщавшись со специалистами дорожного хозяйства, я пришла к следующему выводу: для того чтобы освоить новый вид деятельности, им не нужно проходить переобучение.

Риск или реальная выгода?

Зачастую промышленные инновации так и остаются теорией, поскольку рассчитаны на крупные предприятия, а следовательно требуют огромных финансовых и временных затрат. Производитель же далеко не всегда готов вкладывать свои кровные в ещё «не обкатанный» проект. В итоге инновационные разработки умирают в столах руководителей компаний и чиновников. Нелли Личман к такой позиции относится с пониманием и рассчитывает заинтересовать преимущественно малый и средний бизнес. Благо возможность для того есть.

– Конечно, в идеале нужно поставить производство серного бетона на промышленный поток. Но для этого требуются весьма значительные суммы. Их город может прождать не один десяток лет, — подчёркивает специалист. — Поэтому я хочу поделиться нашей разработкой в первую очередь с малыми и средними предприятиями, которые очень мобильны. Им реализация подобного проекта по силам и по средствам. Ведь основой инновационного производства служат промышленные отходы комбината и достаточно простая в обслуживания техника, а именно асфальтобетонная установка вместимостью пять кубометров. Всего–навсего.

Однако даже качество продукции вовсе не означает, что она станет конкурентной. Как отмечает Нелли Викторовна, в норильском строительном и дорожном рынке не просто существует свободная ниша для продукции из серного бетона — город испытывает нехватку такого товара.

Серный бетон может быть использован в производстве:

– дорожных и тротуарных плит;

– материала для покрытия дорог;

– фундаментных блоков и т. д.

– Применение серного бетона практически не имеет ограничений. Но даже это не главное его достоинство. В отличие от своих «собратьев» (цементного и битумного) серный бетон имеет ряд «северных» преимуществ, — рассказала «Заполярной правде» кандидат технических наук. — Во–первых, он быстро набирает прочность. Поясню: обычному бетону для окончательного затвердевания требуется 28 суток, серному — пара часов. Представляете, насколько сократится, к примеру, срок ремонта дорог?! Кроме того, серный бетон имеет высокую морозостойкость, а значит, его можно использовать для ремонта даже поздней осенью. Ну и самое главное: водонепроницаемость и коррозионная стойкость материала — это долговечность.

Читать еще:  Заливка бетонного пола своими руками

По словам Нелли Личман, если использовать серный бетон при реконструкции зданий (даже промышленных построек, находящихся в химически агрессивной среде), они смогут эксплуатироваться без дополнительного ремонта как минимум пять лет.

Миф или факт?

Согласитесь, так и хочется в духе Станиславского сказать: «Не верю». Впервые услышав о проекте и будучи дилетантом в этой науке, я себя поймала на таком желании. Мои сомнения развеяли результаты проведённых экспериментов и представители строительных компаний Норильска, которые весьма серьёзно заинтересовались инновационным проектом.

– Это изобретение проверено и запатентовано. Кто–то спросит: почему город не знал о нём раньше? Отвечу: пока мы не провели все необходимые тесты, мы его не могли презентовать, — поясняет Нелли Викторовна. — Теперь мне есть что показать предприятиям, которые будут с нами работать. К примеру, участок дороги из серобетона, который мы покрыли в октябре 2003 года. 48 тонн серного бетона были уложены на дорожное полотно рядом с хлорно–кобальтовым цехом. В итоге этот участок исправно прослужил четыре года. Не нужно объяснять, что обычный асфальт в северных условиях с такой задачей не справился бы.

Способы производства декоративного бетона под мрамор

НПП СИСТРОМ поставляет на рынок технологии и оборудование для производства высококачественных бетонных изделий-имитаций. Благодаря ним, возможно производство тонких плиток толщиной не более 3 мм с глянцевой поверхностью, покрытий дорожек и полов, подоконников, ступеней, памятников, балясин, вазонов. Продукция изготавливается без термообработки, полировки, введения полимерных добавок.

Компания СИСТРОМ разработала и выпустила более 500 форм для различных изделий.

В домашних условиях без применения специализированного оборудования невозможно получить элитную высококачественную продукцию. Но, используя полиуретановые формы, домашние умельцы могут создать достаточно красивые декоративно-функциональные изделия из бетонной смеси.

1. По назначению

Выпуск различных видов бетонных смесей зависит от условий, где будут применять будущие железобетонные конструкции. Условия могут быть самыми специфическими: огнестойкость, сульфатостойкость, устойчивость к нагрузкам, ударам, вибрации.

По назначению выделяют такие виды смесей:

  • обычный бетон используют для создания балок, колонн, фундаментов, перекрытий;
  • отдельные виды используются для дорожных, аэродромных покрытий и тротуаров;
  • для облицовки плотин, шлюзов, каналов, водопроводных сооружений применяют гидротехнический бетон;
  • выделяют бетон специального назначения, например, жароупорный или кислостойкий, а также для радиационной защиты.

Текст песни Пурген — Серый бетон

Разнообразно проживаю свою жизнь

Some people dream the same dreamShovel it prevents gray concreteAnd even if in a dream he standsthen drills and saws solid graniteGOOD, so fanny! How well ITo work and did not go all funny and I hurt myDiverse live my lifeWhen he very rarely go to bed and sleepsDoes not relieve your work outfitHe is very tired up in the morningFrom the hammer no rest hands GOOD, so fanny! How well ITo work and did not goAll fun and I hurt myDiverse live my lifeIn his turbulent life is like another dayYears flows monotonous Which sucks boss then sold her bodyYou’re not a robot and probably tiredGOOD, so fanny! How well ITo work and did not goAll fun and I hurt my

Diverse live my life

Производство полимерной серы GreenCrete™ и строительных материалов на её основе

Грантополучатель

Срок реализации

Ноябрь, 2017 – ноябрь, 2019

Цель проекта

Организация производства полимерной серы GreenCreteTM и строительных материалов на ее основе посредством строительства технологической линии.

Ожидаемые результаты

Технология получения серных асфальтобетонов и бетонов со специальными эксплуатационными свойствами, имеющих широкий спектр улучшенных характеристик и свойств, отвечающих жестким требованиям к материалам, используемым в условиях воздействия химически агрессивных сред и механических нагрузок.

Обеспечение производства дорожных покрытий, дорожных одежд и откосов, бетонных изделий и материалов на основе серного полимера для строительной, химической, и других отраслей экономики РК.

Преимущества

— замена 15 — 20 % битума;

— на 10 % дешевле битума;

— повышение производительности асфальтосмесителей на 10 % за счет уменьшения времени перемешивания;

— увеличение производительности уплотняющих механизмов на 30 % за счет уменьшения числа проходов катков;

— снижение температуры нагрева вяжущего и минеральных компонентов асфальтобетонных смесей на 20 – 30 °С;

— полная замена щебня в дорожном строительстве на 5% серы и песка;

— снижение расхода условного топлива на 0,672 — 1 т на 1 км;

— увеличение срока службы покрытия до 30 лет.

Текущее состояние проекта:

На опытной базе ИМО построена и эксплуатируется опытно-промышленная установка ТА-ПМС-500Х для производства полимерной серы GreenCrete™ различных модификаций. Начата наработка и передача материала в рамках Договора с АО «Каздорнии» для укладки опытного участка дороги в Алматинской области.

Ведётся согласование размещения завода по производству серобетона 20 т/час в Технопарке промзоны г. Актау. Ведётся проектирование объекта по месту поставки.

Перспективы развития:

1. Строительство завода по производству полимерной серы GreenCrete (5 т/час) и серобетона на её основе (20 т/час).

2. Проведение пуско-наладочных работ и запуск производства.

3. Укладка опытных участков дорог и производство изделий из серобетона.

Начата наработка материала в рамках Договора с АО Каздорнии для укладки опытного участка дороги в Алматинской области. Согласован выезд специалистов АО Каздорнии в Управление дорог Актюбинской области для участия в опытной укладке дорожного покрытия

Для производства изделий из серобетона — преднапряженная армированная дорожная плита для железнодорожного паромного терминала порт Курык — необходимо производство и поставка на место оборудования цеха ЖБК стоимостью 500 тыс.$

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector