Вступ
Життя нерозривнопов’язане з природним середовищем. На ранніх етапах свого становлення людина,користуючись продуктами природи, не завдавала помітної шкоди природнимресурсам. Але з посиленням практичної діяльності, пов’язаної з винаходомзнарядь праці, вплив її на природу неухильно зростав. В останні десятиліття ХХстоліття у зв’язку із високими темпами науково-технічного прогресу, небувалимрозширенням сфер матеріального виробництва він став особливо значним івеликомасштабним.
Неухильнозростає населення нашої планети, що потребує відповідного збільшення видобуткуй виготовлення життєвих ресурсів для забезпечення його проживання. Наслідкивпливу людини на навколишнє середовище сумні й тривожні: порушуються природніугруповання й ландшафти, забруднюється атмосфера, морські акваторії і прісніводойми, руйнується ґрунтовий покрив, зменшуються лісові ресурси тачисельність видів рослин і тварин, хімічні сполуки, які циркулюють у біосфері,шкодять здоров’ю людини та всьому живому.
В Україніекологічна криза значно поглибилась після аварії на Чорнобильській АЕС у квітні1986 року. Ці обставини, а також складні соціально-економічні умови привели дорізкого погіршення стану здоров’я населення та зниження його відтворення. Теперв Україні більше людей помирає, ніж народжується. Рішенням парламенту від 1992року всю територію нашої країни оголошено зоною екологічного лиха.
Тож у стосункахз природою людство зіткнулося із серйозними і складними проблемами. Цілкомочевидно, що вплив людини на природу нині значно перевищує здатність біосферидо саморегуляції і ставить загалом під загрозу можливість її існування яксистеми.
В умовахнауково-технічного прогресу значно ускладнились взаємовідносини суспільства зприродою. Людина отримала можливість впливати на хід природних процесів,підкорила сили природи, почала опановувати майже всі доступні відновні іневідновні природні ресурси, але разом з тим забруднювати і руйнувати довкілля.
За оцінкоюВсесвітньої організації охорони здоров'я (ВООЗ), із більш ніж 6 млн. відомиххімічних сполук практично використовується до 500 тис. сполук; із них біля 40тис. мають шкідливі для людини властивості, а 12 тис. є токсичними.
Із розвиткомцивілізації і науково-технічного прогресу, обсягів виробництва та його відходівпроблеми стосунків між природою і суспільством дедалі загострюються.
Людство змушенеперейти до ресурсозберігаючого виробництва і керуватися екологічнимипріоритетами у взаємодії з природним середовищем. Непродумані технології,організація і виконання робіт можуть привести до великих втрат енергії іматеріалів, високого ступеню забруднення навколишнього середовища.
Розділ1.Технологія виробництва паперу
1.1 Папір, йогокласифікація та властивості
У деякихєвропейських країнах, таких як Україна, Англія, Німеччина, Франція тощо,листовий матеріал, на якому пишуть, друкують і виконують інші види робіт,називають папером. Цю назву листовий матеріал дістав від свого попередникапапіруса, на якому писали ще в древньому Єгипті.
Батьківщиноюпаперу є Китай. У Китаї папір виробляли ще задовго до н.е. В Європі першимипочали виробляти папір угорці(1300р.) В Україні першу папірню побудовано в1541р. на Львівщині у місті Буськ.
Папером називаютьволокнистий листовий, переважно рослинного походження матеріал, маса 1м2 якогостановить 4-250г.
За призначенням папірподіляють на групи, які складаються з окремих підгруп. Папір для друку(друкарський), писання(зошитовий, поштовій), креслярсько-ресувальний(калька),електроізоляційний (кабельний, конденсаторний), санітарно-побутовий (туалетний,гігієнічний), фільтрувальний (лабораторні фільтри, фільтри для нафтопродуктів),промислово-технічний (патронний, лугостійкий, наждачний), світлочутливий (основадля фотопаперу), перебивний (копіювальний), пакувальний (мішковий) тощо.
Папір якволокнистий матеріал з капілярною структурою легко поглинає вологу з довкілля.Тому чим віща вологість повітря, тим вища вологість паперу.
Властивостіпаперу залежать від властивостей сировини.
1.2 Сировина длявиготовлення паперу
Для виготовленняпаперу та картону використовують целюлозу отриману з різних порід дерев ірослин, макулатуру, ганчір’я тощо.
Нещодавно почаливикористовувати штучні, синтетичні, мінеральні та інші волокна. Крімволокнистих речовин використовують наповнювачі, воду, клеї, барвники тощо.
1.2.1 Волокнистіречовини (целюлоза)
Основноюсировиною для виробництва паперу є і буде рослина, оскільки вона не дорога,швидко відновлюється і не порушує рівновагу в природі.
На сьогодніосновною волокнистою сировиною є целюлоза сульфатна та сульфітна, макулатура,ганчір’я, волокна (синтетичні. Штучні, мінеральні, вовняні) тощо.
Целюлозу варятьіз подрібненої рослинної сировини в казанах періодичної та безперервної дії.
Сульфатнуцелюлозу варять із подрібненої рослинної сировини у розчині, основнимикомпонентами якого є їдкий натр (NaOН) і сульфід натрію (Na2S), за температури160-180 °С і тиску 0,7-1,2 МПа. Отримана продукція має темний колір. З неївиробляють технічні види паперу та картону.
Сульфітнуцелюлозу варять із знесмоленої хвойної деревини в розчині, основнимикомпонентами якого є водний розчин SO2 і бісульфіти кальцію, магнію тощо, затемператури 130-145 °С і тиску 0,6-1,2 МПа. У процесі виробництва сульфітноїцелюлози більший вихід целюлози, а з відходів отримують етиловий спирт,кормові дріжджі та інші речовини.
Макулатура — цепапір або картон, зіпсований в процесі виробництва, обрізки паперу, старігазети, часописи, книжки тощо. Це вторинна сировина. Вона є замінником свіжоїцелюлози. Використання макулатури у процесі виробництва паперу має великезначення. Затрати на папір, вироблений з макулатури, у 2-3 рази менші, ніж зцелюлози. Меньше забруднюється також довкілля, ніж під час виробництва паперу зрослинної сировини. Одна тонна макулатури економить 3,0-4,5 м? деревини абоблизько 15 дерев.
Ганчір’я такожналежить до вторинної сировини. Найкращий папір виробляють із лляного таконопляного ганчір’я.
Синтетичні таінші волокна використовують для виробництва спеціальних видів технічногопаперу. Для отримання цих видів паперу використовують штучні, синтетичні,мінеральні (азбестові, базальтові) та інші волокна.
Волокнистіречовини можуть бути сухими або сирими. Із сирих речовин виробляють якісніший ідешевий папір, ніж із сухих. Проте використовувати сирі речовини можна лишетоді, коли паперова фабрика розташована в межах паперово-целюлозного комбінату.
1.2.2Наповнювачі
У процесівиробництва більшості видів паперу до волокнистих речовин додають значну кількістьмінеральних речовин, які називають наповнювачами.
Наповнювачіполіпшують властивість паперу — надають йому гладкості, м’якості, непрозорості,роблять його білим тощо. Більшість наповнювачів дешеві, ніж волокнистіречовини. Додавання наповнювачів до волокнистих речовин робить папір дешевим.Проте слід пам’ятати, що, поліпшуючи одні властивості паперу, наповнювачіпогіршують інші, наприклад зменшують міцність. Для кожного виду паперудодається оптимальна кількість певного наповнювача. Найчастіше наповнювачамивикористовують каолін, тальк, крейду, сульфати барію та кальцію, діоксинтитану, алюмосилікати тощо.
Каолін(глинабілого кольору) – один з найважливіших наповнювачів паперу та картону.
Тальк(кисла сільметакремінєвої кислоти(3MgO*4SiO2*H2O)) надає паперу м’якості, безшумності,підвищує адсорбцію друкарських фарб тощо. Основним недоліком тальку є те, щопапір пилиться.
Крейда(майжечистий карбонат кальцію (СаСО3)) порівняно з каоліном і тальком біліша. Крейданадає паперу білизни, непрозорості, м’якості. Її використовують у процесівиробництва цигаркового паперу.
Синтетичнийсірчанокислий барій (ВаSO4) поліпшує білизну паперу. Зменшує його прозорість інадає блиску.
Діоксид титану(ТіО2) – дуже дорогий наповнювач, його вартість у 35-40 разів перевищуєвартість каоліну. Його використовують під час виробництва дуже якісногонепрозорого паперу.
Алюмосілікатиотримують на основі рідинного скла та розчинних кальцієвих солей і солейалюмінію. Вони роблять папір білішим. Непрозорим та поліпшують друк. Тому їхчасто використовують замість дорогих титанових та інших наповнювачів.
Наповнювачідодають до паперової маси у вигляді суспензій. Це суміш найдрібніших твердихчастинок і рідини, у якій вони містяться у звислому стані.
1.2.3 Вода
Без води немаєпаперу. Для виробництва паперу використовують знесолену, без запаху та кольоруводу. Особливі вимого ставлять до води, яку використовують у процесівиробництва конденсаторного та інших видів технічного паперу.
На виробництво 1тонни целюлозного паперу витрачають 150 м? води, а на 1 тонну конденсаторного –понад 1000 м?.. У процесі виробництва 1 тонни паперу використовують більше води,ніж у процесі виробництва однієї тонни металу.
1.2.4.Клеї
Для проклеюваннявикористовують каніфоль, парафіни, воски, тваринні клеї, крохмаль, казеїн,летикси, паліакриламід тощо. Найчастіше використовують каніфоль. Паперовапромисловість використовує 20% виробленої каніфолі. Назва каніфолі походить відгрецького міста Колофонія в Малій Азії, де її вперше отримали. У даний часканіфоль виробляють із живиці хвойних дерев, найчастіше із сосни, відігнавшискипидар.
1.2.5 Барвники
Для наданняпаперу білизни або кольору до паперової маси додають невелику кількість синіх,фіолетових та інших барвників.
1.3Підготовлення паперової маси
Паперова маса, зякої виробляють папір і картон, складається з розмелених волокнистих речовин,води, наповнювачів, барвників і проклеюючи речовин. Підготовлення паперової маси- дуже відповідальний технологічний процес, який значно впливає на якістьотриманої продукції: паперу чи картону. Він складається з подрібнення,проклеювання, наповнення, фарбування тощо.
1.3.1 Подрібненняволокнистих речовин
Подрібнення –один із найважливіших технологічних процесів у виробництві паперу. Від ньогозалежіть якість паперу. Цей процес найбільш енергомісткий. На подрібненняволокнистих речовин витрачається 60-70% загальної кількості енергії в процесівиготовлення паперу. У ході подрібнення волокна вкорочуються, розщепляються,розтираються та стискаються. Внаслідок подрібнення змінюються довжина татовщина волокон. Після подрібнення волокна стають еластичними, гнучкими тамасними на дотік.
Волокнисті речовиниподрібнюють на спеціальних машинах, винайдених ще у 17-19 ст., які постійновдосконалюють. До таких машин належать рол (1670р). дисковий млин (1856р),конічний млин (1858р).
Ролвикористовують у процесі виготовлення тонких видів паперу, які потребуютьтривалого подрібнення волокон, а також під час подрібнення ганчір’я.
Конічні млинидовгий час використовували для допоміжного подрібнення після розмелювання наролах і лише в 30-х роках ХХ ст. після вдосконалення їх використовують якосновні машини для подрібнення волокнистих речовин.
Дискові млинипісля реконструкції в 50-х роках ХХ ст… встановлено на всіх папероробних підприємствах. порівняно з конічними млинами вони споживають на 20-25% менше енергії, маютьвелику продуктивність (до 650 т на добу), просту конструкцію.
Час подрібненняволокнистих речовин різний: у ролах — 0,5-24 год., а в млинах безперервної дії– секунди.
1.3.2Проклеювання паперової маси
Рослинніволокна, з якіх виробляють папір, мають здатність вбирати вологу. Щоб запобігтивбиранню води і деяких колоїдних розчинів, наприклад чорнила, та розтіканню їхпо поверхні паперу, папір проклеюють. Проклеювання можна проводити двомаспособами. За першим способом спеціальні речовини (клеї) вводять у паперовумасу перед виготовленням паперу. Ці речовини розподіляються рівномірно по всійтовщині паперу. За другим способом клейкі речовини наносять на поверхню готовогопаперу. Клеї розподіляються в основному на поверхні паперу, а серединазалишається непроклеєною. Другий спосіб економічно вигідніший, оскільки клеювитрачається значно менше. Проте він потрібує додаткового обладнання. Упромисловості використовують обидва способи проклеювання.
1.3.3 Наповненняпаперової маси
Багато видівпаперу виробляють із використанням інертних наповнювачів. Наповнювачіпогрішують проклеювання паперу; щоб запобігти цьому. Їх додають до паперовоїмаси після клею.
1.3.4 Фарбуванняпаперу
Для наданняпаперу певного забарвлення його фарбують. Фарбування проводять двома способами.За першим способом барвники наносять на поверхню готового паперу, а за другим –додають до паперової маси ( 90% усього виробленого паперу фарбують саме таким способом,оскільки він простіший, не потрібує додаткового обладнання).
1.4 Виготовленняпаперу на плоскосіткових машинах
Папір виробляютьна папероробних машинах. На сьогодні є кілька видів таких машин: плоскосіткові,круглосіткові (циліндрові, двосіткові, комбіновані тощо). Між собою вонирізняться способом формування паперу. Найпоширенішими е плоскосіткові машини.На них виробляють майже всі види паперу і деякі види картону.
Будова тапринцип роботи плоскосіткової машини. Плоскосіткові машини складаються ізсіткової, пресової, сушильної та оздоблювальної частини.
На машинівідбуваються безперервно та послідовно такі технологічні процеси: відливанняпаперової маси, формування паперу, його зневоднювання, пересування,висушування, охолодження, оздоблення та складання готової продукції.
Сіткова частинамашини складається з довгої сітки та плоского стола. Плоскосіткові машиниможуть мати 2-4 сіткових столи, які розміщені один над одним. Ці машинипризначені для виробництва багатошарового міцного паперу.
Сітка є основноюскладовою частиною папероробної машини. На сітці формується паперове полотно ізсуспензії та відбувається зневоднювання його до 17-22%. Від добротності сіткизалежить якість паперу та ефективність роботи машини. Тому сітка має бутиміцною, достатньо густою та рівномірно пропускати воду. Номер сітки залежитьвід кількості ниток основи, які припадають на 1 см ширини сітки. Чим тоншим маєбути папір, тим краще повинна бути подрібнена паперова маса і густішою має бутисітка.
Сіткивиготовляють на ткацьких верстатах спеціальної конструкції з металевого дроту,де основою є дріт, виготовлений із бронзи, а поробком — дріт із латуні.Виготовляють сітки із синтетичних волокон. Сітки виготовлені із синтетичнихволокон довговічніші, у 6-8 разів легші, а виготовлений папір якісніший. Протеїх використання потребує більших затрат енергії, ретельнішого підготовленняпаперової маси тощо.
Ретельнопідготовлену паперову масу у вигляді суспензії, подають до машинної ванни, азвідти після додаткового очищення певними порціями – на стіл машини.
Формують папірна сітковому столі, який є найважливішою складовою частиною машини. Сітковачастина машини має нескінченно рухому сітку, на яку безперервним рівномірнимпотоком подають паперову масу. На сітковому столі відбувається одночасно дваважливих процеси: формування паперу з водної суспензії паперової маси та їїзневоднювання. Якість паперу залежіть як від умов подання суспензії на сітку,так і від умов зневоднювання суспензії на ній. Для рівномірного розподілу суспензіїна всю ширину сітки використовують різного типу розподілювачі.
Швидкістьподавання паперової маси на сітку впливає на витрату маси та якість паперу.Якість паперу залежіть від рівномірного розподілу маси та розподілу волокон упоздовжньому та поперечному напрямках. Якщо швидкість потоку паперової маси(Vп.м.) менша від швидкості руху сітки (Vр.с.), то волокна орієнтуютьсяпереважно в повздовжньому напрямку. Міцність паперу в цьому напрямі будебільшою ніж, у поперечному. На практиці швидкості майже однакові. У процесівиробництва товстого паперу та картону швидкість руху сітки менша.
Зневоднюванняпаперової маси на сітці проводять фільтруванням. Швидкість зневоднюваннявпливає на якість паперу. Чім більша швидкість зневоднювання, тим гірша якістьпаперу.
Для поліпшенняструктури паперу в процесі зневоднювання на машині встановлено вирівнювач –легкий порожнистий валик, обтягнений сіткою, густішою ніж основна сітка.
Якщо на сіткувирівнювача нанести випуклий рисунок, то в разі тиску валика на ще несформованепаперове полотно випуклий рисунок розсуне волокна і відіб’ється на папері.Отримані рисунки називають водяними знаками. Їх добре видно на просвіт.
Пресуютьзневоднений папір у пресувальній частині машини, яка складається з двох – трьохпресів. Сирий папір, який має 18-22% вологи, спрямовують у пресову частинумашини, де відбувається його подальше зневоднювання та ущільнення. У процесіпресування зменшується пористість паперу та поліпшується його фізико-механічнівластивості.
Висушують папіру сушильній частині машини. Де відбувається остаточне зневоднювання паперу тадоведення встановленої стандартами вологості для кожного виду паперу. У процесівисушування крім кінцевого зневоднювання закінчується проклеювання паперу зарахунок речовин, які додавали до паперової маси, і папір набуваєвологостійкості. Тому температура висушування істотно впливає на властивостіпаперу.
Висушуванняпроводять контактним і конвенційним способами. У процесі контактноговисушування теплота від нагрітої поверхні сушильних циліндрів безпосередньопередається вологому паперу. Температура сушильних циліндрів, у середину якихподають гарячу пару, залежіть від виду паперу та не перевищує 180 оС.Наприклад, для висушування конденсаторного паперу вона становить 60-70 оС.
У разіконвекційного способу висушування папір висушують нагрітим повітрям.
Процеси зневоднювання,пресування та висушування доповнюють один одного. Зневоднювати папірвисушуванням дорожче в 10-12 разів, ніж пресуванням, и в 60-70 разів дорожченіж зневоднюванням на сітці.
У кінціпапероробної машини розташовані спеціальні пристрої, на яких оздоблюють папірдля поліпшення його властивостей.
Оздобленняпаперу складається з ряду операцій, основними з яких є: проклеювання,крепування, крейсування, каландрування тощо.
Проклеюють папірдля збільшення міцності, надання гладкості, водонепроникності тощо. Поверхневепроклеювання найчастіше проводять за допомогою пресів. У процесі проклеюваннявикористовують різні види крохмалю, казеїн, полівініловий спирт, латекси тощо.До цих речовин додають добавки для надання паперу спеціальних властивостей. Пресискладаються з двох валків, які можуть бути розташовані вертикально,горизонтально або під кутом один до одного. Швидкість руху валків досягає 13,3м/с. На поверхню паперу наносять 1-10 г\м? клею. Після проклеювання папірпросушують.
Крепують папірдля надання йому шорсткості, м’якості та об’ємності, що дуже важливо длясанітарно — гігієнічного, пакувального та деяких інших видів паперу.
Крепування — ценадання поверхні паперу дрібних поперечних складок.
Цю операціюпроводять на папероробних або спеціальних машинах.
Крейдування — ценанесення на поверхню паперу тонкого покриття. Крейдування паперу проводять длянадання йому білизни, гладкості та інших властивостей. Цей процес відбуваєтьсяна папероробних або спеціальних машинах. До складу покриття входять каолін,діоксин титану та зв’язувальна речовина (крохмаль, полівініловий спирт тощо).Після нанесення покриття папір висушують.
Каландруванняпроводять для вирівнювання товщини паперу за всією шириною, а також підвищенняйого щільності та гладкості. Каландри складаються з великої кількості ретельновідполірованих валів, виготовлених з чавуну. Вали розміщенні у вертикальнійплощині один над одним.
Кінцевоюоперацією технологічного процесу виробництва паперу є його змотування в рулониабо розрізування на листи певного розміру. Після цього папір маркують тапакують.
Виробництвопаперу практично безвідходне, оскільки нестандартну продукцію (як мокру, так ісуху) переробляють на папір. Воду, яку вилучають з паперової маси,використовують знову для її приготування і лише ту, яка не містить волокон іочищена від шкідливих речовин, випускають в очисні споруди.
Розділ 2.Використання хімічних добавок в галузі будівельних матеріалів
2.1 Класифікаціяхімічних добавок
Введеннядобавок — один з найбільш ефективних факторів, щопідвищують довговічність бетону. Дія різних типівдобавок (пластифікуючих, повітрявтягуючих, комплексних) досить добревивчене.
Добавки длябетонів — природні або штучні хімічні продукти, що вводяться у склад бетонів при їхньому виготовленні з метою поліпшення технологічних властивостейбетонних сумішей, фізико-хімічних властивостей бетонів, зниження їх вартості.
ГОСТ 24211-91класифікує всі добавки для бетонів. Залежно від призначення (основного ефектудії) добавки для бетонів підрозділяють на види.
1. Регулюючівластивості бетонних сумішей:
• Пластифікуючі I групи (суперпластифікатори), пластифікуючі II групи (сильнопластификуючі), пластифікуючі III групи (середньопластифікуючі), пластифікуючі IV групи (слабопластифікуючі);
• стабілізуючі;
• водоутримуючі;
• поліпшуючі перекачність;
• регулюючі збережність бетонних сумішей;
• сповільнювачітужавління;
• прискорювачітужавління;
• поризуючі (для легких бетонів): повітряутягуючі,піноутворюючі, газотворні.
2. Регулюючітвердіння бетону:
• сповільнювачітужавління;
• прискорювачітужавління.
3. Підвищуючіміцність і (або) корозійну стійкість, морозостійкість бетону й залізобетону, щознижують проникність бетону:
• водоредуцируючі I, II, III і IV груп;
• кольматируючі;
• газотвірні;
• повітряутягуючі;
• підвищуючізахисні властивості бетону стосовно сталевої арматури (інгібітори корозії сталі).
4. Що надають бетону спеціальнівластивості:
• Морозостійкі ( щозабезпечують твердіння при негативнихтемпературах);
• гидрофобізиручі I, II і III груп.
2.2 Механізм діїхімічних добавок (сповільнювачі та прискорювачі тужавління)
Строкитужавління (час втрати пластичності) і швидкістьтвердіння (темп набору міцності) цементних розчинних і бетонних сумішей, у томучислі сухих будівельних сумішей, є основнимихарактеристиками, що визначають умови їхзастосування в будівництві. Строго кажучи, поняття «сроки тужавління»ставиться вийнятково до в'язкої речовини — портландцементу й визначаєтьсяв тесті 1:0 (ГОСТ 310); для сумішей цементу іззаповнювачами й наповнювачами користуються характеристиками: втратапластичності, рухливості, удобоукладаймості.
Дляхарактеристики втрати пластичності розчинних сумішей, отриманихзатвором сухих будівельних сумішей, більшінформативне поняття «живучість (життєздатність) сумішей». Це поняттябільш ємне й базується не тільки на визначенні часу загустіння розчинної суміші,але й на визначенні максимального часу, протягом якого розчинна суміш може бути використанабез втрати властивостей, припускаючи можливістьодержання із цієї суміші проектних показників готових виробів (розчинів) при використанні розчинної суміші в період, відповідний до часу її живучості. У цьому випадку живучість характеризує не тільки час загустівання суміші, але і є гарантією якості при довгострокових випробуваннях.Очевидно, що показники живучості суміші й швидкості набору міцності насампередзалежать від характеристик використаного в сухій будівельній суміші цементу,однак, далеко не вичерпуються цим фактором і залежать від значення В/Ц,співвідношення цемент: заповнювач: наповнювач, їх природи й гранулометрії,наявності в суміші домішних компонентів іфункціональних добавок, і від умов твердіння (температури й вологості). Вплив цихфакторів може привести дотого, що суміш, виготовлена на основінормально-тужавліючого цементу (45 хв.-10 час. по ГОСТ 10178) може статияк швидко-, так і повільно-тужавліючою. Проте, у тих випадках, коли сроки схоплювання (живучість) суміші виявляютьсянеприйнятними, їх регулювання (уповільнення абоприскорення) здійснюють шляхом регулювання процесу гідратації цементу. Цейпідхід слушний і в тих випадках, коли потрібнопідвищити, або, навпаки, понизити швидкість наростання міцності або абсолютнезначення міцності цементних сухих сумішей. Поряд зі зміною складусуміші (співвідношення й виду заповнювачів інаповнювачів) і мінімізації значення В/Ц основним прийманнямрегулювання швидкості твердіння, як і у випадкурегулювання строків схоплювання, є регулювання процесів твердіння цементу. Строки схоплювання й кінетика наростання міцності цементу,за інших рівних умов, залежать від його речовинного складу(співвідношення клінкер- мінеральні добавки), мінералогічного складу клінкера (насамперед від змістуфаз аліта й алюмінату), тонкощі мливацементу й змісту часток певнихфракцій, змісту в цементі гіпсу, лужних з'єднань, домікових фаз та ін.
Однак, ціфактори складаються у виробника цементу, а споживачцементу не може на них впливати й ефективним способом регулювання циххарактеристик цементу стає введення до складу, твердіючихцементних сумішей (сухих будівельних сумішей) добавок — регуляторів тужавлінняй твердіння цементу (прискорювачів абосповільнювачів). Такі добавки, стосовно до технології сухих будівельних сумішей,у якості відмітних ознак від добавок для традиційнихрозчинів і бетонів, повинні бути сухими, негігроскопічнимий швидкорозчинними у воді. Необхідність введення доскладу цементних сумішей прискорювачів тужавління йтвердіння найчастіше виникає:
• дляінтенсифікації твердіння сумішей, використовуванихпри низьких і негативних температурах;
• при виробництві сумішей, призначенихдля ремонтних і відбудівних робіт;
• при виробництві сумішей для спеціальних робіт: торкрет-мас, набризкувальних- розчинів, ін'єкційних складів та ін.
• дляприскорення обертаймості форм при виробництвівиробів;
для ліквідаціїпобічного ефекту сповільнення гідратації цементу привикористанні функціональних добавок деякого типу (суперпластифікаторів, редіспергіруймихполімерних порошків, ефірів целюлози та ін.).Необхідність в сповільненні тужавління й твердіння цементу шляхомзастосування добавок- сповільнювачів може виникнути при проведенніробіт у спекотну пору року або в гарячих цехах, при необхідності формування ослабленого («жертвенного») шару при опоряджувальних роботах, при тампонуваннігарячих шпар та ін.
Добавки — прискорювачі тужавління й твердіння сухих сумішей на основі портландцементу найчастіше являють собоюнеорганічні солі, солі органічних кислот або продукти на їхній основі. Перелік солей — прискорювачівтужавління включає багато з'єднань: K2CO3,Na2SO4, NaAlO2, NaF, Na2O·nSiO2·mH2O,Ca(NO3)2, Li2CO3. У якості прискорювача тужавління використовуютьтакож форміати кальцію й натрію, щавлеву кислоту, технічні продукти, що містять алюмінати кальцію, оксиди й гідроксидыалюмінію. Оскільки в ряді випадків застосування прискорювачівтужавління приводить до деякої втрати кінцевоїміцності виробів, вибір прискорювача тужавління є відповідальним розв'язком.
Загальноютенденцією в цей час є застосування речовин і з'єднань, що не містять хлору йшкідливих речовин, у тому числі зухвалих корозію встаткування або арматури, а також обмеження в рядівипадків застосування лужних з'єднань, що звичайнознижують марочну міцність цементних розчинів(бетонів).
Розповсюдженимприйманням скорочення строківтужавління сумішей на основі портландцементу є введення до їхнього складу алюмінатных цементів (глиноземистих і високоглиноземистих),а також прискорювачів тужавління на основі g-Al2O3 [1].
Перелік добавок- прискорювачів твердіння, багато з яких є також прискорювачами тужавління,не включає класичний прискорювач твердіння СаСl2через його гігроскопічність й обмеження,пов'язаних з негативним впливом іонів хлору на корозію арматур. Застосування всухих сумішах інших відомих прискорювачів(наприклад, триэтаноламіна) неможливо, оскільки вониє рідинами. Через ці обставини список рекомендованихдобавок — прискорювачів твердіння для сухихбудівельних сумішей досить обмежений і включаєформіат кальцію — СаС2Н2О4 (кальцієву сумішмурашиної кислоти), форміат натрію, нітрат кальцію, тіосульфат кальцію. Євідомості про використання в якості прискорювачатвердіння роданіду (тіоцианата) кальцію — Са(NСS)2.Прискорювачем твердіння для алюминатних(глиноземистих) цементіві їх комбінацій з портландцементом, використовуваниху якості швидкотужавліючих композицій, є карбонат літію — Li2CO3. Дія перерахованих добавокбільшою мірою проявляється в початковій стадіїтвердіння (1-3 сут.) і меншою мірою в тривалийтермін (28 сут.). Добавками- Модифікаторами сухихбудівельних сумішей, на відміну від індивідуальних хімічних сполук перерахованих вище, можуть бути комплексні добавки. Покласифікації В.Г.Батракова такі речовини ставлятьсядо поліфункціональних модифікаторів (ПФМ), основитехнології й склад яких, стосовно до традиційнихрозчинів і бетонам, наведений в [2].
В останні рокиінтенсивно розвивається напрямок, пов'язаний ззастосуванням у якості поміцнювача розчинів ібетонів різних форм мікрокремнезему в активномустані. Це можуть бути синтетичні форми кремнезему, типу білої сажі та аэросила, а також промислові відходи у вигляді тонкодисперсного кремнезему або высококремнеземистогоскла (конденсований мікрокремнеземний пил),наприклад, золи віднесення від спалювання твердого палива на ТЕС,«мікрокремнезем» у вигляді продуктів сублімації при синтезі кремнію, карбіду кремнію, феросплавів і ін.Оскільки присутність активного кремнезему в сухій суміші збільшує водоцементное відношення, цюдобавку звичайно застосовують разом з водо понижувачами (суперпластифікаторами)у вигляді комплексних добавок. Певну перспективузастосування як добавок — прискорювачів тужавлінняцементу представляють активні форми глинозему й гідроксида алюмінію. Виробництводобавки на основі аморфного гидроксидаалюмінію (АмГА) освоює ВАТ «Бокситогорский глинозем».
Ілюстрацієювпливу мікрокремнезему (МК) на швидкість наростання міцності цементів, отриманих спільнимрозмолом клінкера, гіпсу й мікрокремнезему (ПО «Металург», м.Пікалево) є результати, наведені втаблиці 1 (випробування за ДСТ 310).