Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ) доц., к.т.н. Морозова Н.Н. Научный руководитель : проф., д.т.н. Хозин В.Г. Казанский государственный архитектурно-строительный университет Кафедра технологии строительных материалов изделий и конструкций НОВЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ТАТАРСТАНСКОГО ГИПСА !!!

КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ) Применение гипсового вяжущего Гипсовое вяжущее Сухие строительные смеси Стеновые и перегородочны е изделия Отделочные, декоративные и акустические материалы и изделия

Пути повышения прочности и водостойкости изделий и материалов из гипсового вяжущего Уменьшение растворимост и сульфата кальция в воде Применение эффективных способов уплотнения Применение минеральных добавок Применение дисперсного армирования Применение нано- модификатор ов КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

C 3 S (C 2 S) + H 2 O C-S-H + Ca(OH) 2 Ca(OH) 2 + SiO 2 +H 2 O C-S-H Продукты гидратации (прочность, водостойкость) Уменьшение растворимости сульфата кальция в воде Применение наружной защитной обмазки и пропитки изделий, препятствующих проникновению влаги «Экранирование» сульфата кальция продуктами гидратации портландцемента и последних с активными минеральными добавками CaSО 4 х0,5H 2 O + 1,5Н 2 О = CaSO 4 х2Н 2 О Растворимость гипса составляет 2,05 г/л (при 20 °С) CaSO 4 х2Н 2 О (гипсовый камень) C-S-H КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

Способы уплотнения гипсовых смесей Путем механического воздействия (виброванием, прессованием, тромбованием и др.) Применение эффективных гипер-, супер- и пластификаторов Итог: увеличение числа контактов твердых частиц продуктов гидратации вяжущего при минимальном технологически необходимом количестве воды Условие: Высокий водоредуцирующий эффект для каждого компонента вяжущего / оптимальная цена КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

Применение минеральных добавок Активность минеральных добавок по отношении к СаО Вид АМД Активность по поглощению СаО за 30 суток, мг/л МК448,49 БС442,75 ЦСП404,38 БК395,16 ГШО-к382,83 ГШО-нч371,01 ЗШО102,69 КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

Снижение пористости камня из ГЦПВ Связывание портландита в гидросиликаты кальция Доступность сырья Необходимая мера по обеспечению долговечности изделий из ГЦПВ Минеральные добавки КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

Комплексное использование мер по повышению прочности и водостойкости изделий и материалов из гипсового вяжущего Комплексное использование мер по повышению прочности и водостойкости изделий и материалов из гипсового вяжущего Состав и свойства высокопрочного гипсоцементнопуццоланового вяжущего пп ГВ, % ЦВ, % Вид и количество АМД, % В/Т Расплыв по Суттарду, мм Предел прочности в 7 сут возрасте, МПа Коэф. размягчения МКЦСП , ,60, , ,40, , ,50, , ,30, , ,80, ,252,750, ,40,98 75,5 0, ,30,985 82,758,250, ,80,988 КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

Сравнительные характеристики минеральных вяжущих пп Вяжущее Прочность на сжатие, МПа, через 28 сут при нормальных условиях твердения Коэффициент размягчения Морозостойкость, циклы Стойкость к водонасыщению и высушиванию, циклы Водопоглощение, % Собственные деформации, % «-»усадка, «+»расширение Сроки схватывания, мин. нач. кон. 1ПЦ500Д , Высокопро чное ГЦПВ 600, ,5- 2,8 -0,08; +0, ВКГВ35 0,8- 0, ,1; +0, ГЦПВ170, Гипс Г-6 6 (ч/з 2часа) 0,35- 0, КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

Применение высокопрочного ГЦПВ предполагает следующие преимущества: По сравнению с гипсовыми вяжущими: повышенные водостойкость (Кр>0,9), прочность (Rсж>60МПа) и долговечность (F>150). В сравнении с бетонными изделиями на цементе: большая огнестойкость, лучшие тепло- и звукоизоляционные характеристики, высокая технологичность производства изделий и строительно-монтажных работ. Индивидуальные: - быстрый набор распалубочной (через 30÷50мин), отпускной (1÷3 суток) и марочной (7÷8 суток) прочностей; - изделия твердеют и приобретают отпускную влажность без принудительной сушки ; - меньший расход условного топлива за счет безпрогревной технологии производства изделий; - большая оборачиваемость формовочного оборудования (через 30÷50 мин можно осуществлять распалубку); - снижается себестоимость за счет использования местных компонентов (гипсового вяжущего и цеолитсодержащего мергеля). КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

Обычная технология изготовления сухих строительных смесей Гипсовое/цементное вяжущее Наполнители Химические добавки Смешение Дозирование Технология изготовления высокопрочного ГЦПВ Смешение Фракционирование Гипсовое вяжущее Наполнители Химические добавки Цементное вяжущее Дозирование Фракционирование Активные минеральные добавки Дозирование Приготовление КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

Статьи расходов для производства вяжущего мощностью 10 т/ч (40 тыс. тонн в год) Название вложенияКол-воЦена, руб.Сумма, руб. Комплект для переработки ЦСП: Щековая дробилка (мах450мм) Стационарная дробильно-сортировощный комплекс (10т/ч) Шаровая мельница (сушка+высокотемпреат сушка) Воздушно-центробежный классификатор (5т/ч) Вибрационный грохот Колосниковый холодильник Система ленточных конвейеров (станция +10 м конвейера) Система отвода тепла для подсушки ЦСП Бункера готовой продукции (ЦСП-т) Приемный крытый склад ЦСП Шкафы управления Прочее доп. Оборудование Комплект для производства высокопрочного ГЦПВ и ССС на его основе: Накопительные бункера (гипс, цемент, песок, МФ, ЛСТ) Пластинчатый питатель (гипс, цемент, песок, МК, ЦСП-т) Микродозаторы (МФ, ЛСТ) Дозаторы (цемент, гипс, песок, МК, ЦСП-т) Смеситель-дезентогратор (3 т/ч) Упаковщик (15 т/ч) Шкафы управления Система ленточных конвейеров (станция +10 м конвейера) Прочее доп. Оборудование Итого: Монтаж оборудования (30%) ВСЕГО: Капитальные вложения Наименование Кол-во на 1т. Цена, руб. Сумма, руб. Цемент М500Д0, кг Гипс Г ЦСП-т560,8045 МК564,50252 Добавка (ЛСТ), кг525,00126 Добавка (МФ), кг4,02500, Мешок (Без логотипа)40,007,00280,00 Итого себестоимость вяжущего:6 972 Расходы для производства 1 т. вяжущего по материалам ПараметрКол-во Производительность, т/смена (2 смены)160 Количество рабочих дней в месяц21 Количество рабочих, чел.8 Количество мастеров, чел.2 Количество бухгалтеров, чел.2 Расход электричества в день, кВт2 600 Платежи за аренду в месяц, руб Стоимость отопления за месяц, руб Прочие коммунальные платежи, мес (уборка мусора, оплата воды и т.п.), руб Прочие расходы, мес., руб Параметры производства КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

Расходы на производство вяжущего в месяц Статьи расходов Статья расходаИтого, руб Материалы для производства за месяц (6 972х160х21=) Зарплата работников (18000х8=) Зарплата мастеров (25000х2=) Зарплата бухгалтеров (30000х2=) Налоги (6% с оборота) Аренда Отопление Электричество7 800 Прочие коммунальные платежи, мес (уборка мусора, оплата воды и т.п.) Прочие расходы, мес Итого: Итого полная себестоимость вяжущего (руб./т.): / (160 х 21) =7 600 СтатьяСумма Затраты на открытие производства ( покупка и монтаж оборудования = руб.) Выручка от продажи вяжущего в месяц (7 600х160х21=) Ежемесячные расходы (= руб.) Чистая прибыль в месяц без затрат на открытие ( – =) Срок окупаемости производства, лет ( ) / / 12 =2,91 Расчетная стоимость готового вяжущего(высокопрочного ГЦПВ): руб./т. Расчет окупаемости производства Итог: 1. Количество необходимых инвестиций = 60 млн. руб. 2. Срок окупаемости = 3 года. 3. Расчетная стоимость готового продукта (вяжущего) = руб./т. КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

Изделия на основе высокопрочного ГЦПВ состава Отношение ГЦПВ:Песок В/Т Средняя плотность бетона, кг/м 3 Прочность на сжатие бетонов, твердеющих при нормально- влажностных условиях 7 сут. и высушенных до постоянной массы, МПа Себестоимость мелкозернистого бетона на основе высокопрочного ГЦПВ, кг/м 3 11:00, , :10, , :10, , :20, , :30, , Мелкозернистый бетон КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ) Сантехкабины Венблоки Шахты лифтов Перегородки Камни керамзитобетонные стеновые, фигурные элементы интерьера, перемычуи

состава Вид материала Плотность, кг/м³ Коэффициент теплопроводно сти, Вт/м·°С Температура применения, °С Прочность на сжатие, МПа 1Экопоробетон на ВГЦПВ3000,14до 10000,8 2 Кирпич керамический пустотелый ,15-0,21до 10007,5-15 3Пенобетон ,13-0, Пенополистирол ,04-0,06 от до +75 0,1-3,0 5Плиты минеральноватные ,05-0,06 От -60 до+400 0,01- 0,1 КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ) Изделия на основе высокопрочного ГЦПВ Легкие бетоны в сравнении с известными 1 1

Вид бетона Марка бетона по средней плотности Бетон автоклавный ГЦПВ -бетон на перлите Бетон неавтоклавный класс по прочности на сжатие класс по прочности на сжатие класс по прочности на сжатие Конструкционно- теплотеплоизо- ляционный D600 B3,5; B2,5; В2; B1,5 В5 (М75); В 3,5 (М50) B2; B1 D800 B7,5; B5; B3,5; B2,5 B3,5; B2,5; B2 Конструкционный D1000 B12,5; B10; B7,5 В 10 (150); В7,5 (М100) B7,5; B5 D1200 B15; B12,5 B5; B3,5 B12,5; B10 КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ) Сравнительные показатели свойств бетонов Легкие бетоны в сравнении с известноми

Прочность вырыва стеклополимерной арматуры из мелкозернистого ГЦПВ -бетона Арматурный стержень периодического профиля Резиновая прокладка Стальная обойма Концевой захват формы Р Р Контрольный образец с ребром 100 мм КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ) Диаметр арматуры, мм R В, МПа

Защита интеллектуальной собственности Патент РФ на изобретение «Композиционное гипсовое вяжущее» КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

1) Разработка технологического проекта по реконструкции существующего завода ССС на выпуск высокопрочного ГЦПВ. 2) Согласование нормативно-технологической документации. 3) Составление бизнес-плана 4) Закупка и монтаж необходимого для модернизации технологического оборудования; 5) Выпуск опытных партий высокопрочного ГЦПВ и их испытание для различных условий применения; 6) Сертификация высокопрочного ГЦПВ. Этапы реализации проекта КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

Меры минимизации рисков Менталитет строительных организаций, привыкших к обычному гипсовому вяжущему и обычному цементу; Недостаточная нормативно-техническая база на высокопрочный ГЦПВ. Возможные риски Проведение семинаров с освещением зарубежного опыта; Организации курсов повышения квалификации для технологов и начальников лабораторий ; Испытания вяжущего в заводских лабораториях; Разработка технических рекомендаций на производство высокопрочного ГЦПВ. КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ! КГАСУ КГАСУ Высокопрочное гипсоцементнопуццолановое вяжущее (ГЦПВ)