презентацию (14 M, ppt)
реклама
ПРИМЕНЕНИЕ СМЕШАННЫХ ЦЕМЕНТОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ. Цыганкова Ю.В., Технический Центр. Вакер. 10.07.2009 CREATING TOMORROW'S SOLUTIONS СНИЖЕНИЕ ВЫБРОСОВ СО2 - ЭТО ГЛОБАЛЬНАЯ ЗАДАЧА ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ • Потребление энергии и изменение климата это самые главные вызовы перед человечеством сегодня • Климатические изменения разрушат до 20% мирового ВВП (“Николас Стерн”). • Совместные глобальные усилия по понижению выбросов СО2 (Киотский протокол, и другие соглашения) могут замедлить глобальное потепление. • Повышение выделения СО2 считается главной причиной парникового эффекта. Какое влияние это могло бы оказать на наш будущий бизнес? Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. 5% ВЫДЕЛЕНИЕ СО2 – ГЛАВНЫЙ ИСТОЧНИК ПАРНИКОВОГО ЭФФЕКТА Различные причины возникновения парникового эффекта Вклад газов в парниковый эффект Озон contribution of gases оксид азота to greenhouse effect 5% 6% Галогенуглероды 10% Метан 18% 61% Диоксид углерода source: BVK, Agenda 21 •Снижение эмиссии газов (Киотский протокол 1997 - подписан 35 странами): • по всему миру до 5,2%. • Россия к 2050 году на 47% Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. 3% Выработка энергии – это главный источник выбросов Распределение выбросов CO2 Цемент Сельское хозяйство 8% Транспорт Выбросы от производства цемента 5% 44% Энергетика 20% • глобально: 5 % 23% Промышленность source: Agenda 21 Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. ПРОИЗВОДСТВО ЦЕМЕНТА В ЗНАЧИТЕЛЬНОЙ СТЕПЕНИ ВЛИЯЕТ НА ГЛОБАЛЬНЫЕ ВЫБРОСЫ СО2 • Производство цемента – это энергоемкое производство • Потребление цемента в мире возрастет в 2 раза к 2050 году Очевидно, потребность уменьшить выход СО2 в производстве цемента и его использовании Source: CSI, Heidelberger Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. ЦЕМЕНТНАЯ ИНДУСТРИЯ ПЫТАЕТСЯ УМЕНЬШИТЬ ЭММИССИЮ CO2 – ВТОРИЧНОЕ ТОПЛИВО И СМЕШАННЫЕ ЦЕМЕНТЫ Потребление цемента [Mт] in 2006 Китай 1200 Ост. страны 1357 Индия CША Способы снижения эмиссии в цементой промышленности: смешанный цемент с различными характеристиками 155 125 Япония 58 Испания 57 Россия 52 Италия 43 С. Корея 42 Турция 39 Бразилия 39 • Понижение содержания клинкера. Использование дополнительных материалов • Использование вторичного/альтернативного топлива больше вариаций в качестве цемента source:Cement review 7th edition Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. НАШ ВКЛАД - В ИСПОЛЬЗОВАНИИ МЕНЬШЕ ЦЕМЕНТА ИЛИ ПРИМЕНЕНИЕ АЛЬТЕРНАТИВНЫХ ДОБАВОК В ПРОИЗВОДСТВЕ СУХИХ СТРОИТЕЛЬНЫХ СМЕСЕЙ • тонкослойные техники нанесения заменяют толстослойные (плиточные клея, штукатурки, см. рисунок) облегченные системы • альтернативные минеральные вяжущие: - гипс - глина - известь • органические вяжущие (бесцементные системы) • больше вторичных материалов в ССС (зола-унос, фосфогипс, резиновая крошка...) меньше цемента и потребления энергии Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. МЫ ДОЛЖНЫ БЫТЬ ГОТОВЫ К ИЗМЕНЕНИЯМ В ЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ ДЛЯ СОКРАЩЕНИЯ ЭМИССИИ CO2 • быть подготовленным к новым запросам в работе со смешанными цементами • Осознание новой ситуации относительно цемента • Требуется оптимизация рецептур • Поиски замен цементу (альтернативные вяжущие наполнители) • Поиски инновационных решений по сохранению энергии в строительной области • Предоставить решения на базе VINNAPAS® полимерных порошков Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. СНИЖЕНИЕ CO2 В ЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Северная Америка/США: • Ограниченное использование смешанных цементов в ССС • эмиссии CO2 в цементной промышленности все еще не является глобальным вопросом, но: • непостоянный и низкокачественный цемент – импорт из Китая (35 мегатонн ~ 25% общего потребления цемента) • последствия: - некоторые импортируют цемент высокого качества из Германии (Milke Zement) - склоняются к использованию быстротвердеющих систем (на основе глиноземистых цементов) - используют добавки для ускорения реакций цемента (CaFо) - возвращение к продуктам на основе гипсов Южная Америка: • благодаря CO2 кредитной политике, вторичное топливо для цементного производства и использование смешанных цементов • используется главным образом CEM II • последствия: - трудно добиться требуемых характеристик (хранение в воде, тепле) - компенсация низкокачественного цемента; использование CaFо - попытки заменить цемент альтернативными вяжущими (минеральными и органическими) Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. СНИЖЕНИЕ CO2 В ЦЕМЕНТНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Индия: • нарастание производства цемента (с увеличением выбросов CO2) • 44% CEM I, 47% пуццолановых цементов, 8% шлаковых цементов • использование смешанных цементов • последствия: - вариации качества цемента - использование белых высококачественных цементов - низкие прочностные характеристики смесей на сером цементе Китай: • активный рост уровня цементного производства • 2007: 1,4 мдт цемент = 1,8 мдт CO2 • тенденция сокращения потребления энергии • “новый сухой метод” производства цемента будет доминировать • новые стандарты цемента не разрабатываются • последствия: - больше высококачественного цемента на рынке, особенно для ССС - нестабильность качества цемента будет сокращаться Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. ИЗМЕНЕНИЯ В ЦЕМЕНТАХ ЯВЛЯЮТСЯ ЛОГИЧЕСКИМ ПОСЛЕДСТВИЕМ. • Сокращение выбросов CO2 является неизбежным • Влияние на строительную промышленность: изменения в цементе Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. ВЫБРОСЫ CO2 ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЦЕМЕНТА: 750 КГ НА ТОННУ КЛИНКЕРА И ПРОЦЕССЫ ОБЖИГА Процесс декарбонизации Что происходит во время процесса сгорания? Kiln • Уменьшение массы и объема • образование клинкерной фазы source: Heidelberg Cement Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. НЕКОТОРЫЕ СЫРЬЕВЫЕ МАТЕРИАЛЫ ЯВЛЯЮТСЯ КОММЕРЧЕСКИ И ТЕХНИЧЕСКИ ПРИВЛЕКАТЕЛЬНЫМИ сырьевые материалы: сырьевые материалы: • Цементный клинкер • Шлаки • Известняк • Зола Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. Производство стали Цементный завод ИСТОЧНИКИ СЫРЬЯ Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. станции Извесняковые карьеры Электро ИСТОЧНИКИ СЫРЬЯ Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. 18% ПРОИЗВОДСТВО ЦЕМЕНТА тип цемента 100% другие 12% CEM II 43% 15% 50% 16% 18% 52% 57% CEM I • снижение производства ПЦ • увеличение производства смешанных цементов • удорожание стоимости продукта 45% 35% 1990 тенденция: 2000 32% 2003 25% 2009 Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. 35% РОССИЯ: СТАНДАРТ НА ЦЕМЕНТ (31108-2003) МИНИМАЛЬНЫЙ УРОВЕНЬ СОСТАВЛЯЮЩИХ ЦЕМЕНТНОГО КЛИНКЕРА (ОБ. %) портланд цемент портландцемент с мин. добавками цем I 20% 80% цем II/A-Ш цем II/B-Ш 35% 65% цем II/А-П 20% 80% цем II/A-3 80% цем II/А-Г пуццолановый цем IV/A цем V/A 10% 20% 80% цем II/A-К цем III/A 20% 90% цем II/А-И шлаковый 20% 80% цем II/А-МК композиционный 5% 95% 20% 80% 35% 65% 65% 35% 60% 40% мин. содержание клинкера другие составляющие (искл. сульфаты кальция) Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. VINNAPAS® ПОЛИМЕРНЫЙ ПОРОШОК РАБОТАЕТ КАК ВЯЖУЩЕЕ ПОСРЕДСТВОМ ПЛЕНОЧНЫХ ДОМЕНОВ. • частицы полимера образуют полимерные мостики в порах затвердевшего цемента и укрепляет его, как дополнительная добавка в рецептуре • полимерные частицы также образуют мостики к таким субстратам как плитка или полистирол и улучшают такие показатели, как прочность сцепления с поверхностью • защитный коллоид дезактивируется и частицы полимера адсорбируются на поверхности вяжущего Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. МЫ ПРЕДЛАГАЕМ АЛЬТЕРНАТИВНОЕ ОРГАНИЧЕСКОЕ ВЯЖУЩЕЕ (схема) Дисперсия с отдельными полимерными частицами Испарение воды В конце процесса испарения – деформация частиц Образование гомогенной пленки Образование пленки возможно только выше определенной температурыминимальной температуры пленкообразования; T мин. пл. зависит от: • природы полимеров •присутствия коалесцентов Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. ВЛИЯНИЕ НА ССС - ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ: ВИДЫ ЦЕМЕНТОВ рецептура • Цемент • Кварцевый песок No.9a(HR 81-T) • Гидратная известь разные типы цемента 250 681 50 • Волокна Glasfaser FGCS / 70-30/3mm 1,5 • Walocel MW 40 000 PFV 2,5 • VINNAPAS® 5044 N 15 1 white CEM I 42,5 2 CEM I 52.5R 3 CEM II/A-S 42.5R 4 CEM II /B-S 42,5N 5 CEM III/A 52.5N 6 CEM III/B 32.5N LH/HS/NA Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. ВЛИЯНИЕ НА ССС - ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ: СТРУКТУРА ОТРЫВА открытое время на разных типах цемента (wacker- test, 1д н.к) 120 white CEM I 42,5 100 CEM I 52.5R CEM II/A-S 42.5R failure pattern [%] 80 CEM II /B-S 42,5N CEM III/A 52.5N 60 CEM III/B 32.5NLH/HS/NA 40 Standard CEM I 20 CEM II / III 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 time [min] Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. ВЛИЯНИЕ НА ССС - ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ: УДАРНАЯ ПРОЧНОСТЬ ударная прочность в системе теплоизоляции (28д хранения н.к. / Джоуль) 4.0 3.5 Ударная прочность портладцемента лучше, чем смешанных цементов 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0% 0% 16. 8 % 0.5 max. 35 % 69,6 % содержание шлаков 0.0 white CEM I 42,5 CEM I 52,5R CEM III/A-S 42.5R CEM II/B-S 42,5N CEMIII/B 32,5NLH/HS/NA Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. УДАРНАЯ ПРОЧНОСТЬ- ТЕПЛОИЗОЛЯЦИЯ ударная прочность в системе теплоизоляции (28д хранения н.к. / Джоуль) 4.0 3.5 Не бывает правил без исключения: 3.0 2.5 • 2.0 1.5 1.0 0% 0% 0.5 max. 65 % содержание шлаков 0.0 white CEM I 42,5 CEM I 52,5R цемент с очень тонким помолом шлаков достигает результатов хорошего портланд цемента CEM III/A 52,5NR Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. ВЛИЯНИЕ НА ССС – ПЛИТОЧНЫЙ КЛЕЙ: ПРОЧНОСТЬ НА ОТРЫВ прочность на отрыв EN 1348 – на различных типах цемента ( N/mm²) 2д нк 28д нк 1.4 0 % Полимера 1.2 2 % Полимера возможно и необходимо улучшить адгезию на ранних сроках, модифицируя полимером 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 content slag in cement Содержания шлака в цементе 0.0 35 % Milke CEM I 52.5R Содержание шлака в цемнте 35 % CEM 35 % CEM 35 % CEM 35 % Milke 35 % CEM 35 % CEM II/A-S 42.5R II/B-S 42.5N III/B 32.5N - CEM I 52.5R II/A-S 42.5R II/B-S 42.5N LH/HS/NA 35 % CEM III/B 32.5NLH/HS/NA Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. ВЛИЯНИЕ ССС – ПЛИТОЧНЫЙ КЛЕЙ: ПРОЧНОСТЬ НА ОТРЫВ прочность на отрыв EN 1348 – разные типы цемента (14д хранения нк / 14 д 70° C / 1 д нк Н/мм²) 0% полимера 2 % VINNAPAS® 5010 N 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 content slag in cement 0.0 35 % Milke CEM I 52.5R 35 % CEM II/A-S 42.5R 35 % CEM II/B-S 42.5N 35 % CEM III/B 32.5N LH/HS/NA особенно после хранения в тепле Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. ПЛИТОЧНЫЕ КЛЕЯ: ПРОЧНОСТЬ НА ОТРЫВ , Н/мм2 1.4 цем I 42,5 цем II 32,5 МК 1.2 Ad, 28d, нк от.вр.20 мин Вода(7+21) Тепло (14+14) 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0% 2% 2.3% 0% 2% 2.3% Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. САМОНИВЕЛИРЫ – РАСТЕКАНИЕ (КОЛЬЦА WACKER) 2% ПОЛИМЕРА 0 мин -133 мм 15мин -132 мм 0мин-132 мм 30 мин-132 мм 15 мин-112 мм цем I 42,5N 30 мин-98 мм цем II 32,5MK Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. САМОНИВЕЛИРЫ – ИСПЫТАНИЕ ПО МЕТОДУ БЕМЕ см3/50см 2 -11.5 -12 15.2 -12.5 -13 12.8 -13.5 цем I 42.5 -14 13.1 класс истирания цем II 32.5 мк -14.5 -15 2% 2% 2,3% цем II 32.5 мк полимер Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. САМОНИВЕЛИРЫ: ПРОЧНОСТНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ, Н/мм2 Н/мм2 25 20 15 прочность на изгиб прочность на сжатие 10 5 0 0% 2% 2% цем I 42,5N 2.3% содержание полимера цем II 32,5MK Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. ВЫВОД • Тенденция сокращения выбросов CO2 имеет существенное влияние на цементную промышленность • Увеличение обьема применения альтернативных вяжущих • Снижение производства клинкера и высококачественных цементов • Использование химических добавок нивелирует недостатки цемента Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker. ДАВАЙТЕ СОХРАНЯТЬ ЭНЕРГИЮ ВМЕСТЕ! www.wacker.com/vinnapas Применение смешанных цементов в производстве сухих строительных смесей. Wacker.
