АНАЛИЗ УДЕЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ПОРОШКОВ НА СТРАЖЕ КАЧЕСТВА ЦЕМЕНТА И БЕТОНА

 Есть как минимум 2 основные задачи в практической технологии бетона, где знание размеров частиц тонкодисперсного порошка может сослужить неоценимую службу. 

 Наверное, все строители знают, что купленный на рынке цемент может оказаться некачественным и из него будет сложно получить бетонные изделия с надлежащими свойствами. Основных причин здесь может быть две:

- цемент может оказаться фальсифицированным на пути от завода к потребителю, путем добавления в него других, также тонкодисперсных, на первый взгляд, порошкообразных материалов. В повседневности это могут быть минеральные порошки для асфальтобетона – известняковые или доломитовые, молотый песок, зола уноса и иногда даже зола отвала тепловых электростанций, пыль с систем пылеулавливания асфальтобетонных заводов или заводов сухих строительных смесей. Для невооруженного взгляда такой «разбодяженный» цемент может казаться обычным цементом – такой же тонкодисперсный серый порошок. Но, если вам удастся получить информацию о распределении частиц такого цемента по размерам, то картина будет выглядеть совершенно по-другому. В случае, если в цемент были добавлены более грубые минеральные порошки – в распределении частиц по размерам будет значительно больше крупных частиц по сравнению с обычным цементом, соответственно, будет ниже удельная поверхность. В случае, если использовалась пыль систем газоочистки или зола уноса, которая зачастую может также быть очень тонкодиперсной, то в распределении будет явный избыток более мелких, чем основная масса цемента, частиц. Удельная поверхность в этом случае может быть заметно выше, чем обычная для цемента.   

- цемент может оказаться ненадлежащего качества и в случае, если он не подвергался никакой фальсификации. Помол клинкера на цементных заводах – это сложный процесс, зависящий от многих факторов, и при определенных обстоятельствах цементный завод может отгрузить вам цемент с недостаточной тониной помола. Характерные, известные многим специалистам примеры – переход от теплого времени года к холодному и наоборот; регламентные работы на мельничном оборудовании и т.п. И в этом случае знание размеров частиц цемента также окажет вам неоценимую помощь. Любое явное несоответствие размеров частиц обычной картине будет поводом отнестись к купленному вами цементу с повышенным вниманием, и, прежде чем пустить его в дело, провести дополнительные испытания цемента в соответствие с действующими ГОСТами. Проблема в том, что такие испытания занимают значительное время, как минимум, это сутки или несколько суток, а получить информацию о размерах частиц цемента, то есть о степени дисперсности цемента, на современных, представленных на рынке приборах, можно за несколько минут.

Кроме проблем, связанных с качеством цемента, в последнее время появился новый круг задач в практическом производстве бетона, в котором знание размеров частиц тонкодисперсных порошков также является необходимым. Эти задачи связаны с расширяющимся использованием при производстве бетона тонкомолотых или тонкодисперсных от природы наполнителей. Наиболее известным примером является использование в бетонах золы уноса тепловых электростанций, кроме этого, расширяется использование тонкомолотых известняка, доломита, различных металлургических шлаков, пылевидного кварца и даже, в последнее время, тонкомолотой песчано-гравийной смеси.

В том, что касается золы уноса, более глубокий анализ ее свойств показывает, что даже из одного источника (ТЭЦ) зола может иметь различный, меняющийся во времени гранулометрический состав, а использование более тонкой или менее тонкой золы требует корректировки количества введения ее в бетон. Таким образом, технологу на бетонном заводе, использующему золу уноса в бетоне, просто необходимо не просто знать для отдельно взятой партии золы размер частиц или гранулометрический состав, а вести постоянный мониторинг гранулометрического состава, на основании которого нужно корректировать составы бетонов, если мы хотим в каждом конкретном случае получить необходимую прочность.

Измерять средний размер частиц, удельную поверхность порошка или гранулометрический (зерновой) состав позволяют множество приборов, имеющихся сейчас на рынке. Безоговорочно, самым исчерпывающим для описанных выше задач прибором является лазерный анализатор размеров частиц, выпуск которого освоили множество зарубежных компаний и уже даже 2 отечественных. При всех достоинствах данного метода и обилии информации, которую он предоставляет, стоимость самого бюджетного прибора начинается с суммы в 1.5 миллиона рублей РФ. Очевидно, что для оценочного, пусть и очень полезного, анализа цемента или микронаполнителя бетона, эта цена является блокирующей для подавляющего большинства бетонных заводов и даже для заводов по производству строительных материалов.

До появления и широкого распространения лазерных анализаторов размеров частиц одним из самых распространенных и признанных методов определения среднего размера частиц и удельной поверхности порошка был метод, основанный на определении воздухопроницаемости уплотненного слоя порошка. В нашей стране это были и остаются приборы системы профессора Генриха Соломоновича Ходакова – а именно, семейство приборов ПСХ. За рубежом аналогичный метод носит название метода Блэйна, в нашей стране довольно много приборов Блэйна появилось вместе с цементными заводами, построенными или реконструированными в России такими гигантами цементной индустрии, как Лафарж, Хайдельберг, Хольцим, Дикерхоф.

В последнее время развитие линеек таких приборов пошло по пути внедрения частичной автоматизации или полной автоматизации проведения измерений, снабжения приборов современными точными датчиками, платами АЦП (аналого-цифрового преобразования), и даже комплектования приборов отдельными специализированными компьютерами. Как следствие, стоимость таких приборов существенно возросла и составляет в настоящее время суммы от 150 тысяч рублей (полуавтоматы) до 380 тысяч рублей (полные автоматы). Полностью ручной прибор Блэйна – функциональный аналог ПСХ, продолжает выпускать в настоящее время немецкая фирма Тестинг ГмбХ, стоимость их прибора со всеми растаможками и налогами составляет в Москве 150-160 тысяч рублей в зависимости от курса евро.

В то же время, накопленный нами опыт использования различных версий приборов систем Ходакова и Блэйна привел нас к однозначному выводу, что сложные и дорогостоящие приборы не имеют каких-то принципиальных преимуществ перед ручными их версиями с точки зрения получения информации об удельной поверхности и среднем размере частиц. Для практических нужд смысл имеет не столько конкретное абсолютное значение измеренной удельной поверхности порошка, сколько получение и сравнение таких данных в ряду аналогичных повторяющихся значений – для производственных партий закупаемого цемента, закупаемых партий золы-уноса, производственных партий тонкомолотых наполнителей, получаемых в результате помола на мельницах от смены к смене. А для таких относительных измерений, при должном отношении к культуре измерений и корректно изготовленном оборудовании, вполне и с запасом годится самый ранний, ручной вариант прибора ПСХ (или Блэйна). Намного важнее всех систем автоматизации при измерениях порошков с неизвестным или сомнительным составом (сухие строительные смеси, фальсифицированные цементы и т.д.) знать усредненную истинную плотность порошкового материала, которую мы рекомендуем определять при помощи колбы Ле-Шателье. 

Наша компания предлагает строительной отрасли изготавливаемый нами прибор для измерения удельной поверхности порошковых материалов – ПСХ-4Р (ручной). Данный прибор является полным функциональным аналогом прибора системы Ходакова ПСХ-4.

Прибор изготавливается по заказу и поставляется в следующей комплектации:

- Измерительный модуль прибора

- Колба Ле-Шателье

- Программа для обработки результатов измерений и вычисления удельной поверхности порошка (в виде книги Excel MS-Office)

- Руководство по эксплуатации

- Эталонные образцы порошков для калибровки прибора. В зависимости от области интересов Покупателя могут быть предоставлены эталоны с низкой, средней и высокой удельной поверхностью.

Отличительной особенностью нашего прибора является наличие 3 диапазонов измерений, позволяющих целенаправленно и точно проводить измерения как грубых порошков (с удельной поверхностью порядка 1000 кв.см. на грамм), так и средних (порядка 3000) и тонких (до 15-20 тысяч кв.см. на грамм).

Стоимость прибора в полной комплектации – 60 000 рублей включая НДС. Прибор изготавливается и поставляется в течение 10 рабочих дней с момента 100% предоплаты.

По договоренности возможен выезд нашего специалиста к Покупателю для запуска, начальной калибровки прибора и обучения Вашего персонала (за отдельную плату).

Мы можем продемонстрировать вам наш прибор и работу на нем в нашем офисе в Москве, а также измерить истинную плотность и удельную поверхность ваших цементов и тонкодисперсных наполнителей. 

 Внешний вид прибора ПСХ-4Р.

 Контакты для запросов и консультаций:

Азамат Нурисламов

+7-968-964-6314,

ultrafine.grinding@gmail.com