Влияние электролитов на вязкость водорастворимых полимеров - добавок в строительные материалы Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

УДК 691.535

DOI: 10.21285/2227-2917-2016-3-85-93

ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОЛИТОВ НА ВЯЗКОСТЬ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПОЛИМЕРОВ - ДОБАВОК В СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

© Н.Н. Оноприенко, Ш.М. Рахимбаев

Представлены результаты исследований влияния катионов кальция, натрия и калия на вязкость водных растворов водорастворимых полимеров. Впервые отмечается повышенная чувствительность водных растворов неионогенных полимеров, особенно метил-целлюлозы, к ионам натрия и калия. Карбоксилсодержащие полимеры дезактивируются в цементной среде в основном благодаря ионам Са2+. Неионогенные водорастворимые полимеры остаются активными в цементной среде и вводятся в составы цементно-полимерных композиций в меньшей дозировке, чем карбоксилсодержащие добавки. Наибольшей стойкостью к электролитам отличаются низковязкие полимеры - поливиниловый спирт, декстрин, крахмал, в которых преобладают гидроксильные группы.

Ключевые слова: водорастворимые полимеры; катионы кальция, натрия и калия; функциональные группы полимеров; вязкость; стойкость водорастворимых полимеров к действию катионов.

INFLUENCE OF ELECTROLYTES ON THE TENACITY OF WATER SOLUBLE POLYMERIC MATERIALS - ADDITIVES INTO THE BUILDING MATERIALS

© N.N. Onoprienko, Sh.M. Rakhimbaev

We presented research results of the influence of calcium and natrium cations on the tenacity of water solutions of water soluble polymers. It is the first time when we point out high sensitivity of water solutions of non-ioniques polymers, particularly methyl cellulose to natrium and potassium ions. Carboxylic polymer are disactivated in the cement environment mostly due to ions of Са2+. Nonionogenous water soluble polymers stay active in the cement environment and implemented into the composition of cement and polymer compositions in a smaller doses than carboxy containing additives have. Low-viscosity polymers have the highest endurance to electrolytes - polyvinyl alcohol, dextrin, starch, which mostly contain hydroxyl groups.

Keywords: water soluble polymers; calcium, natrium and potassium cations; functional polymer groups; tenacity; endurance of water soluble polymer to cation activity

Цементно-полимерные композиции представляют собой неоднородную систему из минеральных и органических соединений, совместимость компонентов которых не всегда обеспечивается в силу различной химической природы составляющих [1-3]. Этот фактор играет важную роль при получении требуемых показателей кладочных, штукатурных, буровых и тампонажных растворов, клеевых, ремонтных составов и т.п., а также для рационального выбора дозировки дорогостоящей добавки полимера [4-6].

Определяющую роль в вопросах стойкости водорастворимых полимеров к компонентам цементной или другой матрицы играет состав их функциональных групп, поэтому изучению свойств модифицирующих добавок, с учетом химической природы полимера, нужно уделять должное внимание [7-9].

Жидкая фаза смеси цемента с водой становится пересыщенной относительно Ca(OH)2 уже через несколько минут с момента затворения, что обусловливает ее высокую щелочность (pH среды составляет 12,5) [10, 11]. При введении полимера в такую систему

может произойти ее коагуляция из-за наличия разноименно заряженных активных ионов Ca2+ и отрицательно заряженных карбоксилатных функциональных групп полимеров [12].

Ионы кальция являются наиболее активными компонентами цементной системы.

2+

Однако, кроме Ca , в составе цементных систем могут содержаться и другие реакционно способные катионы или анионы [13, 14], действие которых на свойства цементно-полимерных композиций в настоящее время изучено недостаточно.

Рассмотрим примеры проявления активности ряда химических элементов в цементных системах.

Некоторые водорастворимые соли, в том числе хлориды натрия, калия, кальция и

магния, являются агрессивными по отношению к строительным материалам. Катионы

2+ 2+ 2+ +

Mg , Ca , Na , К имеют малые размеры и легко притягивают значительные количества дипольных молекул воды [15, 16]. Эти электролиты могут содержаться как в составе цементной системы, так и поступать в нее из внешней среды.

Например, катионы K+ и Na+ присутствуют в цементе в виде сульфатов в силикатной и алюминатной фазах. Активные элементы могут попадать в цементные системы из минеральных и химических добавок или заполнителей [10, 17-19]. В технической воде затворения в ряде регионов РФ, Белоруссии, Украины также могут содержаться ионы кальция (в некоторых случаях вода из скважин содержит до 0,3 г/л Са2+) или ионы натрия и калия в повышенных дозировках [20].

Так, при добавлении хлорида натрия в кладочные растворы в период зимней кладки в дальнейшем происходит миграция NaCl с водой по капиллярам кирпича, что в итоге может привести к образованию высолов.

Рассмотрим результаты изучения влияния катионов кальция, натрия и калия на свойства водорастворимых полимеров, в данном случае на вязкость их водных растворов.

Стойкость водных растворов полимеров к действию ионов Са , Na+ и К оценивали по величине относительной вязкости (Потн). С этой целью вначале измеряли вязкость исходного водного раствора полимера с необходимым количеством однопроцентного раствора электролита (пь мПа-с), а затем вязкость исходного водного раствора полимера с эквивалентным количеством воды (п2, мПа-с). Далее находили относительную вязкость (потн= Vn2), которая показывает, во сколько раз снижается вязкость раствора полимера при добавлении электролита по сравнению с вязкостью водного раствора полимера той же концентрации.

Испытания проводились на капиллярных вискозиметрах с диаметрами капилляров 1,31 и 0,56 мм. Растворы полимеров были приготовлены на дистиллированной воде. Дозировка электролитов составляла 10, 20 и 30 % от массы полимерной добавки в пересчете на сухое вещество.

Используемые в работе водорастворимые полимеры имели различный состав функциональных групп:

1) метилцеллюлоза (МЦ) - метоксильная группа (-ОСНз);

2) оксиэтилцеллюлоза различной степени полимеризации отечественного и зарубежного производства (соответственно ОЭЦ-1 и ОЭЦ-4) - этоксильная группа (-ОСН2СН2ОН);

3) карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) - карбоксилат (-СОО-);

4) полиакрилаамид (ПАА) - амидная группа (-CONH2);

5) поливиниловый спирт (ПВС) - гидроксильная группа (-ОН);

6) поливинилацетатная эмульсия (ПВАЭ) - эфирная группа (-СО-О-) и в некотором количестве карбоксил (-СОО-);

7) полиоксиэтилен (полиокс) (ПО) - эфирная группа (-О-);

8) декстрин - полисахарид с группами (-ОН), (О=).

Результаты определения стойкости водорастворимых полимеров к действию катионов кальция, натрия и калия представлены на рис. 1 и 2.

Рис. 1. Зависимость относительной вязкости водных растворов полимеров от содержания CaCl2, % от массы полимера

Как видно из рис. 1, неионогенные добавки метилцеллюлозы (МЦ) и оксиэтилцел-люлозы (ОЭЦ) являются слабочувствительными к воздействию CaCl2.

Интенсивное падение вязкости с увеличением концентрации электролита характерно для растворов с добавками карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и полиоксиэтилена (ПО). Причиной этого является связывание ионов Са2+ карбоксилатной группой карбок-симетилцеллюлозы с образованием осадка нерастворимых соединений:

nCa2+ + 2[R-COO-]n ^ [Са-(СОО")2]п

При малых дозировках CaCl2 (до 10 %) наблюдается резкое падение вязкости у водного раствора поливинилацетатной эмульсии (ПВА). Это обусловлено наличием в макромолекулах поливинилацетата некоторого количества остаточных карбоксилатных групп. При дальнейшем насыщении раствора хлористым кальцием проявляется тенденция к стабилизации его вязкости.

Самыми неустойчивыми к действию CaCl2 являются водные растворы полиакрила-мида (ПАА). Вязкость раствора снижается в 2 раза при содержании CaCl2 10 % и более. Полиакриламид является неионогенным полимером, однако даже незначительное количество ионогенных групп (например, карбоксильных) у частично гидролизованного полиак-риламида оказывает существенное влияние на устойчивость растворов полимера в присутствии Са2+.

Карбоксильная группа образуется при гидролизе амидной группы полиакриамида по схеме

-CONH2 + OH- ^ -COO- + NH31.

Щелочная среда резко ускоряет процесс карбоксилизации.

Из рис. 2 следует, что вязкость практически всех исследуемых неионогенных эфи-ров целлюлозы увеличивается с ростом концентрации KCl.

Вязкость водных растворов кабоксиметилцеллюлозы (КМЦ), являющейся анионо-генным полимером, уменьшается при взаимодействии с ионами калия в большей степени, чем с ионами натрия (рис. 2, г).

а

б

1,05

0,95

\

ч

I -N301 — КС1

10 20 с, %

д

у

у

у

I -МаС| — КС|

10 20 30

11/» f/tl

и

Рис. 2. Зависимость относительной вязкости водных растворов полимеров от содержания хлоридов калия и натрия:

а - оксиэтилцеллюлоза (ОЭЦ-1); б - оксиэтилцеллюлоза (ОЭЦ-4); в - метилцеллюлоза; г - карбоксиметилцеллюлоза; д - поливинилацетатная эмульсия; е - полиокс; ж - полиакриламид; з - поливиниловый спирт; и - декстрин

n

n

n

в

n

n

n

г

е

n

n

n

з

Вязкость водных растворов КМЦ при добавлении ионов натрия резко падает, тогда как у неионогенных добавок оксиэтилцеллюлозы (ОЭЦ-1 и ОЭЦ-4) - возрастает. По сравнению с добавками оксиэтилцеллюлозы различной степени полимеризации, водные растворы метилцеллюлозы (МЦ) больше подвержены воздействию ионов натрия и калия.

Водные растворы полиакриламида (ПАА) резко теряют вязкость под действием катионов натрия и калия примерно в равной степени (рис. 2, ж). Полиакриламид является наиболее распространенным флокулянтом. Он является водорастворимым полимером линейного строения с полярными концевыми функциональными группами. ПАА несолестоек также и к ионам кальция, поэтому его использование в составах строительных растворов и сухих смесей не рекомендуется.

Наибольшей стойкостью к электролитам отличаются поливиниловый спирт (ПВС) и декстрин, в которых преобладают гидроксильные группы (рис. 2, з, и). Эти низковязкие полимеры слабо реагируют на катионы натрия и калия. При добавлении KCl и NaCl к декстрину наблюдается некоторое увеличение относительной вязкости. ПВС является самым стабильным среди исследуемых полимеров.

Растворы метилцеллюлозы, полиакриламида, поливинилацетатной эмульсии отличаются повышенной чувствительностью к одновалентным ионам калия и натрия. При этом калий, как показали исследования, более агрессивен, чем натрий.

Нами впервые отмечается повышенная чувствительность водных растворов неио-ногенных полимеров, особенно метилцеллюлозы, к ионам натрия и калия. В современной научно-технической литературе этот факт не отмечен [21]. По-видимому, это явление обусловлено тем, что эфирная группа метилцеллюлозы (-О-) имеет слабую связь с молекулами воды в растворе. В связи с этим при контакте этих групп с ионами калия, энергия связи которых с молекулами воды также наиболее слабая в ряду литий - натрий - калий, возможна дегидратация того и другого при их взаимодействии и образование молекулярных соединений между функциональными группами метилцеллюлозы и одновалентным катионом. К их числу относятся клатратные соединения. Аналогом таких соединений являются гидраты метана.

Подтверждением изложенных предположений является тот факт, что влияние одновалентных катионов на вязкость водных растворов метилцеллюлозы резко убывает в ряду цезий - калий - натрий - литий [7]. Соли лития практически не влияют на вязкость водных растворов, т.к. энергия гидратации лития значительно выше, чем у калия и цезия.

Проведенные исследования позволяют сделать ряд выводов.

При наличии в жидкой фазе цементных растворов ионов кальция, натрия и калия возможно снижение эффективности полимеров как стабилизаторов вяжущих систем.

Все водорастворимые полимеры, основной функциональной группой которых является карбоксилат (-СОО-), дезактивируются в цементной среде в основном благодаря ионам Са2+, при этом они практически полностью высаживаются в твердую фазу и перестают функционировать. В результате наблюдается потеря подвижности цементного теста и раствора. Так, большая часть поливинилацетатной эмульсии (ПВА) тратится на нейтрализацию Са2+, и, как следствие, требуется большой расход этой добавки для обеспечения требуемых показателей строительных растворов.

В связи с этим класс карбоксилсодержащих полимеров несовместим с портландцементом, глиноземистым цементом, гипсовыми, известковыми и известково-песчаными вяжущими. С указанными вяжущими надо использовать добавки, содержащие гидроксил (ОН-) и эфирные группы, т.е. метилцеллюлозу, оксиэтилцеллюлозу, поливиниловый спирт. Метилцеллюлоза (МЦ), оксиэтилцеллюлоза (ОЭЦ), поливиниловый спирт (ПВС) остаются активными в цементной среде, поэтому вводятся в составы цементно-полимерных композиций в дозировке, которая на порядок меньше, чем карбоксилсодер-жащие добавки [22].

Наличие в растворных швах кирпичной кладки полимеров, которые коагулируют с ионами металлов, будет способствовать замедлению увлажнения кирпича и, возможно, повышать долговечность кладки. Захват катионов структурной сеткой полимера будет играть положительную роль, замедлять миграцию молекул воды и засоленных растворов вглубь изделий и конструкций. Следует учесть, что метилцеллюлоза имеет глобулярную структуру, трудно растворяется в воде, нестойка к ионам калия или натрия, но в качестве клеящего вещества метилцеллюлоза проявляется в лучшей степени. Оксиэтилцеллюлоза менее чувствительна к ионам калия и натрия, легче растворяется в воде.

Кладочные и другие растворы с добавками оксиэтилцеллюлозы, метилцеллюлозы могут замедлять диффузию минерализованных подпочвенных, морских вод в изделиях, конструкциях не только в силу того, что набухают, как полимеры, но и в результате бло-

кирования процесса диффузии, т.е. повышения коррозионной стойкости [23], поэтому их использование в составах цементно-полимерных композиций наиболее рационально.

Статья поступила 15.03.2016 г.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Корнеев В.И., Зозуля П.В. Сухие строительные смеси. Состав. Свойства. М.: РИФ «СТРОЙМАТЕРИАЛЫ», 2010. 320 с.

2. Chen Shuanfa, He Rui, Li Yongpeng, Xing Mingliang, Cong Peiliang. ЕСС. Influence of thickeners on cement paste structure and performance of engineered cementitious composites // Journal of Wuhan University of Technology. Materials Science Edition. 2013. 28. № 2. P. 285-290.

3. Bfilichen D., Plank J. Water retention capacity and working mechanism of methyl hy-droxypropyl cellulose (MHPC) in gypsum plaster - Which impact has sulfate? // Cement and Concrete Research. 2013. № 46. P. 66-72.

4. Оноприенко Н.Н. Экономическая эффективность цементно-полимерных композиций с добавками водорастворимых полимеров отечественного производства // Социально-гуманитарные знания. 2012. № 8. С. 261-265.

5. Донченко О.М., Дегтев И.А., Ежеченко Д.А., Кривчиков А.Н., Сердюкова А.А., Алешин Ю.И. Исследование прочности нормального сцепления по неперевязанному сечению кладки из бетонных и керамзитобетонных камней СКЦ // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2010. № 1. С. 77-80.

6. Maranhao F.L., Kai Loh, John V.M. The influence of moisture on the deformability of cement-polymer adhesive mortar // Construction and Building Materials. 2011. Vol. 25, № 6. P. 2948-2954.

7. Рахимбаев Ш.М. Регулирование технических свойств тампонажных растворов. Ташкент: Фан, 1976. 159 с.

8. Ломаченко Д.В., Шаповалов Н.А., Яшуркаева Л.И. Модифицирование свойств цементных шламов с использованием различных добавок // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 3. С. 137-139.

9. Ребиндер П.А. Поверхностные явления в дисперсных системах. Коллоидная химия. М.: Наука, 1978. 368 с.

10. Тейлор Х. Химия цемента. М.: Мир, 1996. 560 с.

11. Дерягин Б.В. Теория устойчивости и коагуляции коллоидов и тонких пленок. М.: Наука, 1986. 206 с.

12. Оноприенко Н.Н., Рахимбаев Ш.М. Влияние концентрации и температуры на вязкость растворов полимеров, применяемых в строительном производстве // Вестник Центрального регионального отделения Российской академии архитектуры и строительных наук. 2014. № 13. С. 185-193.

13. Ломаченко Д.В., Шаповалов Н.А. Регулирование реологических свойств цементных шламов с использованием отходов горно-обогатительных производств // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 2. С. 141-143.

14. Zaid Hameed Majeed, Mohd Raihan Taha. A Review of Stabilization of Soils by using Nanomaterials // Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 2013. № 7 (2). P. 576-581.

15. Яковлева М.Я. Защита строительных сооружений от водно-солевых нагрузок // Сухие строительные смеси. 2015. № 4. С. 31-34.

16. Полуэктова В.А., Ломаченко В.А., Столярова З.В., Ломаченко С.М., Малинов-кер В.М. Коллоидно-химические свойства водных дисперсий мела и мрамора // Фундаментальные исследования. 2014. № 9-6. С. 1205-1209.

17. Onoprienko N.N., Rahimbaev Sh.M., Tolypina N.M., Shatohina S.I. Application of carbonate additives in compositions of masonry mortars // International Journal of Applied Engineering Research (IJAER). 2014. Vol. 9, № 22. Р. 15641-15647.

18. Лесовик В.С., Загороднюк Л.Х., Беликов Д.А., Щекина А.Ю., Куприна А.А. Эффективные сухие смеси для ремонтных и восстановительных работ // Строительные материалы. 2014. № 7. С. 82-85.

19. Metalssi Omikrine, Ait-Mokhtar Abdelkarim, Turcry Philippe, Ruot Bertrand. Consequences of carbonation on microstructure and drying shrinkage of a mortar with cellulose ether // Construction and Building Materials. 2012. № 34. P. 218-225.

20. Черныш А.С., Долженков Д.Ю. Повышение несущей способности фундамента мелкого заложения на обводнённых глинисто-песчаных основаниях пойменных отложений // Наукоемкие технологии и инновации: сборник трудов. Белгород: Изд-во БГТУ, 2014. Ч. 2. С. 145-158.

21. Бытенский В.Я., Кузнецова Е.П. Производство эфиров целлюлозы [Электронный ресурс]. Л.: Химия, 1974. 208 с. URL: http://www.twirpx.com/file/1852870/ (10.05.2016).

22. Onoprienko N.N., Rahimbaev Sh. M., Degtev I. A., Baskakov P. S. On the Issue of Improving the Quality of Domestically Produced Building Mortars // Research Journal of Applied Sciences. Vol. 9, issue 12. P. 1202-1205.

23. Нурматов Ш.М. Исследование возможности повышения кислотостойкости клинкерных минералов и портландцемента: автореф. дис. ... канд. техн. наук. Душанбе, 1969. 28 с.

REFERENCES

1. Korneev V.I., Zozulya P.V. Sukhie stroitel'nye smesi. Sostav. Svoistva [Dry building mixes. Composition. Properties]. Moscow, RIF "Building Materials" Publ., 2010. 320 p.

2. Chen Shuanfa, He Rui, Li Yongpeng, Xing Mingliang, Cong Peiliang. ЕСС. Influence of thickeners on cement paste structure and performance of engineered cementitious composites. Journal of Wuhan University of Technology. Materials Science Edition, 2013, 28, no. 2, pp. 285-290.

3. Bfilichen D., Plank J. Water retention capacity and working mechanism of methyl hy-droxypropyl cellulose (MHPC) in gypsum plaster - Which impact has sulfate? Cement and Concrete Research, 2013, 46, pp. 66-72.

4. Onoprienko N.N. The economic efficiency of cement-polymer compositions with additives of water-soluble polymers of domestic production. Sotsialno-gumanitarnye znaniya [Social-humanitarian knowledge], 2012, no. 8, pp. 261-265. (In Russian)

5. Donchenko O.M., Degtev I.A., Ezhechenko D.A., Krivchikov A.N., Serdyukova A.A., Aleshin Yu.I. Investigation of the normal adhesion strength on unattached cross-section of masonry from concrete and lightweight aggregate concrete stones WSC. Vestnik Belgorodskogo go-sudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta im. V.G. Shukhova [Bulletin of Belgorod State technological university named after V.G. Shukhov], 2010, no. 1, pр. 77-80. (In Russian)

6. Maranhao F.L., Kai Loh, John V.M. The influence of moisture on the deformability of cement-polymer adhesive mortar. Construction and Building Materials, 2011, vol. 25, issue 6, pp. 2948-2954.

7. Rakhimbaev Sh.M. Regulirovanie tekhnicheskikh svoistv tamponazhnykh rastvorov [Regulation of the technical properties of cement mortars]. Tashkent, Fan Publ., l976. 159 p.

8. Lomachenko D.V., Shapovalov N.A., Yashurkaev L.I. Modification of properties of cement slurries by using various additives. Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta im. V.G. Shukhova [Bulletin of Belgorod State technological university named after V.G. Shukhov], 2013, no. 3, рр. 137-139. (In Russian)

9. Rebinder P.A. Poverkhnostnye yavleniya v dispersnykh sistemakh. Kolloidnaya khimiya [Surface phenomena in disperse systems. Colloid chemistry]. Moscow, Nauka Publ., 1978. 368 p.

10. Teilor Kh. Khimiya tsementa [Cement Chemistry]. Moscow, Mir Publ., 1996. 560 p.

11. Deryagin B.V. Teoriya ustoichivosti i koagulyatsii kolloidov i tonkikhplenok [Theory of stability and coagulation of colloids and thin films]. Moscow, Nauka Publ., 1986. 206 p.

12. Onoprienko N.N., Rakhimbaev Sh.M. Effect of temperature and concentration on viscosity of polymer solutions used in the construction industry. Vestnik Tsentral'nogo region-al'nogo otdeleniya Rossiiskoi akademii arkhitektury i stroitel'nykh nauk [Bulletin of the Central Regional Department of the Russian academy of architecture and construction sciences], 2014, no. 13, pp. 185-193. (In Russian)

13. Lomachenko D.V., Shapovalov N.A. Regulation of the rheological properties of cement slurries with the use of wastes from mining and processing plants. Vestnik Belgorodskogo gosudarstvennogo tekhnologicheskogo universiteta im. V.G. Shukhova [Bulletin of Belgorod State technological university named after V.G. Shukhov], 2013, no. 2, pp. 141-143. (In Russian)

14. Zaid Hameed Majeed, Mohd Raihan Taha. A Review of Stabilization of Soils by using Nanomaterials. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 2013, no. 7(2), pp. 576-581.

15. Yakovleva M.Ya. Building structures protection against water and salt loads. Suchie stroitel'nye smesi [Dry mixes], 2015, no. 4, pp. 31-34. (In Russian)

16. Poluektova V.A., Lomachenko V.A., Stolyarova Z.V., Lomachenko S.M., Mali-novker V.M. Colloid-chemical properties of chalk and marble dispersions. Fundamental'nye issledovaniya [Fundamental researches], 2014, no. 9-6, pp. 1205-1209. (In Russian)

17. Onoprienko N.N., Rahimbaev Sh.M., Tolypina N.M., Shatohina S.I. Application of carbonate additives in compositions of masonry mortars. International Journal of Applied Engineering Research (IJAER), 2014, vol. 9, no. 22, pp. 15641-15647.

18. Lesovik V.S., Zagorodnyuk L.Kh., Belikov D.A., Shchekina A.Yu., Kuprina A.A. Effective dry building mixes for repair and remedial works. Stroitel'nye materialy [Building materials], 2014, no. 7, pp. 82-85. (In Russian)

19. Metalssi Omikrine, Ait-Mokhtar Abdelkarim, Turcry Philippe, Ruot Bertrand. Consequences of carbonation on microstructure and drying shrinkage of a mortar with cellulose ether. Construction and Building Materials, 2012, 34, pp. 218-225.

20. Chernysh A.S., Dolzhenkov D.Yu. Povyshenie nesushchei sposobnosti fundamenta melkogo zalozheniya na obvodnennykh glinisto-peschanykh osnovaniyakh poimennykh otloz-henii [Improving bearing capacity of shallow Foundation on moist clay and sandy grounds of floodplain sediments]. Naukoemkie tekhnologii i innovatsii [High technologies and innovations]. Belgorod, BGTU Publ., 2014, part 2, pp. 145-158.

21. Bytenskii V.Ya., Kuznetsova E.P. Proizvodstvo efirov tsellyulozy [Production of cellulose ethers]. Leningrad, Chemistry Publ., 1974. 208 p. Available at: http://www.twirpx.com/file/1852870/ (accessed 10.05.2016).

22. Onoprienko N.N., Rahimbaev Sh.M., Degtev I.A., Baskakov P.S. On the Issue of Improving the Quality of Domestically Produced Building Mortars. Research Journal of Applied Sciences, vol. 9, issue 12, pp. 1202-1205.

23. Nurmatov Sh.M. Issledovanie vozmozhnosti povysheniya kislotostoikosti klinkernykh mineralov i portlandtsementa. Avtoref. dis. kand. tekhn. nauk [Research of possibility to increase acid resistance of clinker minerals and portland cement. Extended abstract of dissertation cand. of technical sciences]. Dushanbe, 1969, 28 p.

Информация об авторах

Оноприенко Наталья Николаевна, кандидат технических наук, доцент кафедры городского кадастра и инженерных изысканий, е-mail: dstt_80@mail.ru; Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 308012, Россия, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.

Рахимбаев Шарк Матрасулович, доктор технических наук, профессор кафедры строительного материаловедения, изделий и конструкций, е-mail: dstt_80@mail.ru; Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова, 308012, Россия, г. Белгород, ул. Костюкова, 46.

Information about the authors

Onoprienko N.N., candidate of technical sciences, associate professor, Department of City Cadastre and Engineering Survey, e-mail: dstt_80@mail.ru; Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov, 46 Kostyukova St., Belgorod, 308012, Russia.

Rakhimbayev Sh.M., doctor of technical sciences, professor, Department of building materials, products and designs, e-mail: dstt_80@mail.ru; Belgorod State Technological University named after V.G. Shukhov, 46 Kostyukova St., Belgorod, 308012, Russia.

УДК 62-6

DOI: 10.21285/2227-2917-2016-3-93-101

АНАЛИЗ ЭНЕРГОЗАТРАТ НА ПОДГОТОВКУ БИТУМА АСФАЛЬТОБЕТОННОГО ЗАВОДА НЕВЫСОКОЙ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ

© С.С. Саенко

В практике подготовки битумов на асфальтобетонных заводах существует ряд технологий, среди которых технология работы «с колес», предусматривающая получение битума с рабочей температурой, считается наиболее экономичной. В статье выполнен расчет теоретических затрат на подготовку битума при работе по данной технологической схеме, выражающихся в затратах на компенсацию потерь от технологического оборудования. Рассмотрены источники и потребители энергии предприятия с невысокой производительностью. Установлено, что фактические затраты предприятия на подготовку битума более чем в 10 раз превышают теоретические. Главными факторами, обусловливающими такую разницу, являются объем неиспользованного битума и время его хранения.

Ключевые слова: энергозатраты, битум, асфальтобетонный завод, потери тепла, тепловая изоляция, потребители энергии.

ANALYSES OF ENERGY CONSUMPTION FOR PREPARATION OF BITUM OF CONCRETE FACTORY OF LOW PRODUCTIVITY

© S.S. Saenko

In practice of preparing bitum at asphalt concrete factories there is a number of technologies, among which there is a so-called technology "from wheels", that considers getting bitum with working temperature; this technology is one of the most economical. In this article we performed calculation of theoretical expenses for bitum preparation during the work with this tech-