Экспресс-методы контроля сухих смесей и
исходных компонентов для их производства
Ирина Утарбаевна Аубакирова, к.т.н.,
доцент кафедры технологии строительных изделий и конструкций СПбГАСУ,
зам. руководителя ИЦ "СПбГАСУ" по испытаниям
С ростом объема производства сухих строительных смесей (ССС) и расширением их номенклатуры все острее ставится вопрос о необходимости определения качества продукции экспресс-методами. Для повышения конкурентоспособности отечественных смесей необходимо совершенствование всего методического и лабораторного комплекса испытаний на единой нормативной базе. При этом часто сплошному контролю следует подвергать не только выпускаемую продукцию, но и используемое сырье и полуфабрикаты. Поскольку большая часть ССС изготавливается на базе гидравлических вяжущих, то для контроля качества сырья и продукции необходим 28-суточный период, а для контроля некоторых специальных свойств (например, морозостойкости) - еще более длительное время. Поэтому экспресс-методы контроля сухих смесей и их исходных компонентов становятся чрезвычайно актуальными.
Оперативный контроль за качеством выпускаемой продукции, возможность внесения корректив в рецептуры или технологические процессы напрямую зависят от скорости испытаний. Многие прямые методы очень трудоемки по времени, требуют высокой квалификации и практического навыка специалистов, почти не поддаются автоматизации. Применяющиеся в настоящее время экспресс-методы устраняют (в некоторой степени) вышеперечисленные недостатки, но приборы контроля отличаются высокой стоимостью. В качестве примера можно привести приборы для ускоренного контроля активности цемента - контрактометры КД-07 (ВМ-Ц-1.4) или ИАЦ-01 (03). Использование указанных приборов позволяет определить активность цемента в период от 1 минуты до нескольких часов. В условиях завода по выпуску смесей при постоянном накоплении статистических данных по видам и маркам используемых цементов такой метод является технологически и экономически оправданным.
Экспресс-методы определения прочностных свойств затвердевших растворов на базе сухих смесей могут быть прямыми (разрушающими) и косвенными (неразрушающими). Прямые ускоренные методы контроля связаны с сокращением времени твердения приготовленных составов (пропаривание по определенному режиму) или использование заранее установленных математических зависимостей (например, логарифмические уравнения твердения бетона).
При этом необходима корректировка выбранных способов ускорения с традиционными методами испытаний не реже 1-2 раз в квартал и при изменении вида сырья или поставщика.
Известны многочисленные неразрушающие (или локального разрушения) методы определения прочности строительных материалов. Это механические (пластической деформации, отрыва и скалывания, дробления, упругого отскока), импульсные (ультразвуковые), электрические (электросопротивления) методы определения прочности по заранее выведенным корреляционным зависимостям. Сложность этих методов связана, в первую очередь, с необходимостью установления корреляционных зависимостей, их подтверждением и корректировкой при любых изменениях технологического процесса, но в условиях завода статистическая обработка всех полученных результатов позволит вносить коррективы как в производство, так и в приемку продукции. Эти методы позволяют оценивать прочность материалов в любом возрасте, наблюдать за динамикой процесса, для этого требуется только установление градуировочных зависимостей.
Особого внимания заслуживают ускоренные методы определения морозостойкости материалов на основе сухих смесей. Ускоренные методы определения морозостойкости основаны на увеличении суровости циклов замораживания (понижение температуры), усилении разрушающего действия (насыщение солями). При этом трудоемкость испытаний остается высокой, и требуется мощное лабораторное оборудование. Наиболее экономичными по времени и трудозатратам являются ускоренные методы определения морозостойкости при однократном замораживании (IV и V методы по ГОСТ 10060.3 и 10060.4-95). Дилатометрический метод определения морозостойкости реализуется на дифференциальном объемном дилатометре (ДОД) производства ЦМИПКС. Испытания проводятся в ИЦ "СПбГАСУ". Принцип действия дилатометра основан на преобразовании объемных деформаций исследуемого образца и эталона в линейные перемещения. Сжатия алюминиевого образца (эталона) происходят линейно, а деформации водонасыщенного бетонного или растворного образца имеют аномальные пики. Величина аномального пика разностных деформаций дает возможность определить морозостойкость исследуемого образца. Таким образом, в течение 3 суток (плюс - 4 суток на насыщение образца водой) можно определить марку по морозостойкости в любом диапазоне: от F 50 до F 1000.
Сложнее определить морозостойкость сухих отделочных смесей. Это свойство необходимо определять через изменение показателя адгезии к основанию при действии попеременного замораживания и оттаивания. Для высококачественных составов показатель морозостойкости достигает F 75 - F 100, и ускорить это испытание не представляется возможным из-за отсутствия методики.
Таким образом, дальнейшее повышение стабильности качества сухих смесей связано с совершенствованием нормативной базы, гармонизацией разрабатываемых стандартов с международными, с методическими работами по испытанию сухих смесей.