Механоактивация сухих строительных смесей позволяет улучшить их эксплуатационные свойства. Высокое качество современных строительных смесей невозможно получить без применения специальных модифицирующих добавок. Они позволяют влиять на характеристики материалов, получая при этом растворы с необходимыми эксплуатационными свойствами, которые могут применяться в любых (даже экстремальных) условиях.

Сейчас на рынке доступно относительно много таких добавок. Это преимущественно поверхностно-активные вещества, электролиты, полимеры и т.п. История применения модифицирующих веществ в строительстве берет свое начало с древних времен. Именно тогда были построены храмы во Владимире и Суздали, а также мечети в Бухаре и Самарканде. Кто знает, дошли бы эти архитектурные формы до наших дней, если бы при их строительстве не использовались известковые бетоны и кладочные растворы с добавками растительного масла, белков, молочных продуктов, куриных яиц, отваров древесной коры и т.п.

Гидравлические добавки постепенно вытеснили модификаторы, применяющиеся строителями в старину. Но в начале прошлого века модифицирующие добавки возвращаются в строительную практику, но теперь уже на новом научно-техническом уровне. В наше время некоторые страны почти полностью перешли на использование модифицированных бетонов и растворов (общая доля на рынке составляет 90-95%).

Основная особенность добавок для сухих строительных смесей состоит в технологии их применения. В случае бетонных и растворных смесей имеет место введение добавок вместе с водой, а при приготовлении сухого вещества покупаются добавки в форме порошков, которые должны:

1. равномерно распределяться в смесях;
2. иметь низкую гигроскопичность.

Наиболее распространенная классификация модифицирующих добавок для сухих строительных смесей выглядит следующим образом:

• регуляторы реологических свойств;
• регуляторы структуры;
• регулятор процессов схватывания и твердения;
• модификаторы специального назначения;
• модификаторы полифункционального действия.

В строительстве самыми распространенными из всех модифицирующих добавок сухих строительных смесей являются регуляторы реологических свойств. Это связано с тем, что они могут использоваться для модификации смесей практически любого назначения.

Регуляторы сроков схватывания и твердения используются преимущественно с целью модификации сухих строительных смесей на основе гипсовых, ремонтных составов, составов для механизированного нанесения, составов для устройства полов и т.п.

Регуляторы структуры применяются для улучшения характеристик штукатурных, ремонтных и гидроизоляционных составов.

Модификаторы специального назначения необходимы в случае работы со смесями, к которым предъявляются особые требования при применении и эксплуатации.

Каждая из перечисленных добавок рассчитана на изменение определенного свойства (свойств) и при этом не может влиять на другие важные характеристики строительных смесей и растворов. Поэтому и появились так называемые полифункциональные модификаторы, которые позволяют ослабить или полностью исключить негативное воздействие определенных компонентов, сохранив при этом их полезные свойства. Полифункциональные добавки находят применения при приготовлении составов для устройства полов, штукатурных составов ручного и машинного нанесения, а также составов сухих строительных смесей, обладающих специальными свойствами.

Механоактивация сухих строительных смесей с помощью аппаратов вихревого слоя

Исследованиями установлено, что около 20% цемента в бетоне не принимает участия в процесс гидратации. В основном это частицы, размер которых составляет 70 микрон и больше.

Аппараты вихревого слоя позволяют обеспечить дополнительный помол и механоактивацию цемента с получением удельной поверхности 4500-5000 см²/г.

Принцип работы таких аппаратов достаточно прост. Они состоят из полого цилиндра, изготовленного из немагнитного материала. Внутри цилиндра находятся ферромагнитные частицы в форме, напоминающей иглу. Снаружи цилиндра располагается индуктор, который создает вращающееся электромагнитное поле. После подачи напряжения частицы начинают движение по сложным колебательным траекториям, образуя так называемый вихревой слой. Если в цилиндр поместить, например, крупные частицы цемента, то в течение буквально нескольких десятков секунд он превратиться в муку. Механоактивация цемента позволяет сократить количество используемого сырья и повысить качество получаемого бетона.

Отметим, что аппараты вихревого слоя также могут применяться для активации «лежавшего» цемента. Строители, наверняка, знают, что если не удалось использовать цемент сразу и он полежит хотя бы месяц, то активность вещества снизится как минимум на 15%. При обработке в вихревом слое имеет место помол и активация «слежавшихся» зерен, которые избавляются от оксидов и восстанавливают изначальные свойства.