В области прикладной науки о вяжущих материалах магнезиальное вяжущее (историческое название - цемент Сорреля по фамилии французского ученого-изобретателя) имеет свое определенное место. Исходя из наиболее общей классификации по области применения – цемент Сореля относится к I классу вяжущих, так же как и портландцемент и его разновидности и является материалом общестроительного назначения (Кузнецова, Сычов и др., 1997). В отличие от других вяжущих, которые твердеют за счет гидратационных процессов при взаимодействии исходных дисперсных фаз с водой с образованием соответствующих кристаллогидратов, цемент Сорреля, т.е. сочетание порошка оксида магния с водным раствором хлористого магния, образует полимерную структуру в результате фазовых взаимодействий в системе МgО - МgСl2 – Н2О с образованием гидрооксихлоридов магния, имеющих спутанно-волокнистую микроструктуру. Магнезиальный цемент стали применять уже в конце XIX − начале XX века, в основном, для изготовления ксилолитовых полов (ксилолит − древесный камень), а также облицовочных плиток и малых архитектурных форм. Ксилолит изготавливался на основе магнезиального вяжущего, заполнителем в котором являлись древесные опилки. Широкий размах индустриального и гражданского строительства в последующие годы требовал дешевых строительных материалов и, как правило, в очень больших объемах, а также простых технологических приемов работы, чему удовлетворяло другое вяжущее − портландцемент. И на некоторое время магнезиальное вяжущее было фактически предано забвению. Этому способствовал и ряд других причин, например, отсутствие достаточной теоретической базы в науке о строительных материалах. В начале 90-х годов вновь появился интерес к магнезиальному вяжущему. Немало этому способствовали такие уникальные свойства этого материала, как ценные экологические характеристики, а именно − способность защиты от электромагнитных излучений радиочастотного диапазона, антиэлектростатические свойства, искробезопасность и негорючесть. Магнезиальное вяжущее и материалы на его основе обладают высокими прочностными характеристиками, приближающимися по своим значениям к природным материалам. Но что еще важнее, в отличие от природных материалов, магнезиальный цемент имеет аномально высокие показатели по прочности на растяжение и изгиб (до 20 МПа и выше), что связано с особенностями затвердевшего магнезита, в котором присутствуют кристаллизующиеся в виде волокон оксихлориды магния. Волокнистые кристаллы не только повышают прочность цемента, но и действуют как армирующий материал. Материалы на основе магнезиального вяжущего обладают очень высокой, в отличие от других вяжущих, адгезией не только к минеральным, но и к органическим веществам. Из-за высокой плотности материала, малой щелочности и присутствия в составе магнезиальных цементов минерала бишофита органические заполнители в них не гниют. По данным предварительных исследований микробного загрязнения и устойчивости к плесневым грибам, выполненным Химико-фармацевтической академией Санкт-Петербурга, магнезиально-шунгитовые материалы обладают устойчивостью к культурам грибов, что позволяет сделать предположение о возможной бактерицидности этих материалов. При использовании магнезиального вяжущего в строительных смесях, особенно с добавками силикатов магния, образуется плотный беспоровый материал, обладающий высокой износостойкостью, масло- и бензостойкостью и водонепроницаемостью. К достоинствам магнезиального цемента следует также отнести быстрый темп нарастания прочности. Обычно в возрасте одних суток прочность бетонов и растворов достигает 30-50%, а в возрасте 7 суток 60-90% от максимального значения1. В отличие от магнезиальных, цементные бетоны и растворы на основе портландцемента, как известно, имеют замедленное твердение, неоднородный состав и конгломератное строение. Поэтому традиционные бетонные покрытия полов не удовлетворяют современным стандартам по износостойкости и трещиностойкости. Образующиеся в процессе гидратации кристаллические и коллоидные новообразования с течением времени высыхают и уплотняются, что сопровождается усадкой цементного камня (Кузнецова, Сычев и др., 1997). ООО «Альфа-Пол», созданная в 1997 году, стала первой российской фирмой, освоившей массовый выпуск самовыравнивающихся, готовых к использованию сухих растворных смесей на магнезиальном и гипсовом вяжущих. Мы первые в России освоили в 2002 году выпуск искробезопасных магнезиальных готовых смесей. В 2003 году освоили промышленный выпуск антиэлектростатических покрытий на магнезиальном вяжущем, в 2004 году - магнезиально – шунгитовых экранирующих покрытий. Новое поколение материалов ТМ «Альфа-Пол» не просто улучшает технологию, безопасность и качество строительства, а принципиально меняет сложившееся стереотипное отношение людей к обеспечению экологической безопасности жилых помещений и охране труда на рабочих местах. Применение шунгитсодержащих покрытий впервые дает реальную возможность в практике строительства создать коллективные средства защиты населения и работающего персонала от радона, геопатогенных излучений, статического электричества, электромагнитных полей и электромагнитного терроризма без применения металлических экранов. Материалы не содержат портландцемента и других, вредных для здоровья человека веществ, удовлетворяют современным требованиям по гигиене и комфорту в жилых и производственных помещениях. Смеси предназначены для устройства экологически чистых, долговечных и прочных покрытий пола (стен, потолков) а также реставрации находящихся в эксплуатации бетонных полов предприятий различного назначения. Материалы, разработанные компанией, обладают уникальными строительными свойствами, которые подтверждены испытаниями, выполненными аккредитованными лабораториями: например, ИЦ «Прочность» ПГУПС, Независимый ИЦ ВНИИПО МВД РФ, СПб, ГУ СПб НИИРГ МЗРФ и др., защищены патентом № 2233255. Уникальность продукции фирмы определяют комбинации свойств входящих в их состав природных минералов: магнезита, шунгита, бишофита и натуральных заполнителей. Варьированием состава создается искусственный камень, и достигаются: - быстрый набор прочности, безусадочность, высокая прочность, трещиностойкость, высокая адгезия к различным основаниям; - искробезопасность, негорючесть, ударопрочность, износоустойчивость; - стойкость к воздействию нефтяного топлива, смазочных масел и органических растворителей, стойкость к поражению грибком-микромицетом; - защита от электромагнитного излучения, радона, неблагоприятных факторов геоактивных зон, статического электричества и рентгеновского излучения. Отдельным направлением деятельности фирмы является создание и выпуск гипсовых ровнителей пола и штукатурок. Особым спросом у строителей пользуются гипсовые самовыравнивающиеся стяжки пола и штукатурные составы для машинного нанесения. Они технологичны, не подвержены трещинообразованию и наилучшим образом поддерживают климатический режим в помещениях. Выпуск качественной продукции обеспечивается применением высокотехнологичного смесительного оборудования, который обслуживает квалифицированный персонал. Повседневный контроль качества продукции осуществляется собственной аккредитованной испытательной лабораторией. В 2005 году в компании создан исследовательский испытательный центр защиты от электромагнитных полей, который обеспечивает научное сопровождение новейших разработок и осуществляет техническое обоснование и оценку эффективности применения экранов. Научный потенциал фирмы составляют доктор медицинских наук и 4 кандидата медицинских, химических и технических наук. Рецептура составов защищена патентом РФ № 2233255, полученным ООО «Альфа-Пол» на сухие строительные смеси. Фирма постоянно участвует в конкурсах, выставках строительных товаров и услуг. В 2005 году продукция ООО «Альфа-Пол» в программе «100 лучших товаров России» удостоена звания НОВИНКА ГОДА. Высокое качество продукции подтверждается постоянными клиентами в регионах России, а также Украине, Белоруссии, Казахстане, Литве. Ниже приведены (в таблице 1) основные параметры и характеристики базовых магнезиальных растворных смесей, выпускаемых фирмой ООО «Альфа-Пол». Таблица 1. Основные параметры и характеристики базовых магнезиальных растворных смесей Наименование параметра | Норма по ТУ «АльфаПол М, АМ, АМШ, Р» | Норма по ТУ «АльфаПол К, АК» | Метод испытания | Марка по подвижности, Пк | Пк3 | Пк4 | ГОСТ 5802 | Диаметр расплыва, см | 14-15 | 24-26 | По п.4.7. ТУ | Средняя плотность, кг/м куб. | 1800-2000 | 1500-1600 | ГОСТ 5802-86 | Предел прочности при изгибе, МПа, не менее | 8-10 | 8-10 | ГОСТ 5802-86 | Предел прочности при сжатии, МПа, не менее | 30-40 | 40-50 | ГОСТ 5802-86 | Прочность сцепления с бетоном (адгезия), МПа, не менее | 2 | 2 | ГОСТ 22690 | Морозостойкость, марка, не менее | F 200 | F 300 | ГОСТ 5802-86 | Водопоглощение, %, не более | 5 | 5 | ГОСТ 5802-86 | Истираемость г/см2, не более | 0,7 | 0,7 | ГОСТ 13087-81 | Дисперсность сухой смеси, (фракция, макс, мм) | 2,5 | 0,63 | По п. 4.4 ТУ | Обязательная сертификация в области пожарной безопасности | Не требуется | Не требуется | Приказ ГУ ГПС МВД РФ № 73 от 17.11.98 и № 60 от 16. 08. 01 | Параметры безопасности | Соответствуют | Соответствуют | СанПиН 2.1.2.729-99 | Смесь не токсична | Относятся к IY классу опасности | ГОСТ 12.1.007-76 | Вес упаковки (бумажный мешок), кг | 25 | 25 | По п. 1.5.1 ТУ | Срок хранения, мес | 6 | 6 | По п. 5.5 ТУ | Транспортировка любыми видами транспорта, при ± 50 град. С, не допуская попадания воды | Все климатические зоны | Все климатические зоны | По п. 5.3 ТУ |
Таблица 2. Основные параметры и характеристики базовых магнезиальных бетонных смесей Наименование параметра | Норма по ТУ «АльфаПол МБ, ДМБ, АБШ» | Норма по ТУ «АльфаПол МИ, АМИ» | Метод испытания | Марка по удобоукладываемости | П2 | Пк2 | ГОСТ 10181ГОСТ 7473 | Средняя плотность, кг/м 3 | 2100-2300 | 2100-2300 | ГОСТ 12730.1 | Средняя прочность на сжатие, МПа (марка), не менее | 40В30 | 40В30 | ГОСТ 10180,ГОСТ 22690 | Прочность сцепления с бетоном (адгезия), МПа, не менее | 2 | 2 | ГОСТ 22690 | Морозостойкость, марка, не менее | F 300 | F 200 | ГОСТ 10060.3 | Водонепроницаемость, марка | W8 | W14 | ГОСТ 12730.5 | Истираемость г/см2, не более | 0,7 | 0,4 | ГОСТ 13087-81 | Дисперсность сухой смеси, (фракция, макс, мм) | 8-10 | 8-10 | По п. 4.6 ТУ | Обязательная сертификация в области пожарной безопасности | Не требуется | Не требуется | Приказ ГУ ГПС МВД РФ № 73 от 17.11.98 и № 60 от 16. 08. 01 | Параметры безопасности | Соответствуют | Соответствуют | СанПиН 2.1.2.729-99 | Смесь не токсична | Относятся к IY классу опасности | ГОСТ 12.1.007-76 | Срок хранения, мес | 6 | 6 | По п. 5.5 ТУ | Транспортировка любыми видами транспорта, при ± 50 град. С, не допуская попадания воды | Все климатические зоны | Все климатические зоны | По п. 5.3 ТУ |
Из приведенных в таблицах составов можно указать на два конкретных магнезиально-шунгитовых состава, которые являются защитными экранирующими материалами от ЭМИ. Это «АльфаПол АМШ»- сухая растворная смесь и «АльфаПол АБШ»- сухая бетонная смесь. Разработана также сухая штукатурная смесь «АльфаПол ШТ-1», имеющая аналогичные защитные функции. Преимущества магнезиально-шунгитовых строительных смесей Снижают уровни электромагнитных излучений радиочастот диапазона 10 кГц- 39 ГГц, электрических полей 50 Гц; Не снижают уровень естественного магнитного поля Земли в экранированных помещениях; Не накапливают статическое электричество; Обладают повышенной адгезией к любым основаниям, высокопрочные материалы, относятся к категории непылящих и негорючих; Служит одновременно ровнителем бетонного основания и покрытием пола. Объекты применения Объектами применения продукции ООО «Альфа-Пол» являются атомные электростанции, хранилища вооружений и военной техники, склады, терминалы, медицинские, спортивные и детские учреждения, жилые и офисные помещения, реабилитационные центры, помещения строгой секретности в госучреждениях, банках, зернохранилища, холодильные камеры, архивы, поточные линии предприятий, цеха, депо и другие объекты министерств и ведомств России. Специальные магнезиально - шунгитовые смеси рекомендованы прежде всего для МИД, МЧС, МВД, ФСБ, ФАПСИ, Минобороны, Минатома, Минздрава, Минтранса, Минпромнауки, Минэнерго, Минсельхоза, Госкомрыболовства, Госстроя, Спецстроя, Росгидромета, предприятий оборонно-промышленного комплекса. Экранирующие и антиэлектростатические составы рекомендуются к применению на предприятиях электронной и радиотехнической промышленности, узлах связи, особо чистых производствах, в медицинских учреждениях, санаториях, домах отдыха, на атомных и электростанциях, в домах, построенных на тектонических разломах, вблизи высоковольтных линий электропередач передающих радиотехнических объектов. Таким образом можно констатировать, что разработан новый класс строительных материалов, позволяющий обеспечит защиту населения от электромагнитных излучений в жилых домах, на рабочих местах, а также защитить важные стратегические объекты. ЛИТЕРАТУРА Кузнецова Т.В., Сычов М.М. и др. Специальные цементы.СПб, 1997, Пащенко А.А. Вяжущие материалы. Киев, 1986. А.С. Рыжов, Ю.Д. Гончаров, Л.Н. Поцелуева, ООО «Альфа-Пол», г. Санкт-Петербург По материалам доклада научно-практической конференции «Шунгиты и безопасность жизнедеятельности человека» (Петрозаводск, 3-5 октября 2006) |