В области бетона нет ничего застывшего. "Изменения в бетонной отрасли происходят практически еженедельно", - говорит Эд Кейлис, исполнительный директор Alberta Ready Mixed Concrete Association (ARMCA). Постоянно разрабатываются новые продукты, технологии и применения по мере того, как поставщики товарных бетонных смесей стремятся повысить качество и снизить затраты.

В 2006 году примерно четыре миллиона кубических метров бетона было уложено в виде дорог, мостов и прочих сооружений по всей Альберте. Это очень распространенный строительный материал; в мировом масштабе он занимает второе место после воды. Бетон часто выбирают в качестве используемого материала благодаря его износостойкости, прочности, тепловым свойствам и относительной низкозатратности.

Сочетание прочности и красоты

Ductal® со сверхвысокими эксплуатационными характеристиками является одним из новых продуктов, которые имеют большой успех в Альберте. Легкий и, в то же время, невероятно прочный, Ductal обладает гладким поверхностным покрытием и превосходной устойчивостью к экологическим и климатическим условиям.

Компания Lafarge North America недавно вошла в историю в Калгари, создав пешеходный мост Гленмор/Легсби. Это второй пешеходный мост, сделанный из Ductal в Северной Америке. Он весит 100 тонн, и соединяет точки, отстоящие друг от друга на 53 метра. Проект Гленмор/Легсби отличает то, что он является самым крупным завершенным на сегодняшний день в мире проектом из сверхвысокоэффективного бетона.

"Городской совет Калгари очень озабочен эстетическими параметрами и воздействиями на инфраструктуру, которые возникают в связи с осуществляемым строительством", - говорит Дон Закариасен, директор по маркетингу компании Lafarge North America. - "За счет высокой прочности Ductal мы смогли обеспечить создание более элегантного и стройного сооружения, чем те, которые можно получить при использовании обыкновенного бетона".

Из-за необходимости жесткого контроля качества Ductal представляет собой продукт заводского изготовления. Закариасен говорит, что для данного применения предварительная отливка на предприятии была идеально подходящим методом. "Гленмор является второй по величине деловой артерией Калгари – поясняет он. - "У нас не было возможности останавливать движение". Компания Lafarge производила компоненты пешеходного моста на предприятии, и могла монтировать сооружение в субботу в период между полуночью и 7:00 утра.

Далее вниз по GE5 Ductal используется исключительно ради искусства. Красочное изображение рыбы 15 футов длиной и 5 футов высотой украшает предварительно отлитую на предприятии стену из высокоэффективного бетона. При таких размерах рыба толщиной примерно в полтора дюйма была бы слишком тяжелой для использования обыкновенного бетона. Ductal стал в данном случае идеальным решением. По словам Закариасена, Ductal также идеально подходит для создания оболочек, а также многочисленных применений, для создания которых обычно использовали бы нержавеющую сталь.

Пересмотр спецификаций открывает дорогу инновации

Ожидается, что недавнее изменение CSA, сборника нормативных актов, которые управляют деятельностью бетонной отрасли, позволит увеличит число инноваций в области бетона.

Традиционно владельцы зданий и их консультанты могут выбирать между тремя способами спецификации бетона. При использовании первого способа владелец или консультанты сообщают поставщику товарного готового бетона, что ввести в состав бетона для того, чтобы достигнуть нужной цели. Это называется предписывающей спецификацией, и владелец или консультант несут ответственность за качество готового продукта.

Вторым способом спецификации бетона является способ, который называют спецификацией эксплуатационных характеристик. Этот метод позволяет поставщикам готового бетона выбирать конструкцию бетона, используя ингредиенты, которые они считают в наибольшей степени подходящими для реализации конечных целей, которые ставит перед ними владелец. В случае отказа бетона ответственность несет поставщик.

Оба способа, и способ предписывающей спецификации, и способ указания необходимых эксплуатационных характеристик, являются действенными. Проблемы, по крайней мере, с точки зрения бетонной отрасли, возникают в тех случаях, когда используется так называемый обычный метод. "Производителям очень много указывают, что им делать, и как им делать, но потом, если бетон плохо функционирует, во всем винят именно их", - говорит Дейв Робсон, старший инженер по бетону компании EBA Engineering Consultants Ltd. - "В CSA признают, что это несправедливо, поэтому и был пересмотрен метод спецификации".

Новая редакция допускает использование только предписывающего метода или метода с указанием эксплуатационных характеристик. "Теперь в сборнике постановления и стандартов, в целом, говорится, что надо либо указывать производителю, что ему делать, либо ставить перед ним задачи, которые он должен решить", - говорит Робсон. "Изнутри лучше видна линия распределения ответственности в отрасли", - добавляет Кейлис.

Указание эксплуатационных параметров не является новым методом. Транспортное управление Альберты начало использовать его при реализации проектов по укладке асфальта еще лет десять назад. Вместо того чтобы говорить поставщику, где он должен брать гравий, и устанавливать определенные соотношения, это федеральное управление просто сообщало, чего оно ожидает от поставляемого асфальта. После этого уже поставщику надо было обеспечивать адекватные эксплуатационные характеристики асфальта.

"В течение нескольких лет были некоторые изменения на рынке по мере того, как люди привыкали к тому, что асфальтовые компании сами создавали и совершенствовали свой собственный продукт", - говорит Робсон. - "Но после этих изменений в середине девяностых годов, такой подход стал по-настоящему популярным в том, что касалось получения материалов более высокого качества".

Колебания на рынках, о которых говорит Робсон, имели место, по большей части, со стороны владельцев и консультантов, которые не хотели отказываться от контроля состава продукта, что собственно сейчас и происходит в бетонной отрасли. Но поставщики готовых смесей полностью уверены, что никакого снижения качества не будет. На самом деле, ожидается, что пересмотр нормативной базы приведет к получению продуктов более высокого качества.

"Если инженер осуществляет спецификацию на предписывающей основе, это означает, что он собирается использовать хорошо испытанный и хорошо зарекомендовавший себя материал. У него нет никакого желания сделать продукт дешевле, лучше, быстрее, в то время как производитель ведет конкурентную борьбу на рынке. Он будет хотеть сделать товар дешевле, лучше и быстрее чем его конкурент, так, чтобы у него было экономическое преимущество", - объясняет Робсон. - "С промышленной точки зрения, кто лучше всех испытывает наш бетон, если не отдельная компания, поставляющая готовый продукт?" – спрашивает Кейлис. - "Мы знаем лучше, чем консультанты, как наш продукт реагирует с различными типами заполнителя в различных регионах по всей Канаде".

Добавочный цементирующий материал может изменить всю бетонную отрасль

Потенциальное внедрение на североамериканский рынок недорогого вида пуццоланового метакаолина взбудоражило многих в этой отрасли. Пуццоланы являются добавками, которые могут заменять часть цемента в бетоне. По словам Роджера Кеннеди, представителя по продажам и маркетингу компании Lehigh Cement, эти добавочные материалы позволят увеличить мощность производителей цемента.

"Поскольку этот рынок, особенно в Альберте, но и в целом в провинциях района прерий, так быстро развивается, нам приходится делать все, что мы можем", - говорит Кеннеди. Для того чтобы избежать повторения ситуации с нехваткой цемента 2005 года, Lehigh и ее конкуренты занимаются модернизацией производства и использованием в смесях добавочных цементирующих материалов, таких как зола уноса и летучая кремнеземная пыль. "Мы намерены осуществлять обслуживание этого рынка", - говорит Кеннеди. Метакаолин, созданный из тонкой белой глины под названием каолин, использовался для изготовления высокоэффективного бетона еще с 1966 года, но  из-за проблем с высокими ценами и доступностью было невозможно его широкое использование. Каолин добывается в карьерах Южной Каролины и Джорджии уже на протяжении более чем ста лет, преимущественно, для использования в бумажной промышленности.

"Для производства каолина бумажных марок потребуется очень капиталоинтенсивная технология", - говорит Келли Бабичук, президент Whitemud Resources. В процессе обработки необходимо удалить все посторонние включения для того, чтобы получить продукт бумажной белизны. Цена на каолин бумажной марки колеблется около отметки в $600 за тонну, а это слишком много по сравнению со стоимостью цемента.

Whitemud Resources сосредоточила усилия на производстве WhitemudMK, метакаолина цементной марки. В настоящее время компания сооружает карьер и обрабатывающее предприятие в южном Саскачеване, где имеется крупное и неиспользованное месторождение каолина.

Метакаолин цементной марки можно производить с помощью сухой технологии, которая снижает цену продукта, делая ее более сопоставимой с ценой цемента. Хотя WhitemudMK белого цвета, он не является чисто белым, как это требуется в бумажной промышленности, и Whitemud Resources также не приходится стараться избавиться от всего имеющегося песка. "Отрасль, которую мы обслуживаем, использует песок в готовом продукте», - говорит Бабичук.

Подобно золе уноса, которая является побочным продуктом работы электростанций на угле, и пыли уноса, которая является побочным продуктом производства сплавов металлического кремния и ферросилиция, метакаолин повышает экологическую возобновляемость бетона. При производстве цемента, основного ингредиента бетона, производится примерно одна тонна углекислого газа на каждую тонну цемента. При производстве WhitemudMK производится примерно 55% от этого количества.

Продолжающиеся испытания третьей стороной показывают потенциальные возможности использования WhitemudMK , включая возможность использования большего объема золы уноса. В настоящее время владельцы, которые хотят получить сертификацию LEED, вознаграждены за то, что они используют большую процентную долю золы уноса. Тем не менее, из-за проблем с выдерживанием бетона, содержащего золу уноса, существует предельное количество, которое можно использовать.

Metakaolin затвердевает быстрее чем зола уноса, и у него лучшие эксплуатационные характеристики на ранней стадии схватывания. Хочется надеяться, что использование сочетания метакаолина, золы уноса и цемента позволит производителям уменьшить объемы вредного воздeйствия бетона на окружающую среду без ущерба для его прочности или износостойкости.

Робсон говорит, что однородное качество продукта также станет важным фактором. Альберта является местом, где имеются четыре из существующих в мире источников высококачественной золы уноса, но на это качество могут отрицательно влиять усилия, направленные на уменьшение объемов экологического воздействия электростанций, работающих на угле.

"Некоторые технологии, которые уменьшают объемы выбросов, делают золу уноса непригодной к дальнейшему использованию", - говорит Робсон. - "У метакаолина есть большое преимущество в том, что это будет стабильный продукт, насколько нам известно".

Нет сомнения в том, что отрасли, производящие в Альберте бетон и цемент, будут использовать метакаолин, в той мере, в какой это будет возможно. "У нас сравнительно дорогие материалы и неблагоприятные климатические условия, поэтому мы очень хорошо умеем использовать инновации в области добавок и материалов. Мы не можем себе позволить все время продолжать делать все по старинке", - объясняет Робсон.

C текущей ситуацией и прогнозом развития российского рынка цемента и газобетона можно познакомиться в отчетах Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок цемента в России» и «Рынок газобетона автоклавного и неавтоклавного способов твердения в России»

www.newchemistry.ru