Применение магнезиально-шунгитовых сухих строительных смесей в строительстве

Гончаров Ю.Д., Рыжов А.С.

ООО «АЛЬФАПОЛ», Санкт-Петербург. e-mail: alfapol@alfapol.ru alfapol.ru

ООО «АЛЬФАПОЛ», созданная в 1997 году, стала первой российской фирмой, освоившей массовый выпуск самовыравнивающихся, готовых к использованию сухих растворных смесей на магнезиальном вяжущем. Мы первые в России освоили в 2002 году выпуск искробезопасных магнезиальных готовых смесей. В 2003 году — промышленный выпуск антиэлектростатических покрытий, в 2004 году — магнезиально – шунгитовых экранирующих покрытий. Новое поколение материалов ТМ «АЛЬФАПОЛ» 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 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. Объектами применения продукции ООО «АЛЬФАПОЛ» являются атомные электростанции, хранилища вооружения и военной техники, склады, терминалы, медицинские, спортивные и детские учреждения, жилые и офисные помещения, реабилитационные центры, помещения строгой секретности в госучреждеииях, 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, Минэнерго, Минсельхоза, Госстроя, Спецстроя, предприятий оборонно-промышленного комплекса.

Материалы, разработанные компанией, обладают уникальными строительными и специальными свойствами, которые подтверждены испытаниями, выполненными аккредитованными лабораториями: ФГУ «Тест-С-Пете6рбург», ИЦ «Прочность» ПГУПС, ИЦ ВНИИПО МВД РФ, СПб ГУ, СПб НИИРГ МЗ РФ, испытательный полигон МО РФ, ФГУП НТЦ «Атлас» и др. 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 грибами;
• защита от электромагнитного излучения, радона, неблагоприятных факторов геодинамическиактивных зон, статического электричества, гамма и рентгеновского излучения.

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, Высокое качество продукции подтверждается постоянными клиентами в регионах России, а также Украине, Белоруссии, Казахстане, Литве. Основные характеристики магнезиально – шунгитовых строительных материалов в области прикладной науки о вяжущих материалах, магнезиальное вяжущее, имеющее историческое название — цемент Сореля (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 Сореля (сочетание порошка оксида магния с водным раствором хлористого магния), образует полимерную структуру в результате фазовых взаимодействий в системе МgО — МgСl₂ — Н₂О с образованием кристаллов гидрооксихлорида магния, имеющих спутано-волокнистую микроструктуру.

Магнезиальный цемент в промышленном строительстве 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 путем смешивания магнезиального вяжущего, заполнителем в котором являлись древесные опилки, а затворителем – водный раствор бишофита.

Широкий размах индустриального и гражданского строительства в последующие годы потребовал дешевых строительных материалов в очень больших объемах, а также простых технологических приемов работы, чему более удовлетворяло другое вяжущее − портландцемент. И на десятки лет магнезиальное вяжущее было предано забвению. Этому способствовал и ряд других причин, например, прекращение исследований и отсутствие достаточной теоретической базы в этом разделе науки.

В начале 90-х годов вновь появился интерес к материалам на магнезиальном вяжущем. Немало этому способствовали открытие уникальных специальных строительных свойств этого материала, которым ранее не находилось применения. Дальнейшие исследования, проведенные специалистами фирмы в 1997-2008 г.г. выявили дополнительно ценные экологические характеристики, а именно − способность усиливать защитные свойства магнезиальных бетонов и растворов (с различными заполнителями – шунгит, гранит, доломит, мрамор, барит и др.) на его основе от электромагнитных излучений радиочастотного диапазона, проявлять антиэлектростатические свойства, газонепроницаемость, искробезопасность и негорючесть.

Материалы на магнезиальном вяжущем обладают высокими прочностными характеристиками, близкими по своим значениям к природным строительным материалам (гранит, мрамор). Но что еще важнее, они имеют более высокие показатели по прочности на растяжение и изгиб (до 20 МПа), что дает неоспоримые преимущества в практическом применении в качестве ровнителей пола и штукатурок. Волокнистые кристаллы материалов не только повышают прочность магнезиального камня, но и действуют как армирующий материал.

Магнезиальные составы излечены от «ксилолитовой водобоязни» исключением из рецептуры древесных заполнителей.Строительные растворы на основе магнезиального вяжущего обладают более высокой, в отличие от портландцемента, адгезией не только к минеральным, но и к органическим веществам (металл, дерево, бетон, натуральный камень, ткани, стекловолокно и т.п.). Из-за высокой плотности материала, малой щелочности и присутствия в составе магнезиальных цементов минерала бишофита (с добавкой шунгита), 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 бактерицидности этих строительных материалов и возможности их применения.К достоинствам магнезиального цемента следует также отнести быстрый темп нарастания прочности. Обычно в возрасте одних суток прочность наших бетонов и растворов достигает 30-50%, а в возрасте 7 суток 60-90% от максимального значения.

В отличие от магнезиальных, бетоны и растворы на основе портландцемента имеют замедленное твердение, неоднородный состав и конгломератное строение. Поэтому традиционные бетонные покрытия полов не удовлетворяют современным стандартам по износостойкости (большое количество пыли) и трещиностойкости (усадочные трещины). Образующиеся в процессе гидратации кристаллические и коллоидные новообразования с течением времени высыхают и уплотняются, что сопровождается усадкой цементного камня.Ниже (в таблице 1) приведены основные параметры и характеристики базовых магнезиальных растворных смесей, и в таблице 2 – базовых бетонных смесей, выпускаемых фирмой ООО «АЛЬФАПОЛ» в соответствии с утвержденными Техническими Условиями.

Основные параметры и характеристики базовых магнезиальных растворных смесей,

Таблица 1

Наименование параметра	Норма по ТУ «АЛЬФАПОЛ М, АМ, АМШ, Р»	Норма по ТУ «АЛЬФАПОЛ К, АК, КР, КИ»	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	Все климатические зоны	Все климатические зоны	По п. 5.3 ТУ

Основные параметры и характеристики базовых магнезиальных бетонных смесей

Таблица 2

Наименование параметра	Норма по ТУ «АЛЬФАПОЛ МБ, ДМБ, АБШ»	Норма по ТУ «АЛЬФАПОЛ МИ, АМИ»	Метод испытания
Марка по удобоукладываемости	П2	Пк2	ГОСТ 10181 ГОСТ 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	Все климатические зоны	Все климатические зоны	По п. 5.3 ТУ

РАДИОЭКРАНИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ

Из приведенных в таблицах можно выделить два конкретных магнезиально-шунгитовых состава, которые являются специальными защитными экранирующими материалами от ЭМИ. Это «АЛЬФАПОЛ АМШ» — сухая растворная смесь и «АЛЬФАПОЛ АБШ» — сухая бетонная смесь. Разработана и выпускается также сухая штукатурная смесь «АЛЬФАПОЛ ШТ-1», имеющая аналогичные защитные функции. Преимущества экранирующих магнезиально-шунгитовых строительных смесей.

Используются вместо (или совместно) обычных цементных ровнителей пола и штукатурок; Снижают уровни электромагнитных излучений радиочастот диапазона 10 кГц- 39 ГГц, электрических полей 50 Гц; В отличие от металлических экранов, 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.

Экранирующие и антиэлектростатические составы для оздоровительных, лечебных, лабораторных, жилых, промышленных, вспомогательных помещений и складов. Рекомендуются для устройства пола (защитного экрана) на предприятиях электронной и радиотехнической промышленности, узлах управления и связи, особо чистых производствах, в медицинских учреждениях, санаториях, домах отдыха, на атомных и электростанциях, в домах и сооружениях, построенных на тектонических разломах, вблизи высоковольтных линий электропередач, передающих теле и радиоантенн, на объектах, подвергающихся воздействию электромагнитных излучений СВЧ диапазона, на объектах Министерства обороны, гражданской авиации, береговых объектах флота и т.п..

Материал служит коллективным средством защиты от электростатических полей и сверхвысокочастотных электромагнитных полей антенн базовых станциймобильной связи, радиолокационных станций, промышленного оборудования, физиотерапевтической аппаратуры а также геопатогенного излучения Земли.Их использование позволяет обеспечить предельно допустимые уровни электромагнитных полей на рабочих местах персонала и снижения класса условий труда с вредного до допустимого, а также обеспечить соблюдение требований санитарно-эпидемиологических нормативных документов: СанПиН 2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в производственных условиях», СанПиН 2.1.8/2.2.4.1383-03 «Гигиенические требования к размещению и эксплуатации передающих радиотехнических объектов», СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».

Материалы могут быть использованы для защиты информации. Применение магнезиально-шунгитовых строительных материалов толщиной 15 мм позволяет снизить требования по уровню побочных электромагнитных излучений в 2-2,5 раза. Для защиты технических средств от преднамеренных электромагнитных излучений применение материала толщиной 15 мм позволяет повысить защищенность в 2 раза. Для защиты информации для создания камер 111 класса по требованиям ГОСТ Р 50414-90, при конструктивном исполнении магнезиально-шунгитовая штукатурка с диэлектрической прослойкой фирмы «АЛЬФАПОЛ» и металлической сеткой дает ослабление до 60 дБ включительно.Таким образом можно констатировать, что разработан новый класс строительных материалов, позволяющий уже сегодня обеспечить защиту населения от электромагнитных излучений в жилых домах, на рабочих местах, а также защитить важные стратегические объекты.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Кузнецова Т.В., Сычов М.М. и др. Специальные цементы. СПб., 1997,

Пащенко А.А. Вяжущие материалы. Киев, 1986