Наноцемент: чудо в кармане

Без внедрения нанотехнологий мы не сможем к 2020 году увеличить производство цемента до 100 млн тонн в год.

На круглом столе в НОСТРОЕ, посвященном современным проблемам цементной промышленности, генеральный директор Института материаловедения и эффективных технологий (ИМЭТ) академик РАЕН (а также Международной академии экологии, безопасности человека и природы, Санкт-Петербургской инженерной академии, Нью-Йоркской академии наук) Марсель Бикбау рассказал о возможностях применения наноцемента, технологию производства которого разработал он и ученые из возглавляемого иминститута.

Мы попросили Марселя Яновича рассказать о том, что такое наноцемент, какие преимущества он дает и почему его почти не применяют у нас в стране.

— Приставка «нано» стала сегодня модной. «Нано» есть и в медицине, и в космических технологиях…А вот теперь и цемент с вашей, Марсель Янович, легкой руки стал «нано». Чем он отличается от обычного?

— На первый взгляд все просто: «наноцемент» — это такой цемент, каждое зерно которого имеет на своей поверхности тонкую — нано — оболочку. Ее размеры — от десятков до ста нанометров. Именно это и придает таким цементам исключительные свойства.

Нанооболочка образуется благодаря специальной технологии модификации портландцемента. Мы подвергаем портландцемент механо-химической обработке в присутствии полимерного вещества. Это полимерное вещество, взаимодействуя с поверхностью цементного зерна, «садится» на него в виде оболочки. Такой цемент мы сделали впервые в мире!

— Как влияет нанокапсуляция на свойства цемента?

— Она придает цементу совершенно замечательные свойства. Например, в полтора—два раза повышает его активность, увеличивает в 5—10 раз сроки хранения, позволяет получить выдающиеся качества в бетонах и т.д.

За счет нанооболочек, окружающих цементное зерно, весь материал начинает работать уже по-новому. Например, есть обычный цемент марки 600 и есть наноцемент той же марки. Они ведут себя по-разному. Обычный — вещь капризная, наноцемент ведет себя стабильно. При этом наноцемент оказывается дешевле обычного!

Цементный завод

Хочу обратить особое внимание: все эти факты, установленные нами, официально подтверждены на самом высоком научном уровне.

Вот что показали специальные испытания, которые провели Роснано и НИИМосстрой. Они взяли исходный цемент марки 500 и на его основе приготавливали различные наноцементы с разным сочетанием цемента и песка. Содержание цемента было соответственно, таким: 90, 75, 55, 45, 35 и 30 процентов (остальное — песок). Даже при содержании цемента всего в 30%, этот наноцемент показал такую же прочность, как и исходный (обычный) цемент марки 500!

— Получается, что при том же количестве исходного материала путем введения нанодобавок и дешевого минерального сырья мы получим гораздо больше цемента, причем высокого качества?

— Да, но при этом еще свойства наноцемента становятся гораздо лучше, чем у исходного обычного!

Вот пример. Саудовская Аравия прислала тонну своего песка и тонну цемента марки 500. Мы им из этого сделали 2 тонны наноцемента марки 700!

— Если я правильно понимаю, этот необычный, уникальный цемент получается из самого обыкновенного портландцемента?!

— Именно!

— Для того, чтобы начать выпуск наноцемента, нужны какие-то специальные заводы? Или дорогостоящее оборудование?

— Нет! Наноцемент можно выпускать на любом цемзаводе! Для этого нужно всего лишь смешать обычный цемент с определенными полимерными добавками. Никакого принципиально нового и дорогостоящего оборудования не требуется. Эти добавки производятся в России, стоимость совершенно приемлемая. Так что в итоге для того, чтобы наладить выпуск наноцемента, нужно лишь желание цементников!

А насколько это выгодно, давайте посчитаем. Сегодня в соответствии со стратегией развития до 2020 года объем производства цемента планируется увеличить с сегодняшних 60 млн тонн до 100 млн тонн. Для этого каждый год нужно вводить новые производственные мощности на выпуск 5 млн тонн цемента. Это требует капитальных вложений по 300 долларов США на одну тонну. Итого — полтора миллиарда долларов капвложений каждый год! Кто их вложит в частную цементную промышленность? Да никто! Сейчас наши производители цемента тратят усилия в основном на то, чтобы не пускать на наш рынок более дешевый китайский и турецкий цемент. Потому что у нас его выпускают по отсталой технологии, мокрым способом, а у них —современным, сухим. К тому же у нас есть и всё возрастающая проблема с кадрами, в том числе с проектировщиками… Исходя из сказанного, понятно, что не будет у нас 100 млн тонн к 2020 году!

Но есть выход — технология наноцемента. Она позволяет, как было сказано ранее, вводить до 70% минеральных добавок! Это шлаки, золы, непригодный для строительства песок и т.д. Причем вводить без снижения прочности исходного обычного цемента! И не надо строить новых заводов, достаточно расширить помольные отделения на существующих. Это потребует капвложений в 20—25 долларов на тонну. На существующих заводах к тем мельницам, которые там уже есть, нужно пристроить дополнительные. И совершенно спокойно можно увеличить производство цемента в полтора—два раза без строительства новых заводов!

— Как возникла идея такого материала?

— Открытие, которое в свое время мы совершили, называется «Явление нанокапсуляции дисперсных веществ». И оно относится не только к цементу. Любые дисперсии могут быть преобразованы в материалы с новыми свойствами за счет этого подхода . И додумались до этого мы, советские, российские ученые. Это открывает колоссальную перспективу получения дисперсных композиционных материалов, которые состоят из нескольких различных соединений. Предвестниками наноцемента были оболочковые пигменты. Кстати, такая технология весьма перспективна и в области изготовления лекарственных средств, поскольку позволит доносить до нужного органа лекарственное вещество в нужное время.

— Почему же производители до сих пор не наладили полномасштабный выпуск наноцемента?

— Есть так называемая консервативная часть наших цементников, которые новые разработки воспринимают в штыки. У них нет желания переходить на что-то новое, поскольку существующее положение вещей их устраивает, цемент и так идет нарасхват.

— Выходит, вашим наноцементом за рубежом интересуются больше, чем у нас в стране?

— Увы, как всегда!

— Образно говоря, у нас «в кармане» лежит настоящее чудо — наноцемент! И оно никому у нас в стране не нужно?!

— Получается, так! И из-за этого мы вскоре будем обречены на то, что придется покупать турецкий или китайский цемент, потому что он дешевле, поскольку производится по современным прогрессивным технологиям (и пошлину на ввозимый цемент больше не задерешь сверх меры — мы вступили в ВТО!). А потом пустят завод снашейнанотехнологией в Саудовской Аравии — будем покупать цемент там. В общем, как с тем паровозом, который изобрели у нас, а покупали мы потом эти локомотивы за границей. Поскольку наши прорывные технологии оказываются нам же самим ненужными!

Источник:

http://rcmm.ru/content/topics/145.html