Разработка рецептур сухих строительных смесей

Химический холдинг «Новый мир» занимается разработкой рецептур для производства сухих строительных смесей (в том числе новых видов сухих смесей).

Перечень работ по научно-техническому сопровождению организации производства ССС:

1. Составление номенклатуры сухих строительных смесей, рекомендуемых к производству у заказчика на начальном этапе (первая очередь) и при дальнейшем развитии производства. Ориентировочная оценка объема производства.

Первичная номенклатура ССС, рекомендуемая к производству, базируется на анализе реально существующего рынка ССС в России в целом и в регионе потенциального заказчика. Исходя из этого анализа, назначается номенклатура из 5-ти смесей, представляющих для заказчика наибольший коммерческий интерес на начальном этапе освоения производства.

Эта номенклатура должна быть сориентирована на выпуск модифицированных ССС, которые могут обеспечить максимальную прибыль при минимально возможном уровне затрат на сырье. Кроме этих 5-ти смесей, в номенклатуру первой очереди производства включаются 5 немодифицированных (соответственно, более дешевых) смесей, ориентированных на массовый спрос.

Таким образом, первичная номенклатура включает 10 наименований смесей. Кроме этого, составляется дополнительный список из 10 смесей, рекомендуемых заказчику к выпуску при дальнейшем развитии производства (2-я очередь).

По согласованию с заказчиком устанавливается ориентировочный общий объем производства, а также объем производства по каждому виду смеси.

2. Составление перечня необходимого сырья (вяжущие вещества, заполнители, наполнители) и целевых функциональных добавок (водоудерживающих, полимерных, пластифицирующих, ускорителей и др.) для выпуска ССС, рекомендованных к производству.

В соответствии с согласованной номенклатурой ССС заказчику предоставляется перечень всех необходимых сырьевых материалов. Этот перечень включает основные типовые материалы (вяжущие вещества, заполнители, наполнители) и функциональные добавки, необходимые для производства сухих смесей принятой номенклатуры 1-й очереди. Перечень сырья и добавок включает:

  • характеристики сырья и добавок в соответствии с действующими ТУ и стандартами;
  • технические характеристики сырья и добавок, необходимые для их эффективного использования, выходящие за рамки требований действующих нормативных документов;
  • список заводов и фирм-производителей основных видов сырья и добавок (отечественных и зарубежных);
  • диапазон цен сырья и добавок для производства сухих смесей;
  • расходные коэффициенты (диапазон) по сырью и добавкам в составе смесей.

Кроме характеристик собственно типового сырья, заказчику предоставляются базовые рецептуры ССС 1-й очереди, основывающиеся на типовых материалах, без учета специфики конкретного сырья заказчика. Эти базовые рецептуры составляются для 10 составов первичной рекомендованной номенклатуры и являются исходными для предварительных экономических расчетов ожидаемых затрат на сырье и добавки в смете общих затрат на организацию производства смесей. В качестве рабочих (практических) эти рецептуры не могут быть использованы без учета конкретных характеристик сырья заказчика.

3. Анализ образцов сырья и добавок, предоставленных заказчиком (химический, фазово-минералогический, гранулометрический состав и др.), с целью определения пригодности сырья для производства ССС заданной номенклатуры.

В соответствии с общим списком сырья и добавок, необходимых для производства сухих смесей согласованной номенклатуры (разделы 1 и 2), заказчик предоставляет для анализа пробы конкретных видов сырья и добавок, доступных для использования в регионе заказчика. Прежде всего, это относится к образцам вяжущих веществ (цементов, извести, гипса), заполнителей (кварцевых, строительных песков, песков из дробленых горных пород) и наполнителей (например, молотых известняков, доломитов, мраморов).

Образцы добавок, относящихся, чаще всего, к импортным материалам, предоставляются заказчиком по согласованию с разработчиком рецептур через фирмы-производители добавок. Как правило, получение соответствующих образцов — хорошо налаженная процедура. Образцы основных материалов предоставляются в следующих количествах:

  • цементы — 30-35 кг;
  • известь гидратная — 3-5 кг;
  • заполнители (каждого вида) — 30-40 кг;
  • наполнители — 10-15 кг;
  • добавки — 0,25-0.5 кг.

Анализ предоставленных проб осуществляется по двум направлениям:

  • получение физико-химических, разово-минералогических и гранулометрических характеристик;
  • технологические испытания сырья в модельных составах смесей, планируемых к производству.

На основе анализа образцов сырья делается вывод о его пригодности для производства смесей планируемой номенклатуры. Делаются рекомендации заказчику о предпочтительности использования того или иного сырья. За представительность проб, направленных на анализ, отвечает заказчик.

4. Разработка рецептур сухих строительных смесей из сырьевых материалов и добавок, предоставленных заказчиком в соответствии с утвержденной номенклатурой.

После выбора образцов сырья, отвечающих в максимальной степени требованиям к их использованию при производстве ССС принятой номенклатуры, заказчик утверждает эти образцы как рабочие для разработки конкретных рецептур сухих смесей. Разработка рецептур осуществляется по принципу получения смесей с требуемым уровнем технологических и строительно-технических свойств.

Изготавливаются контрольные образцы по каждому виду разработанного состава сухой смеси, образцы испытываются в соответствии с принятыми методиками с целью определения уровня их технологических свойств и строительно-технических характеристик. Составляются сводная таблица свойств разработанных ССС и таблица разработанных рецептур, рассчитывается удельный расход каждого сырьевого компонента и добавок на 1 тонну готовой смеси.

Исходя их предварительной оценки объема производства (раздел 1), составляется материальный баланс производства в суточном, месячном и годовом масштабе по каждому сырьевому компоненту и каждой добавке.

5. Разработка системы технологического контроля производства сухих смесей заданной номенклатуры.

Определяются основные параметры (показатели) для технологического контроля производства ССС каждого вида. Эти параметры предусматривают обязательный входной контроль качества исходного сырья (вяжущих веществ, заполнителей, наполнителей) и оперативный контроль материалов в ходе производства.

Дается описание методик для входного контроля сырья и оперативного контроля. Разрабатывается карта технологического контроля производства. Составляется перечень лабораторного оборудования, необходимого для осуществления контроля.

6. Разработка системы показателей для контроля качества готовой продукции (нормируемых свойств ССС) и методик для их оценки, в т. ч. методик для экспресс-анализов.

Для каждого из 10-ти составов первой очереди производства составляется перечень показателей, характеризующих уровень качества смеси данного вида. Эти показатели должны характеризовать:

1. Свойства растворной смеси (сухой смеси, затворенной водой) для оценки ее технологичности, т. е. удобства ее использования в условиях строительной площадки (например, пластичность, живучесть, водоудерживающую способность, водоотделение и др.).

2. Свойства раствора (затвердевшей растворной смеси), определяющие его технические характеристики и долговечность (например, прочность при сжатии, при изгибе, адгезию, пористость и др.).
Составляется перечень методик для определения качества производимых смесей. Эти методики могут быть 3-х уровней:

  • методики, предусмотренные стандартами России (ГОСТом);
  • методики, реализуемые в соответствии с действующими техническими условиями (ТУ);
  • ненормированные лабораторные методики (экспрессные, качественные и т. п.

На методики, предусмотренные и изложенные в действующих ГОСТах и ТУ, даются соответствующие ссылки. Ненормированные методики описываются полностью. Поскольку большая часть технических характеристик сухих смесей определяется по результатам долгосрочных испытаний (например, 28 суток), а отгрузка сухих смесей производится обычно через 1-3 суток, необходимо иметь систему краткосрочных испытаний (экспресс-методик) для гарантийного прогнозирования свойств отгружаемых сухих смесей. Описание таких методик также передается заказчику.

7. Обучение технолога-заказчика принципам составления и оптимизации рецептур ССС.

Специалистом, ответственным за соблюдение технологических параметров при производстве сухих смесей, контроль производства и качество изготовляемой продукции является инженер-технолог. Инженер-технолог принимает решение о пригодности поступившего на производство исходного сырья для ССС, корректирует рецептуру сухих смесей при изменении качества сырья, принимает решение о возможности замены тех или иных компонентов сухих смесей.

Одна из основных проблем обеспечения качества ССС — нестабильность технических характеристик поступающих на завод компонентов, иногда даже в тех случаях, когда поставка того или иного компонента осуществляется одним и тем же поставщиком. Технолог должен принимать решение о возможности замены поставщиков сырья и добавок. Принятие того или иного решения технолог должен осуществлять на основе испытания сырья и добавок в лаборатории завода или передать образцы соответствующих материалов для испытания в независимый центр.

Одно из направлений работы технолога — контакты с наиболее крупными и квалифицированными потребителями сухих смесей с целью получения информации о качестве произведенных смесей в реальных условиях строительства. Основная задача такой работы — совершенствование качества смесей, уточнение требований потребителей и решение спорных вопросов по качеству продукции.

Для повышения квалификации технолога мы готовы провести его обучение и консультацию по вопросам, связанным с разработкой и оптимизацией рецептуры сухих смесей и определения их свойств. Возможный срок такого обучения-консультации — 1-4 недели, в зависимости от квалификации технолога. Программа подготовки технолога составляется с учетом пожеланий заказчика.

8. Составление проектов технической документации, необходимой для организации производства: технических условий, гигиенических сертификатов, технологических регламентов, комплектации заводской лаборатории.

Для организации и нормального функционирования производства ССС составляется комплект технологических документов, включающий следующие позиции:

  • технические условия на все виды производимых ССС. Составляется проект ТУ, требующий согласования на месте производства. Государственные стандарты на ССС до настоящего времени не разработаны, ССС не подлежат обязательной сертификации;
  • технологический регламент производства ССС на данном производстве;
  • гигиенические сертификаты на все виды продукции (подлежат утверждению в местных службах санитарного контроля);
  • перечень лабораторного оборудования для технологического контроля и контроля качества готовых ССС.

По желанию заказчика этот перечень может быть конкретизирован и расширен.

Отправить заявку