ПроСтройМат.ру. Цемент аммиак


Частный детектив. По следу аммиака в бетоне. Часть 2 ПроСтройМат.ру

Напомню, что в первой части я начал рассматривать популярные статьи в русском интернете, повествующих о проблемах с запахом или эмиссии аммиака из бетона в новостройках Петербурга.

В статьях, которые можно найти по ссылкам:http://www.bn.ru/articles/2012/04/06/91238.htmlhttp://www.online812.ru/2012/02/15/001/http://www.tkastrey.ru/fundament/ammiak_v_betone.html

рассмотрены в общем возможные причины появления запаха аммиака, последствия его воздействия на здоровье человека, застройщики, среди которых весьма серьезные компании, с достаточно сильными службами контроля качества, т.е. обвинять поголовно строителей - точно неправильный путь.Эти статьи сходятся в одном- до сих пор не определены причины, не определены однозначно источники запаха в бетоне и виновники, хотя в первое время весь груз ответственности возложили на Цемактив и других поставщиков химических добавок в бетоны, которые якобы содержали в своем составе повышенные количества карбамидов и нитратов.Здесь также приводятся возможные способы борьбы с запахом аммиака в уже построенных зданиях. В основном это разогрев пушками и пропитка специальными окислительно-восстановительными составами с последующим покрытием типа штукатурки, кольматация.При всей спорности этих методов устранения запаха они имеют главный недостаток- экономически очень затратны. В первом случае- огромные затраты электроэнергии или газа, во втором тысячи квадратных метров дополнительной недешевой штукатурки и пропитки помимо основной отделки. Это могло бы минимизировать выделение аммиака в помещение в каком-то частном случае, но при таких масштабах-это тупиковый путь.

Далее встречаются публикации сотрудников Государственного Архитектурного комитетаhttp://www.science-education.ru/105-7025http://stroy-profi.info/archive/11219

Отсюда стоит взять на заметку полезные цифрыПредельно допустимые концентрации (ПДК) аммиака в воздухе рабочей зоны составляет 20 мг/м³. Согласно гигиеническим нормативам ГН 2.1.6.1338-03 ПДК аммиака в атмосферном воздухе населённых мест равна: среднесуточная 0,04 мг/м³; максимальная разовая 0,2 мг/м³.

(Примечание: Для атмосферы именно жилого помещения такого норматива в России нет. Минимальное значение органолептического обнаружения аммиака -37 мг/м3  , т.е. при такой концентрации человек начинает ощущать запах аммиака. Это значит, что если мы чувствуем запах аммиака в квартире, его концентрация уже как в минимум 1000 раз превышает ПДК)

Аммиак образуется из тех азотсодержащих веществ, в которых степень окисления азота равна минус 3 (N-3). Можно выделить следующие наиболее вероятные причины и источники появления аммиака в бетоне:- транспортировка цемента в неочищенных вагонах-цементовозах;- наличие повышенного содержания интенсификаторов помола в цементе;- наличие аммиака в золах-уноса, применяемых в качестве минеральной добавки в цементе и бетоне;- химические добавки-модификаторы бетонной смеси и бетона, способные к образованию аммиака.

Транспортировка цемента в неочищенных вагонах-цементовозахВ связи с напряженной ситуацией с РЖД по износу подвижного состава, перевозящего цемент, не исключена возможность использования неочищенных вагонов. Так, в прессе приводятся случаи поставки под погрузку цемента немытых вагонов, перевозивших минеральные удобрения. В результате этого возможно попадание азотных удобрений в цемент и далее в бетон. При определенных условиях (влажность, повышенная температура, присутствие щелочей) происходит разложение составляющих удобрений, и выделяется аммиак.

(Комментарий: почему же пахнет цемент из мешков и автоцементововзов?)

Наличие повышенного содержания интенсификатора помола в цементеИсточником соединений в цементе, которые способны к выделению аммиака, могут являться поверхностно активные вещества (ПАВ), такие как аминоспирты. К подобным вещества можно отнести – триэтаноламин (ТЭА), диэтаноламин (ДЭА), моноэтаноламин (МЭА) или другие подобные соединения, используемые иногда в качестве интенсификаторов помола цемента. Интенсификаторы помола – технологические добавки (ПАВ), вводимые при помоле клинкера, уменьшают поверхностную энергию частиц, что способствует облегчению помола, тем самым повышается производительность цементных мельниц, удельная поверхность частиц и другие показатели. Наиболее эффективным и получившим широкое применение интенсификатором помола цементного клинкера является триэтаноламин. Теоретически триэтаноламин способен к гидролизу с образованием этиленоксида и выделением аммиака:N(Ch3 Ch3OH)3 → (Ch3)2O + Nh4 .Однако при нормальных условиях все алканоламины стабильны и обладают высокой стойкостью в щелочной среде. Они используются уже в течение десятков лет, и ранее никогда не отмечалось их разложение в цементе с выделением газообразного аммиака.

Тем не менее экспериментальные данные свидетельствуют о способности цементов выделять аммиак. В работе проводились исследования по определению эмиссии аммиака из бетонных смесей, приготовленных на портландцементах разных производителей, по методике, разработанной в Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете (СПбГАСУ). Выяснилось, что все исследованные цементы способны в той или иной степени образовывать аммиак. Причиной значительного выделения аммиака из бетонов, изготавливаемых на цементах, в которых содержатся интенсификаторы помола в виде аминов, может быть передозировка последних. В этом вопросе большое значение приобретает культура производства ичеловеческий фактор.

(Комментарий: Судя по отзывам, пахнут бетоны из цементов, заведомо не содержали интенсификаторов. ЛСР-Цемент, по крайней мере в первое время, работал без интенсификаторов. Однако это очень интересное направление мысли, т.к. этаноламины получают аммолизом этиленоксида, то есть реакцией с аммиаком. В результате реакции получается смесь этаноламинов. Количеством аммиака регулируется состав соотношение этаноламинов в смеси. Далее непрореагировавший аммиак удаляется из смеси на рецикл. Вопрос в том, насколько образовавшиеся соединения удовлетворяют целевым этаноламинам. Иначе говоря, не имеют ли эти интенсификаторы некое количество слабосвязанных аммонийных групп...А вот методику очень интересно посмотреть. Никто не раскрывает свои методики, но с важным видом рассказывают об их достоверности).

Стоит отметить, что по российским стандартам изменения в качестве цемента, произведенного с применением интенсификатора помола, никак не отражаются документально, т.е.  производитель не обязан указывать в паспорте содержание и тип интенсификатора помола. Поэтому необходимо более полное раскрытие информации с указанием в вещественном составе цемента не только вида применяемого интенсификатора помола, но и его количества. Важным также представляется совместимость интенсификатора помола цемента с такимиактивными компонентами бетона, как химические добавки. В настоящий момент ощущается недостаток информации, связанной с вопросами взаимодействия интенсификаторов помола цемента с другими составляющими бетонной смеси и бетона.

Наличие аммиака в золах-уноса, применяемых в качестве минеральной добавки в цементе и бетоне

Зола-уноса представляет собой тонкодисперсный материал, состоящий, как правило, из частичек размером от долей микрона до 0,14 мм. Зола-уноса широко используется в технологии цемента и бетона в качестве минеральной добавки и вводится в цемент в количестве до 20% от массы по ГОСТ 31108-2003 «Цементы общестроительные. Технические условия» либо в бетонные смеси согласно ГОСТ 25818-91 «Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия». Зола-уноса образуется в результате сжигания твердого топлива на тепловых электростанциях (ТЭС) и улавливается электрофильтрами. Наличие аммиака в золе-уноса обусловлено тем, что на ТЭС для сокращения выбросов оксидов азота (NOx) в атмосферу в поток дымовых газов инжектируется восстановительный агент, в качестве которого обычно применяют аммиак или мочевину, часть которого выводится из системы вместе с золой-уноса. Зола-уноса с низкой концентрацией аммиака содержит 50–120 мг Nh4/кг, средней концентрацией 250–600 мг Nh4/кг и высокой степенью загрязнения аммиаком около 700–1200 мг Nh4/кг.При наличии аммонизированной золы-уноса в бетонной смеси или растворе при затворении водой происходит выброс газообразного аммиака. При высоком содержании аммиака в золе концентрация аммиака в воздухе может превышать 20 мг/м3. На этапе приготовления и укладки бетонной смеси или раствора выделяющиеся высокие концентрации аммиакасоздают неблагоприятные условия для рабочих, особенно при проведении работ в замкнутых пространствах при отсутствии вентиляции. Также в исследовании было обнаружено, что более 50% от первоначально рассчитанного аммиака осталось в толще бетонной конструкции, и это остаточное количество аммиака будет диффундировать из бетона с очень низкой скоростью в течение многих месяцев. В долгосрочной перспективе эмиссия аммиака из подобных конструкций станет причиной загрязнения газовоздушной среды в помещениях.

(Комментарий: Такая теория мне кажется очень сомнительной, по крайней мере применительно к Петербургу, т.к. здесь нет электростанций, работающих на угле. ЖД-тариф сводит на нет ее доставку. Но даже если ее кто-то и использует, мне очень сомнительно, что в технологическом цикле той золы используется впрыск аммиака или внесение мочевины, т.к. в России, насколько мне известно, не введены промышленные нормы на выбросы NOx)

Химические добавки-модификаторы бетонной смеси и бетона, способные к образованию аммиакаАммиак может образовываться по реакции гидролиза из амидо-, аминогрупп и аммонийных соединений, входящих в состав модификаторов. Часто такие соединения встречаются в пластификаторах, противоморозных добавках, добавках-ускорителях и комплексных модификаторах. К веществам, способным выступать в роли потенциального источника аммиака в бетонных конструкциях и применяемых в технологии бетона, можно отнести следующие:– сульфированные меламиноформальдегидные смолы, входят в состав пластификаторов и суперпластификаторов;– аммонийная форма нитрата кальция (Ca5Nh5(NO3)11*10h3O), используется в качестве ускорителя сроков схватывания и компонента в противоморозных добавках;– амиды карбоновых кислот с общей формулой RCONh3 , входят в состав противоморозных добавок и ускорителей твердения;– алифатические моноаминомонокарбоновые кислоты (аминокислоты), например, аминоуксусная (гликоколь) Nh3-Ch3-COOH; аминопропионовая (α-аланин) Ch4-CH(Nh3)-COOH; аминовалериановая (норвалин) Ch4-Ch3-Ch3-CH(Nh3)-COOH, входят в состав добавок регуляторов твердения бетона;– гидроксид аммония (аммиачная вода) Nh5OH, модификатор противоморозного действия;– нитрат аммония Nh5N03, модификатор противоморозного действия;– карбамид или мочевина CO(Nh3)2, модификатор противоморозного действия, а также составляющая комплексных модификаторов, получил наиболее широкое применение в практике строительства.Большинство описанных выше соединений и веществ, при нормальных условиях стабильны в щелочной среде твердеющего цемента. Однако при совместном использовании с другими органическими или неорганическими соединениями, например пластификаторами, солями и т.п., последние могут интенсифицировать процесс распада азотсодержащего вещества с выделением аммиака. Нельзя также отвергать и гипотезу о том, что частицы цемента, содержащие различные количества тяжелых металлов или растворимых щелочей, могут выступать в качестве катализаторов процесса такой деструкции.

(Комментарий: сильное выделении аммиака наблюдается и на других добавках, не содержащий вышеуказанных соединений)

Анализируя источники , можно сделать вывод, что большинство случаев загрязнения внутрижилищной среды аммиаком связано с введением в бетон мочевины вкачестве противоморозной добавки. Рекомендуемые дозировки: до минус 5 °С – 8% массыцемента; до минус 10 °С – 10%; до минус 15 °С – 12%. В зависимости от дозировки,полный выход аммиака из бетонной конструкции, содержащей основанную на мочевинепротивоморозную добавку, может занять более 10 лет. Таким образом, эмиссия аммиакаиз бетонных конструкций, содержащих мочевину, может стать причиной загрязнениявоздуха в помещениях в течение длительного периода времени.

(Комментарий: Хотя раньше мочевину использовали все и не жаловались. Хотя не было такого объема монолитного строительства)

С другими материалами по теме аммиака/аммония/азота в технологии бетона и цемента вы можете ознакомиться по тэгам Аммиак в бетоне, Аммиак в цементе, Оксиды азота

Продолжение следует...

Вы можете обсудить интересующие темы или предложить новые на форуме портала /forum.

www.prostroymat.ru

Частный детектив. По следу аммиака в бетоне. Часть 3 ПроСтройМат.ру

Продолжая просматривать материалы, имеющиеся в сети, где рассказываются разные мнения о запахе аммиака в бетоне, азотных соединений в цементе, химических добавках и т.д. приходим уже к более интересным публикациям.

http://ледибосс.рф/?p=35883Доклад Сивкова С.П., Эмиссия вредных веществ из бетонов и меры борьбы с ними.

Доклад представлен в форме видеозаписи. Материал изложен уже более многогранно в отличие от предыдущих публикаций. Изначально указаны в основном те же возможные причины возникновения запаха аммиака в бетоне, источники аммоний-иона в бетонной и растворной смеси.Докладчик делает особый акцент на большую вероятность негативных последствий от использования химических добавок в бетон, и как одно и таких последствий- запах аммиака в бетоне. Точнее не от использования вообще. Сергей Павлович не утверждает , что добавки -единственный виновник, а призывает заняться комплексным изучением проблемы.Здесь в первый раз услышал способ фотокаталитического преобразования выделяющегося аммиака в азот. Вопрос в том, что если использовать аппаратуру в процессе строительства, то, вероятно, это недешево и хлопотно, так же, как и тепловые пушки. Озвучен вариант специальной штукатурки, содержащей вещества с фотокаталитическим эффектом, т.е. аммиак не пытаются “загнать внутрь”, а “перерабатывают” на выходе с поверхности бетона. Способ явно тоже в копеечку встанет, и успешное использование вне лаборатории в промышленных масштабах явно требует серьезного подтверждения.Также прозвучала близкая мне мысль о присутствии нитридов металлов в цементе, как причине образования аммиака при приготовлении бетонной смеси. Публикацию по этому поводу я приводил еще в ноябре: Почему же цемент, а потом бетон, а потом квартиры пахнут аммиаком?

Однако сейчас я склоняюсь к тому, что нитриды в составе клинкерных минералов портландцемента, способные к реакции, прореагируют в процессе именно приготовления, схватывания и твердения цементного раствора в составе бетонной смеси, т.е. попросту пока бетон мокрый. Т.к. нитриды в основной массе должны интенсивно прореагировать в водной среде в присутствии щелочей. А большая часть воды в свободном виде уходит из неувлажняемого бетона в течении недели за счет естественного испарения, и по целевому назначению- в гидросиликаты кальция и другие промежуточные соединения цементного геля. Через месяц бетон должен быть практически сухим. В обычном доме влага в бетоне далее будет присутствовать только за счет естественной влажности воздуха. Т.е. дальнейшее активное выделение аммиака за счет разложения нитридов весьма сомнительно.

Самое главное к чему призывает Докладчик- комплексные исследования комбинаций системы Вяжущее-Хим.Модификатор-Наполнитель-Заполнитель.

И это правильно. Пока все мы мыслим старыми категориями и не верим, что могли сложиться в законченные комбинации сразу несколько факторов. Это как в книге Нассима Талеба “Черный Лебедь” про из ряда вон выходящие события, которые случаются неожиданно, непредсказуемо или кажутся абсолютно невозможными. Но о невозможности таких событий- Черных лебедей- нельзя было утверждать и до того, как они произошли. Все эти события, возможно, будут представляться нам потом закономерными.

Все это я к тому, что один цемент, причем только с Востока Ленобласти при смешении с добавкой, причем только из Швейцарии может дать эффект выделения аммиака. Так же как и другой цемент с юго-запада Ленобласти при замесе с заполнителями из Карелии тоже будет вонять аммиаком.Я фантазирую, но чем черт не шутит. Раз теоретически докопаться до истины не получается- надо копать.

И вот в докладе уже слышим про известные теперь всем питерским бетонщикам организацию ООО «Росаналит» и Химфак Университета. Очень ценное замечание Докладчика: “... У нас, цементников, нет достаточно точного и доступного оборудования, а у них, химиков, нет цементников...”. В это замечание стоит крепко вдуматься, прежде, чем брать на веру и покупать чьи -либо закрытые методики.

Проходя дальше по поиску, видим, что данным научным структурам промышленные круги Петербурга поручили разобраться с аммиаком, и даже выделяют под это немалые средства.

http://sro2.ru/home/330-2011-12-15-11-42-22

Проблему качества используемого бетона на строительных объектах поднял координатор НОСТРОЙ по г. Санкт-Петербургу Алексей Белоусов на окружной конференции, состоявшейся 21 октября 2011 года, и призвал профессиональное сообщество к объединению усилий и привлечению научных сил для ее решения.

24 ноября 2011 года региональной комиссией по контролю качества СМР и строительных материалов при Союзе строительных организаций и объединений (ССОО) утверждено техническое задание на выполнение НИР по разработке и исследованию методов прогнозирования и предотвращения эмиссии аммиака из бетона.

Соисполнителями выступают Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, ООО «Росаналит» и Химический факультет Санкт-Петербургского государственного университета.

Строители железнодорожных комплексов в рамках проводимой борьбы за качество и снижение вреда в строительстве подтвердили участие в программе НИР и его финансировании совместно с другими участниками строительного сообщества Санкт-Петербурга.

Итогом реализации результатов НИР станет внедрение разработанных средств и методов нейтрализации действия вредных примесей в бетоне на предприятиях строительного комплекса.

Ссылка на Техническое задание на выполнение НИР по теме:

"Разработка и аттестация методик выполнения измерений мочевины, ионов аммония и нитрат-ионов в бетонных смесях. Разработка и проведение испытаний химических составов, обеспечивающих снижение эмиссии аммиака из бетонов до допустимых уровней. Определение критических концентраций аммонийсодержащих соединений в бетонных смесях, вызывающих эмиссии аммиака из бетона.Разработка основных положений Проекта стандарта СРО НП "Объединение строителей Санкт-Петербурга" "Экологическая безопасность бетонных смесей. Общие технические требования и инструментальный контроль".

Дальше попробуем найти материалы, информацию, методики, которые были разработаны в процессе изучения настоящей проблемы.

Продолжение следует...

С другими материалами по теме аммиака/аммония/азота в технологии бетона и цемента вы можете ознакомиться по тэгам Аммиак в бетоне, Аммиак в цементе, Оксиды азота

Вы можете обсудить интересующие темы или предложить новые на форуме портала /forum.

P.P.S.: Интересная статья про профессиональные заболевания строителей

www.prostroymat.ru

Противоморозные добавки для бетона Biotech —ЭМИССИЯ АММИАКА ИЗ БЕТОНА: ВЗГЛЯД С ДРУГОЙ СТОРОНЫ

ЭМИССИЯ АММИАКА ИЗ БЕТОНА: ВЗГЛЯД С ДРУГОЙ СТОРОНЫ

Сивков С.П., к.т.н., Мищенко И.В., Галкина А.Д. — РХТУ им. Д.И.Менделеева

Несмотря на некоторое снижение накала страстей, проблема «аммиачных квартир» или «аммиачных домов» остается по-прежнему актуальной. Периодически в печати появляются сообщения, что в отдельных, недавно построенных квартирах или домах ощущается запах аммиака. Следует напомнить, что запах аммиака в воздухе ощущается при концентрации 37 мг/м’. ПДК аммиака в воздухе жилых помещений не установлена, однако среднесуточная ПДК аммиака в атмосферном воздухе населенных пунктов не должна превышать 0,04 мг/м3, что почти на три порядка ниже порога органолептического обнаружения. Поэтому без проведения специальных исследований нельзя с достоверностью утверждать, присутствует ли аммиак в воздухе помещения или нет. Однако выполненные ЛЦ «Экология» (Москва) выборочные измерения показали, что практически в половине обследованных вновь построенных квартир концентрация аммиака заметно превышает предельно допустимые значения.

В связи с широким обсуждением проблемы вину на эмиссию аммиака из свежеприготовленного бетона в конце концов возложили на азотсодержащие химические добавки, используемые в составе бетонных смесей. Особенно остро эта проблема встала в Санкт-Петербурге и Северо-Западном ФО, где строители требуют от изготовителей бетонных смесей и поставщиков компонентов бетонных смесей заключение, что их продукция не содержит азота в любой форме. Эта фобия поддерживается и искусственно раздувается некоторыми «специалистами», преследующими свои коммерческие интересы. Между тем окончательного, научного подтверждения причины и источника эмиссии аммиака из цементного бетона до настоящего времени нет.

Данная публикация является попыткой снять обвинения в адрес «бетонщиков» и хотя бы частично возложить ответственность за эмиссию аммиака из бетона на «цементников».

Степень окисления азота в аммиаке равна минус 3 (NT3), т.-е. азот в аммиаке находится в восстановленной форме, как правило, в виде аммоний-иона Nh5+ Анализ, выполненный М. Киррудзи и М. Самнером (Grace Construction Products), показал, что причинами появления такого азота в составе портландцемента могут быть:

  • использование интенсификаторов помола (алканоламинов) или специальных технологических добавок содержащих азот в восстановленной форме;
  • использование в качестве вспомогательного компонента цемента пыли электрофильтров при достаточно высоком содержании аммоний- иона в составе сырьевых материалов, используемых для производства портландцемента;
  • использование в качестве минеральных добавок зол ГЭС, оборудованных системами снижения выбросов оксидов азота.

В нашей работе была разработана методика измерения концентрации аммоний-иона в процессе гидратации и твердения цемента. Методика заключается в проведении гидратации навески цемента в воде при отношении В/Т = 10 с отделением жидкой фазы после определенного срока гидратации фильтрацией или центрифугированием. После отделения мешающих ионов с помощью сегнетовой соли (кристаллического тартрата калия-натрия) концентрация Nh5+ в жидкой фазе определялась колориметрически с помощью реактива Несслера, образующего с аммоний-ионом комплекс желтого цвета:

2[HgI4]2- + Nh4 + ЗОН—   ->   [OHg2Nh3]I   +   7 I— +   2Н2О

Исследования проводились с цементами различных цементных заводов, различного химико-минералогического и вещественного состава и измельченных  как  в присутствии, так и  в отсутствии  интенсификаторов помола.

Установлена удивительная вещь: образование более или менее значительного количества аммоний-иона наблюдается при гидратации практически любого цемента и происходит в первые 15-20 минут после начала взаимодействия цемента с водой. При использовании смешанных цементов концентрация аммоний-иона в растворе, как правило, снижается, что указывает на то, что его источником является клинкерный компонент цемента. В присутствии добавок — окислителей (например, Н2О2;) скорость выделения аммоний-йона в жидкую фазу увеличивается, а в присутствии восстановителей (Na2S2O3) заметно замедляется.

Для объяснения причин образования аммоний-иона в жидкой фазе твердеющего цемента была предложена гипотеза, что он образуется в результате гидролиза нитридов железа Fe4N. В свою очередь, нитрид железа образуется в результате нарушения технологического процесса обжига и охлаждения портландцементного клинкера в присутствии восстановителей -углерода или оксида углерода топлива.

Для интенсификации теплообмена некоторые операторы направляют факел горящего топлива на слой материала во вращающейся печи. При недостатке воздуха и неполном сгорании углерода с образованием СО в клинкере возможно протекание реакции:

2C4AF +  CO -> 2C3A + C2F + 2FeO + CO,

Если часть несгоревшего топлива засыпается обжигаемым материалом, то восстановительные условия продолжают существовать и в колосниковом клинкерном холодильнике, где закись железа при температурах менее 700 °С взаимодействует с атмосферным азотом с образованием нитрида:

8FeO + 8СО + N2 -> 2Fe4N + SCО2

Нитрид железа неустойчив и во влажной среде способен разлагаться с выделением  аммиака,   поэтому  часть его  исчезает   при  помоле  цемента, транспортировке в системах пневмотранспорта и хранении в цементных силосах. Однако, если цемент содержит много нитрида железа, то его гидратация сопровождается реакцией:

4Fe4N + 34Н2О + 9О2 -> 16Fe(OH)3 + 4Nh5OH

Для протекания данной реакции обязательным условием является наличие кислорода или любого другого окислителя в составе цементного раствора. Вот почему добавки — окислители интенсифицируют реакцию гидролиза нитрида, а добавки — восстановители её блокируют.

Для подтверждения предложенной гипотезы смесь измельченного портландцементного клинкера и угля нагревалась в трубчатой электрической печи до температуры 1100 — 1300 °С при небольшом количестве воздуха, а затем температура в печи снижалась до 500 — 600 °С и через неё продувался азот N2. Образование Fe4N было зафиксировано методами рентгенофазового анализа и инфракрасной спектроскопии. Цемент, полученный путем помола, совместно с гипсом обработанного подобным образом клинкера, демонстрировал при гидратации выделение в жидкую фазу аммоний-иона в количествах, в 25 — 100 раз превышающих исходную концентрацию.

Таким образом, было обнаружено неизвестное ранее явление -выделение аммоний-иона при гидратации цементов, связанное с окислительным гидролизом нитридов металлов, образующихся в результате обжига и охлаждения портландцементного клинкера в восстановительных условиях. В качестве мер борьбы с эмиссией аммиака из бетонов можно предложить следующее:

  • ликвидация восстановительных условий при обжиге и охлаждении клинкера;
  • вылеживание клинкера перед измельчением;
  • длительное хранение цемента в силосах;

Для профилактики и предотвращения возможной эмиссии аммиака в состав бетонной смеси можно     вводить специальные добавки восстановители или антиоксиданты, а также добавки, снижающие количество вовлеченного в бетонную смесь воздуха.

 

biotech.ru

Термоэмиссионный способ количественного определения аммиака в бетоне

Изобретение относится к области технологии строительного производства и заключается в количественном определении аммиака в бетонных конструкциях, используемых в жилом строительстве. Способ заключается в предварительном увлажнении образца бетона и его последующем нагреве, в котором термоэмиссия проводится при разряжении 700 мм рт.ст. и температуре 80-300°C. Достигается повышение эффективности и ускорение анализа. 1 ил.

 

Изобретение относится к области технологий строительного производства и может быть использовано для количественного определения аммиака в бетонных конструкциях, применяемых в жилом строительстве.

При использовании бетонных перекрытий применяют добавки типа диамид уксусной кислоты, поташ (отход аммиачного производства), цемент с зольной пылью и др. Впоследствии в жилых помещениях из-за реакции гидролиза аммонийно-содержащих соединений выделяется аммиак, что создает дискомфортные условия для жилья. Для выбора способа снижения аммиака в помещениях необходимо учитывать содержание аммиака в бетоне.

Известен способ определения аммиака из герметично закрытых термостатированных камер с помещенными в них образцами при температуре 23±2°C и насыщении, выраженном как соотношение площади поверхности образца к объему камеры

При этом химические исследования воздушной среды камер осуществляют с помощью газового хроматографа «Кристалл 5000-2» (см. Санитарно-гигиеническая оценка полимерных и полимерсодержащих строительных материалов и конструкций, предназначенных для применения в строительстве жилых, общественных и промышленных зданий. Методические указания. МУ 2.1.2.1829-04, утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 06.01.2004).

Недостатком известного способа является то, что анализ проводят в течение 5 суток. Кроме того, при температуре 23±2°C гидролиз неполный и термоэмиссия аммиака неэффективна. Определенная данным способом концентрация аммиака в мг/м воздуха не позволяет оценить массовое содержание аммиака на тонну перекрытия, что не дает возможность выбрать оптимальную технологию по снижению аммиака в объеме помещения.

Известен способ Кьельдаля, заключающийся в нагреве азотосодержащего вещества до кипения с достаточным количеством концентрированной серной кислоты (Г. Мейр / Анализ и определение строения органических веществ: пер. с нем. / Под ред. проф. В. Родионова и проф. А. Киприянова. - 5-е изд. - Харьков-Киев: Гос .науч.-техн. изд-во Украины, 1936. - С. 129-130).

Недостатком данного способа является длительность процесса кипения и последующей дистилляции. При этом концентрированная серная кислота при высокой температуре частично разлагается до SO3, что приводит к неточному определению аммиака.

Техническая задача, решаемая заявляемым изобретением, заключается в уменьшении времени количественного определения содержания аммиака в бетоне за счет быстрого и полного извлечения аммиака из бетона.

Поставленная задача решается тем, что термоэмиссионный способ количественного определения аммиака в бетоне заключается в предварительном увлажнении образца бетона и его последующем нагреве, в котором термоэмиссия проводится при разряжении 700 мм рт. ст. и температуре 80-300°C.

Сущность заявляемого термоэмиссионного способа количественного определения аммиака в бетоне поясняется чертежом, на котором схематично изображена установка термоэмиссионного анализа.

Установка термоэмиссионного анализа содержит камеру 1, изготовленную из фторопласта и выполненную в виде цилиндра с двумя завинчивающимися крышками. Одна из крышек камеры 1 снабжена двумя патрубками, один из которых соединен с выполненными из стекла поглотителями Рихтера 2. Поглотители Рихтера 2 заполнены раствором серной кислоты концентрацией 0,05 н и объемом 5 см3. Камера 1 размещена в электропечи 3 с терморегулятором 4.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.

Для более быстрого и полного выделения аммиака образец бетона предварительно увлажняют. Увлажненный образец бетона помещают в камеру 1 вышеописанной установки термоэмиссионного анализа. Для извлечения аммиака из камеры 1 подключают вакуумный насос 3, который создает разряжение 700 мм рт. ст. для интенсификации процесса эмиссии аммиака из бетона. При температуре 150°C нагревать достаточно 40 минут, при 200°C - 20 минут. При указанных условиях происходит быстрый гидролиз аммонийно-содержащих компонентов бетона. После проведения термоэмиссии раствор из поглотителей Рихтера 2 переносят в коническую колбу и титруют раствором NaOH (едкий натр) концентрацией 0,05 н. Количество аммиака С в исследуемом образце бетона вычисляют по следующей формуле

С - масса аммиака в исследуемом образце, мкг/кг;

m - масса образца, г;

1,225 - количество серной кислоты в 5 мл поглотительного раствора;

V - объем раствора NaOH, пошедшего на титрование раствора из поглотителей Рихтера, мл;

n1 - число поглотителей Рихтера;

n2 - поправочный коэффициент, определяемый по формуле

V1 - объем раствора NaOH (≈0,005 н), пошедшего на титрование 5 мл (0,005 н) раствора серной кислоты (холостая проба), мл.

Таким образом, заявляемое изобретение позволяет сократить время количественного определения содержания аммиака в бетоне за счет быстрого и полного извлечения аммиака из бетона.

Термоэмиссионный способ количественного определения аммиака в бетоне, заключающийся в предварительном увлажнении образца бетона и его последующем нагреве, в котором термоэмиссия проводится при разряжении 700 мм рт. ст. и температуре 80-300°C.

www.findpatent.ru

Запах аммиака в новостройках: что делать?

Строительное сообщество Петербурга разделилось на два противоположных лагеря. Одни считают, что источник аммиачного запаха в квартирах найден, другие уверены, что проблема до сих пор не выявлена. БН попытался собрать все возможные версии. И выяснил, что побороть запах в ближайшее время не удастся.

По данным Роспотребнадзора РФ, «аммиачная» проблема характерна исключительно для строительного рынка Петербурга. По словам пресс-секретаря этого ведомства Любови Воропаевой, в новостройках иных городов аммиаком не пахнет – по крайней мере, жалоб потребителей из других регионов не зафиксировано.

Петербургские застройщики, дома которых с лета прошлого года поражает «аммиачная чума», по-прежнему весьма неохотно дают комментарии на этот счет. Большинство высказываний сводятся к одному: проблема существует и специалисты работают над ее устранением. Число пострадавших квартир тем временем растет.

Кто виноват

Еще в сентябре прошлого года глава Госстройнадзора Александр Орт заявил, что проблема с запахом аммиака в домах одного из застройщиков была вызвана добавкой «Цемактив З», который используется для укрепления бетона в холодное время года. Весной этого года вице-президент НП «СРО «Объединение строителей Санкт-Петербурга» Алексей Белоусов в разговоре с корреспондентом БН сообщил о том, что после проведения всех необходимых исследований причину зловония, наконец, нашли – аммиаком пахнет именно из-за этой добавки.

Тем не менее безапелляционно утверждать, что в появлении запаха однозначно виновата добавка – нельзя. Руководство ООО «Цемактив-Санкт-Петербург» до сих пор категорически отвергает претензии в свой адрес. Еще в прошлом году в адрес БН было прислано информационное письмо, в котором говорится: «ООО «Цемактив» применяет только сырье, разрешенное в качестве модификаторов для бетонов и строительных растворов основополагающими нормативными документами (ГОСТ, СНиП, СП). Все сырье имеет санитарно-эпидемиологические заключения, либо паспорта безопасности, либо свидетельства о государственной регистрации».

В пресс-службе Комитета по строительству также подчеркивают, что изучение проблемы до сих пор продолжается и о результатах говорить рано. Называть «виновника» считают преждевременным и в Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете (ГАСУ) – специалисты именно этого ведомства официально занимаются исследованием «аммиачной» проблемы. Заведующий кафедрой строительных материалов и технологий ГАСУ, профессор Юрий Пухаренко заявил БН, что экспертиза пока не завершена. Но уже сегодня кафедра выявила несколько причин появления аммиачного запаха.

«Использование различных присадок и компонентов бетонной смеси – лишь один из факторов появления неприятного запаха. Пока ясно лишь то, что его причиной действительно является аммиак. Универсальный способ устранения проблемы мы не нашли до сих пор», – сообщил Юрий Пухаренко.

Интересно, что обострение аммиачной проблемы, по мнению заведующего кафедрой, обусловлено, как ни странно, повышением качества петербургских строек: запах проявляется благодаря отсутствию естественной вентиляции в новых домах. «До недавнего времени строители не сильно заботились о герметичности стыковки блочных конструкций. Такого рода недоделки обеспечивали неплохую вентиляцию помещений – если запах аммиака и присутствовал в новостройках, то мог выветриваться естественным образом», – считает Юрий Пухаренко.

По его словам, в некоторых случаях запах устраняется длительным проветриванием, иногда – заменой бетонной стяжки. Но главная проблема в том, что даже отсутствие запаха вовсе не гарантирует, что в квартире нет концентрации аммиака.

Хотели, как лучше

Сразу несколько оптовых продавцов присадок на условиях анонимности сообщили БН о своих сомнениях в том, что истинные причины скрыты в присадках. Их главным аргументом является тот факт, что в течение многих лет проблема не возникала, а проявилась лишь сейчас – когда у всех продавцов присадок налажен контроль продукции, а закупки производятся только у легальных производителей.

Некоторые участники рынка утверждают, что «благоухать» может не только «Цемактив З», но и другие содержащиеся в бетоне добавки. В частности – карбонит, который при неправильной дозировке бетонного раствора распадается и выделяет аммиак. Директор ассоциации «А–Бетон» Эдуард Полонуэр говорит, что к негативным последствиям может привести и смешение бетона от разных производителей.

Сразу несколько опрошенных БН экспертов, опять же на условиях анонимности, утверждают, что главная причина зловония – в дешевом и некачественном цементе иностранного производства. Дело в том, что в начале 2008 года петербургский строительный рынок стал ощущать острый дефицит поставок цемента. Это подстегнуло импортеров ввозить новые партии. Так, в 2008 году, по оценкам экспертов, поставки китайского цемента в страну увеличились вдвое. Этот стройматериал начали завозить также из Турции и Молдавии. К середине 2008-го дефицит на строительном рынке начал спадать, но этот товар продолжал поступать в страну. Импортеры стали понимать, что пока груз дойдет до России, он может стать невостребованным на рынке, поэтому цены снижались до минимума. Один из трейдеров рассказал, что в то время речь могла идти о продаже крупных объемов по бросовым ценам. «Импортеры пытались вернуть хотя бы часть средств», – вспоминает источник БН. Вполне вероятно, что в этой суматохе на петербургский строительный рынок и проникла крупная партия некачественного товара.

Сами застройщики предпочитают не комментировать данный вопрос и не говорить о том, какой марки цемент использовался при возведении «ароматных» домов.

Уроки химии

Аммиак является веществом, вредным для здоровья. При острых отравлениях появляется насморк, боль в горле, гиперемия слизистых оболочек верхних дыхательных путей и глаз. При тяжелых отравлениях у человека наблюдается сильный кашель, удушье, головная боль, боль в желудке и рвота. Наступает расстройство дыхания и кровообращения. Но, слава Богу, у владельцев квартир в Санкт-Петербурге таких случаев не отмечено.

«Как и любое другое активное химическое вещество, аммиак может быть вреден для человека. Многое зависит от концентрации и длительности его воздействия на организм. Аммиачный запах может вызвать аллергические реакции и раздражение верхних дыхательных путей», – говорит заместитель Главного государственного санитарного врача по Приморскому, Петроградскому, Курортному, Кронштадтскому районам Татьяна Хижняк.

Как отмечают в Комиссии по недвижимости Общества потребителей Петербурга и Ленобласти, число жалоб на запах аммиака постоянно растет. «С наступлением весны обращений стало больше – как правило, запах проявляется в домах, построенных весьма известными и крупными компаниями», – отмечает руководитель юридической службы Комиссии по недвижимости Екатерина Метелева. По ее словам, во многих случаях граждане пытаются расторгнуть договоры купли-продажи и вернуть заплаченные деньги.

По данным Общества потребителей Петербурга и Ленобласти, концентрация аммиака в некоторых петербургских новостройках превышает предельно допустимые нормы в 60 раз. Пока что исследовано несколько десятков помещений, хотя неприятный запах с лета прошлого года проявился уже в сотнях квартир новостроек Петербурга.

Сергей Бардин

Игорь Фёдоров

БН.ру

Обсудить на форуме

sroportal.ru


Смотрите также