Техническая и экономическая эффективность добавления многофункциональных органических целлюлозо-волокнистие материалы (моцвм), применяется для улучшения качества строительных смесей и штукатурки на основе гипса

DOI: 10.32743/UniTech.2021.83.2-2.11-14

АННОТАЦИЯ

Сегодня применение 0,1–2% растительного и многофункционального органического целлюлозо-волокнистого материала (МОЦВМ) в сухих смесях на основе гипса оказалось технически рентабельным, предлагается им заменить легкие заполнители на основе вулканических пород, которые до сих пор используются производителями в качестве сухих строительных смесей.

ABSTRACT

Today, the use of 0,1–2% plant and multi-functional organic cellulose-fibrous materials (MFOCFM) in dry mixes based on gypsum has proven to be technically cost-effective, replacing them with lightweight aggregates based on volcanic rocks, which are still used by manufacturers as dry construction materials. mixtures. suggested as.

Ключевые слова: многофункциональный органический целлюлозо-волокнистый материал (МОЦВМ), сухая строительная штукатурная смесь, легкий наполнитель, дешевый лосьон для тела, гипс, перлит.

Keywords: multifunctional organic cellulose-fiber materials, (MOCVM) dry construction plaster mixture, lightweight filler, cheap body lotion, gypsum, perlite.

Введение. В последние годы одной из самых актуальных проблем стало строительство энергоэффективного жилья и использование экологически чистых, безвредных строительных материалов в развитых странах, а также повышение качества материалов за счет снижения стоимости.

Было принято постановление Президента Республики Узбекистан от 23 мая 2019 года № PQ-4335 «О дополнительных мерах по ускоренному развитию отрасли строительных материалов» на 2019–2025 годы.

За счет расширения сырьевой базы производство сухих смесей для различных строительных работ на основе местного сырья планируется довести до 880 тыс. тонн в 2019 году, 890 тыс. тонн – к 2020 году, 900 тыс. тонн – в 2021 году, 920 тыс. тонн – в 2022 году и 950 тыс. тонн – в 2025 году. Кроме того, кредитный лимит на 9 новых проектов по организации производства сухих смесей в 2019–2021 годах составит 18 млн долларов США [7].

Сухая строительная смесь на основе гипса получается с использованием местного сырья, то есть растений и древесной стружки, для получения высокоэффективной сухой строительной смеси, снижающей экологический и практический ущерб от возобновляемых растений и древесных отходов, а также снижая себестоимость разработанного продукта [8].

Это исследование было в центре внимания всех исследователей и производителей долгие годы. За счет сокращения количества продуктов, используемых при производстве строительных материалов, в том числе сухих строительных смесей, с использованием местного сырья достигается экономия затрат на продукт [10–12].

Исследования экономической эффективности использования растительной и многофункциональных органических целлюлозо-волокнистых материалов (МОЦВМ) в сухих смесях на основе гипса проводились в Южной Америке, Центральной Азии, Африке, Австралии, а также в России и Малайзии. Среди российских ученых, внесших вклад в эту область, – А.Т. Баранова, П.И. Боженова, А.В. Волженский, Ю.М. Бутт, Х.С. Воробьева, Ю.П. Горлова, Л.А. Румына и другие. Нам известны труды узбекских ученых: Ю.М. Батырбаев, И.К. Касимов, А.А. Тулаганов, Х.Х. Камилов, Б.Р. Исакулов и Антонио Беральдо, Гладис Камарини, Леандро Широма, Ф.Х. Оливарес, С.М. Коста – и работы ученых из других стран мира. Согласно исследованиям, проведенным за последние 5 лет, использование растительной и древесной щепы в строительных материалах на основе гипса постепенно укрепляет ее позиции.

Растительное сырье и лесные породы деревьев используются во всем мире.

В зависимости от вида каждого растения и дерева свойства строительных материалов на его основе также отличаются друг от друга. В частности, в связи с развитием в Узбекистане выращивания хлопка, пшеницы и риса в исследованиях в основном использовались опилки от них. В других странах мира, в зависимости от аграрных и климатических условий, используют растительные и МОЦВМ [10].

Методология исследования. МОЦВМ (рис. 1) добавляются в сухие строительные штукатурные смеси на основе гипса (в зависимости от вида сухих строительных смесей, мягкости растений и древесной стружки в стандартных размерах ячеек сита, указанных в ГОСТ-31377-2008, ГОСТ-31387-2008 для отделочных штукатурок на гипсовой основе, в зависимости от объемного веса не должны оставаться в большом количестве) [3–5]. Физико-механические параметры применения растительной и древесной щепы в сухой строительной смеси на основе гипса рассмотрены в наших предыдущих статьях [10].

К преимуществам сухой строительной штукатурной смеси на основе гипса можно отнести эффективность применения многофункциональных органических целлюлозо-волокнистых материалов (МОЦВМ) [6] из местного сырья, малую трудоемкость, высокую прочность и экологичность.

а                                б                                     в

Рисунок 1. Общий вид МОЦВМ:

а – тополь; б – солома; в – стебли хлопчатника [10]

Для получения штукатурки на основе гипса с улучшенными физико-механическими свойствами и экономии затрат используются легкие наполнители, такие как перлит, вермикулит, пенополистирол и др. (2 % МОЦВМ) [9].

По результатам исследования мы рассчитали стоимость, добавив 2 % МОЦВМ к 250 тоннам продукта.

Таблица 1.

Продукты, используемые в сухих строительных штукатурных смесях с улучшенными физико-механическими свойствами на гипсовой основе

Примечание: поскольку производство является секретом, соединения в содержании заменяются условными символами. Цены на расходные материалы – по состоянию на 22 сентября 2020 г.

Как видно из первой таблицы, с 2 % МОЦВМ было получено 5 тонн (5000 кг) на 250 тонн, а стоимость МОЦВМ (по состоянию на 22 сентября 2020 года) составляет 1400 сумов, 7 млн ​​сумов за 5 тонн. Это влияет на цену всего продукта на 7,03 %.

Получено 5 % (5000 кг) 2 %-ного перлитового легкого наполнителя на 250 тонн, его цена (по состоянию на 22 сентября 2020 года) составила 10274 сум. 5137000000 сумов за 5 тонн. При этом общая стоимость 250 тонн продукции снизится до 14483 миллионов сумов. Это влияет на цену всего продукта на 35,47 %.

Таблица 2.

Физико-механические свойства производимой сухой строительной штукатурной смеси

Примечание: полученные экспериментальные результаты выполнены в соответствии с ГОСТ 8735-88 п. 9, ГОСТ 31376-2008 п. 7.1, ГОСТ 31376-2008 п. 7.2, ГОСТ 7076-99 и соответствуют требованиям ГОСТ 31377-2008.

Это означает, что годовая мощность производства сухой строительной смеси составляет 292 дня в три смены, коэффициент использования технологического оборудования составляет 0,94, при этом рабочий день в три смены составляет 292 × 0,94 = 275 дней, т.е. суточная производственная мощность предприятия – 30 тонн, 275 × 30 = 8250 тонн. Отсюда следует, что годовая производственная мощность предприятий сухой строительной смеси составляет 8250 тонн, или 8250000 кг.

Расчет годовой экономии (на примере перлита) за счет замены легких заполнителей, полученных при обработке перлита и других вулканических пород, МОЦВМ:

1) 165 тонн 2 %-ного перлитового легкого наполнителя на 8250 тонн продукции, 165000 × 10274 = 165000 долларов США;

 2) щепа 2 % на 8250 тонн продукции 165 тонн, 165000 × 1400 = 22483,94 долларов США.

Отсюда следует, что годовая прибыль предприятия с годовой производственной мощностью 8250 тонн за счет замены перлита легкого наполнителя МОЦВМ составляет:

∑=165000–22483,94=142516,1 долларов США.

Заключение. Эффективность использования 0,1–2 % МОЦВМ в сухих смесях на основе гипса предлагается производителями для доказательства целесообразности замены ими легких заполнителей на основе вулканических пород, используемых при приготовлении сухих строительных смесей.

Список литературы:

1. Гипсовое оборудование // Современные строительные материалы из гипса / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://chinagypsum.ru/2015/06/sovremennye-stroitelnye-materialy-iz-gipsa/.
2. Левинский Ю.Б. Современное решение проблем каркасно-панельного домостроения / Ю.Б. Левинский, Н.В. Волегова // Международный Евразийский симпозиум «Деревообработка: технологии, оборудование, менеджмент XXI века». – Екатеринбург, 2006. – С. 59–66.
3. Логанина В.И., Фролов М.В., Арискин М.В. Влияние вида наполнителя на механизм передачи тепла в теплоизоляционных штукатурках // Пензенский государственный университет архитектуры и строительства. – 2017. – № 5. – С. 6–10 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/vliyanie-vida-napolnitelya-na-mehanizm-peredachi-tepla-v-teploizolyatsionnyh-shtukaturkah/viewer.
4. Материал для использования в качестве добавки в бетон // Патент RU 2548624 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://findpatent.ru/patent/254/2548624.html.
5. Статьи о строительстве и ремонте // Изделия на основе гипса / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://stroy-server.ru/notes/izdeliya-na-osnove-gipsa.
6. Ўзбекистон Республикаси Президентиниг 2019 йил 23 майдаги «Қурилиш ашёлари саноатини жадал ривожлантиришга оид қўшимча чора-тадбирлар тўғрисида» ПҚ-4335-сонли қарори / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.lex.uz/docs/4351738.
7. Antonio Beraldo, Gladis Camarini, Leandro Shiroma. Effect of wood particle treatment on the properties of gypsum plaster pastes and composites / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.researchgate.net/publication/311908552_Effect_of_wood_particle_treatment_on_the_properties_of_gypsum_plaster_pastes_and_composites.
8. Assessment of compression resistance of natural fibers-reinforced gypsum com-posites / S.M. Costa [et al.] // Proceedings of 17º CBECIMat-Congresso Brasileiro de Engenharia e Ciência dos Materiais. – Brasil : Foz do Iguaçu, PR, 2006. – P. 2893–2903 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://fdocuments.us/document/effect-of-wood-particle-treatment-on-the-properties-of-gypsum-tractive-solutions.html.
9. Chekardovsky M.N., Guseva K.P., Lebedev S.Yu. Heat-insulating perlite plasters // Scientific and technical journal. – AGASU, 2019. – P. 88–91 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https: //cyberleninka.ru/article/n/teploizolyatsionnye-perlitovye-shtukaturki/viewer.
10. Essoussi L.H., Linton D.J. Consumers’ willingness to pay for recycled versus new/conventional products // Proceedings of the 2008 Academy of Marketing Science (AMS) Annual Conference / L. Robinson, Jr (ed.). – Springer, Vancouver, BC, 2008. – P. 312.
11. Fayzullaev Z., Saidmuratov B.I., Tillaev A. New type of gypsum based liquid mixture // Journal NX – A Multidisciplinary Peer Reviewed Journal. – 2020. – Special Issue. – P. 194–200 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://journalnx.com/journal-article/20151677.
12. Manufacturing and Properties of Gypsum-Based Products with Recovered Wood and Rubber Materials / Stergios Adamopoulos, Dafni Foti, Elias Voulgaridis, Costas Passialis // BioRes. – № 10 (3). – P. 5573–5585 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://bioresources.cnr.ncsu.edu/ resources/manufacturing-and-properties-of-gypsum-based-products-with-recovered-wood-and-rubber-materials/.
13. Physical modeling of plaster and fiber/plaster composites setting from ultra-sonic measurements / F.H. Olivares [et al.] // Composite Structures. – 1995. – Vol. 30. – P. 351–356 / [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://pdfslide.net/documents/effect-of-wood-particle-treatment-on-the-properties-of-gypsum-tractive-solutions.html.