Различные типы средств отделения опалубки

Различные типы средств отделения опалубки (формовочных масел), используемых в строительной индустрии.

Недостатки, преимущества, оценки, требования, свойства.

Основные типы средств для отделения опалубки, используемых в настоящее время в Российской Федерации, можно условно разделить на три группы:

1. Отработанные масла – вымирающий вид.
2. Эмульсии - традиционные, все еще широко используемые средства для отделения опалубки при производстве бетонных элементов
3. Специальные формовочные масла - современные средства для отделения опалубки.

Отработанные масла (часто используемый термин – «отработка»)

Каждому разумному инженеру-технологу более или менее известна недопустимость использования отработанных масел в качестве средств для отделения опалубки при производстве бетонных элементов. Однако некоторые заводы ЖБК все еще применяют отработку, чаще всего с целью сокращения расходов производства (мнимой экономии) и еще по одной причине, которую можно кратко сформулировать как «..мы всегда так делали…». При этом не учитываются или сознательно игнорируются весьма весомые негативные факторы. Если рассматривать сухие цифры, то сокращение расходов при использовании отработки действительно наблюдается, только оно в данном случае происходит за счет:

• значительного ущерба здоровью персонала и окружающей среде,
• неудовлетворительного качества поверхности готовой продукции (масляные разводы, впитывание масла в поверхность бетона, разрыхление и разрушение поверхности готовых элементов
• снижения культуры производства (загрязненность производственных помещений, разливы масла, повышенная опасность производственных травм)
• принципиальной санитарно-гигиенической непригодности готовых бетонных элементов для использования, например, в жилищном строительстве

В зависимости от вида производства, где производился сбор отработанного масла - в основном это гидравлические установки, прессы, турбины, редукторы заводов и пр. - его состав может быть различен. Оно может содержать как простые углеводородные соединения (например, бензин), так и сложные ароматические соединения (дифенилы, трифенилы), являющиеся канцерогенными (вызывающими раковые заболевания) веществами и представляющие большую опасность для здоровья и окружающей среды. В отработанном масле могут содержаться также углеводородные соединения, содержащие фтор, хлор, бром, йод, например, полихлорбензолы, диоксины, фураны, фтор - и хлороуглеводороды.
Синтетические отработанные масла содержат соединения фосфора, серы, нитросоединения углеводородов, силиконовые масла. Эти вещества представляют большую опасность для здоровья человека. Наиболее известные из них – полихлорированные дифенилы, тетрахлорбензилтолуол и эфиры фосфорной кислоты.
Опасность, например, эфиров фосфорной кислоты можно сравнить с фунгицидными препаратами для защиты растений. Они вредно воздействуют на нервную систему человека при вдыхании и попадании в пищеварительный тракт. Опасность полихлорированных углеводородов сравнима с опасностью хлорфенолов, которые используются как фунгицидное средство для пропитки древесины.

Отработанные масла - ядовитые, горючие вещества, относятся к классу опасности AIII. Обогрев емкостей с отработкой опасен и может привести к быстрому повышению давления, выбросу жидкости и возгоранию.
Отработанные масла оказывают отравляющее и раздражающее воздействие на кожу, глаза, слизистую оболочку и дыхательные пути.
При утилизации (сжигании) отработанных масел могут  происходить процессы образования ядовитого хлороводорода, канцерогенных соединений  - диоксинов.

Отработанные масла являются веществами, относящимися к высшему классу опасности для водоемов и источников питьевой воды.

Комментарии, как говорится, излишни. Поэтому мы не будем дальше рассматривать эту группу формовочных средств – это вымирающий вид.

Эмульсии.

Эмульсии – мелкодисперсные смеси масла (содержание масла обычно порядка 5-10%) и воды - изначально были разработаны для всасывающей (деревянной, из волокнистых прессованных материалов) опалубки. Известные торговые концентраты эмульсий - Эмульсол ХТС, Компил, Эмульсол ЭКС-А и подобные. Носителем присадок, растворенных в масле и способствующих отделению бетона, является в данном случае вода. Для равномерного распределения присадок по всей поверхности формы, и, как следствие, хорошего отделения бетона, требуется наличие достаточного количества качественных эмульгаторов и специальных присадок в концентрате, а также тщательный, хорошо отлаженный процесс приготовления МЕЛКОДИСПЕРСНОЙ И СТАБИЛЬНОЙ эмульсии. Как раз эти параметры, а именно качество концентрата и тщательность приготовления готовой эмульсии более или менее стабильного состава, консистенции и дисперсности, являются камнем преткновения для многих производств.

Основное преимущество эмульсий, которое, якобы, видно невооруженным глазом - относительная дешевизна. Именно относительная, поскольку очень часто, при сравнении с формовочным маслами, не берутся в расчет следующие факторы:

• Очень большой расход эмульсии на 1 м2 бетонной поверхности (по сравнению с формовочными маслами – см. ниже.), расслоение эмульсий, трудность их нанесения тонким слоем, очень часто - избыточное нанесение эмульсии. Как следствие – недостаточное качество готовой продукции, образование раковин на поверхности бетонных изделий (вследствие скапливания воды в неровностях формы), затрудненное отделение опалубки, загрязнение производственного помещения.
• Дополнительные затраты на исправление некачественной поверхности бетонных элементов, изготовленных с помощью эмульсий - шпаклевка, выравнивание раковин.
• Трудности с соблюдением на практике постоянных пропорций при приготовлении мелкодисперсной эмульсии, как результат – непостоянное качество готовых изделий.
• Значительный расход рабочего времени и средств на приготовление эмульсии и поддержанию ее в рабочем состоянии - эмульгаторы, постоянное перемешивание эмульсии, расход электроэнергии, дополнительная рабочая сила.
• Дополнительные расходы на содержание и обслуживание расходных емкостей концентрата, прочих компонентов, воды.
• Температурная чувствительность концентратов и самой эмульсии (рекомендуемые температуры хранения и транспортировки – не менее 5 С), необходимость хранения концентратов в теплых складах, проблемы с хранением и применением готовой эмульсии в зимнее время.

Для лучшего понимания, что приготовление качественного опалубочного средства вещь непростая, приведем пример из инструкции по приготовлению готовой  эмульсии из одного концентрата, широко используемого предприятиями ЖБК:  

 «…Раствор готовится непосредственно перед применением. В емкости для приготовления раствора в 3-х литрах воды температурой 60-70 градусов разводится 50 гр. кальцинированной соды NA2CO3. В готовый раствор при интенсивном перемешивании добавляется (торговое название концентрата) в соотношении 3:2. Для улучшения качества поверхности железобетонных изделий рекомендуется в готовый раствор добавить дополнительно при тщательном перемешивании 5-50гр. хозяйственного мыла, предварительно измельченного и замоченного в небольшом количестве воды. Раствор считается стабильным, если в течении 3-х часов выделяется не более 0,8% масла. Выделение «сливок», исчезающих при перемешивании, допускается….».

Несколько странно и как-то жутковато выглядит в 21 веке эта инструкция с компонентами типа «кальцинированная сода» и «хозяйственное мыло» с расплывчатой дозировкой от 5 до 50 грамм,  а также получаемая в результате всех этих операций «стабильная» (!!!) эмульсия, выделяющей сливки (!!!) и отделяющей не более 0,8% (!!!)  масла.

Мо нашему мнению в описанном выше случае стабильность эмульсии и качество используемых эмульгаторов – под большим вопросом. 

В действительности, эмульсии, все еще широко используемые в настоящее время в России, являются в конечном итоге затратным, сложным в использовании средством для разделения опалубки, которое к тому же не позволяет стабильно производить бетонную продукцию с качественной поверхностью. Недаром европейские строители отказались от использования эмульсий более чем 20 лет назад, быстро перейдя на использование формовочных масел.

Справедливости ради надо заметить, что для изготовления специальных бетонных изделий (чистовых, облицовочных, фигурных) за рубежом продолжают использоваться высококачественные эмульсии «масло в воде». В ассортименте ADDINOL также имеется специальная биоразлагаемая эмульсия ADDINOL Ökoplus XTU, изготовленная на базе растительных масел. Однако эта эмульсия готовится по четкой и стабильной заводской рецептуре, поставляется в специальной (оборудованной дыхательными клапанами) закрытой таре, в готовом для использования виде. Эта эмульсия очень стабильна, не выделяет масла и не образует никаких «сливок» в течение как минимум 6 месяцев. Однако она, как и прочие эмульсии, имеет очень большой недостаток – не выдерживает отрицательных температур (вода), что очень осложняет транспортировку и хранение таких средств в наших условиях.

Специальные формовочные масла

ADDINOL Formentrennöl F 2 spezial, F8 spezial, F10, F68, F150, F220. 

Формовчные масла – современные средства для отделения опалубки при производстве всевозможных бетонных элементов и монолитном строительстве. Они поставляются в готовом для использования виде, очень экономичны в работе (расход около 1Л на 50-70 м2 поверхности), имеют стабильный постоянный состав, низкие температуры застывания и могут без проблем транспортироваться, храниться и использоваться в зимнее время.

Требования, предъявляемые современной строительной индустрией к качеству формовочных масел, зависят, прежде всего, от объективных условий применения, материала опалубки, внешней температуры. Кроме того, в разных странах существуют свои предписания санитарного и экологического характера, которые следует учитывать при использовании формовочных масел. В наших условиях на первый план часто выходит самый важный фактор – человеческий (опытность персонала, понимание принципа действия формовочных масел, ответственность и тщательность выполнения операций).  

Факторы функциональности формовочных масел следующие:

1. Бетон – это щелочная среда со значением рН > 7.  При контакте влажного бетона и органических кислот образуется тонкий слой мыла (кальциевые, натриевые соли сложных органических кислот). Именно этот тонкий мыльный слой и обеспечивает беспрепятственное и чистое отделение бетона от опалубки. Для достижения нужного эффекта отделения бетона содержание кислот, их состав и кислотное число формовочного масла должны находиться в строго  определенном диапазоне.
2. С одной стороны формовочное масло должно предотвращать адгезию бетона к опалубке, с другой - оно само должно обладать отличными адгезионными свойствами и образовывать на поверхности опалубки (формы) тонкую масляную пленку перед заливкой бетона. Особенно эти адгезионные свойства важны для металлических опалубок – они подвергаются сильным вибрационным и механическим нагрузкам (при заливке бетона). Создать на их поверхности тонкий и прочный слой формовочного масла довольно трудная задача.
3. Вязкость формовочных масел не должна быть слишком высокой, поскольку они чаще всего наносятся на поверхность опалубки распылением - с помощью ручных пульверизаторов, оснащенных специальными форсунками (плоскостное распыление).
4. В странах с холодным климатом очень важны низкотемпературные свойства формовочных масел – они должны сохранять свою работоспособность и функциональность при отрицательных температурах.

Чтобы изготовить формовочное масло, удовлетворяющее всем этим требованиям, используются растительные, минеральные или полусинтетические базовые масла. В них вводятся дополнительные компоненты: жирные кислоты определенного состава для установления желаемого кислотного числа формовочного масла, присадки, повышающие адгезивную и смачивающую способность формовочного масла. В качественные формовочные масла также вводятся присадки, предотвращающие образование воздушных раковин (раковины с острыми краями) на поверхности и внутри изделия, ингибиторы, замедляющие коррозию металлических форм, и прочие компоненты, выполняющие целый ряд других задач.

Базовые компоненты для изготовления формовочных масел должны выполнять следующие основные требования:

• Хорошие низкотемпературные свойства. Сохранение вязкости и функциональности при отрицательных температурах
• Низкая вязкость
• Экологическая безопасность
• Стабильность
• Хорошая растворяемость присадок, других компонентов (создание гомогенных смесей)

Дизельное топливо.

Во многих случаях требованиям, предъявляемым к вязкости, низкотемпературным свойствам базового компонента удовлетворяет дизельное топливо - во многих странах формовочные масла действительно изготавливаются из него. Однако дизельное топливо не имеет постоянного компонентного состава и качества – таким образом, качество формовочных масел, изготовленных на базе дизельного топлива, очень сильно варьируется. Кроме того, дизельное топливо в некоторых случаях является причиной потемнения бетонной поверхности и вызывает повышенное образование воздушных раковин в бетоне. Однако самая большая проблема дизельного топлива – низкая степень очистки и высокое содержание веществ, небезопасных для здоровья человека – канцерогенных полиароматических углеводородов. Использование дизельного топлива в качестве базового масла означало бы сознательное создание в производственных помещениях среды (при нанесении, распылении формовочного масла), небезопасной для здоровья обслуживающего персонала. Кроме этого, не исключается попадание дизельного топлива в сточные воды и на землю, что очень нежелательно с природоохранной точки зрения.

Масла растительного происхождения.

Наиболее часто используемый положительный фактор этих базовых компонентов - экологическая безопасность. Считается, что мерой экологической безопасности растительных масел является их биологическая разлагаемость. Однако последние исследования «жизненного цикла» растительных масел ставят под вопрос этот постулат, поскольку при их производстве возникает такая нагрузка на экологию, которая, по сути, сводит на нет преимущества биологической разлагаемости этих продуктов. При детальном сравнении всех экологически опасных факторов (производства и использования) растительные масла стоят, как оказалось, в одном ряду с минеральными маслами нефтяного происхождения.

Хорошие экологические свойства растительных масел имеют и негативную сторону - они подвержены микробиологическому разложению. Поэтому при использовании таких масел в качестве формовочных часто наблюдается возникновение неприятного запаха при долгом складировании масла, а также при дальнейшем использовании готовых бетонных элементов, на поверхности которых остается некоторое количество формовочного средства.

При использовании растительных масел в качестве базы для формовочных средств нет необходимости введения дополнительных присадок – жирных кислот. Их в растительных маслах даже слишком много. Дело в том, что для обеспечения достаточно хороших низкотемпературных свойств растительное масло должно содержать много жирных ненасыщенных кислот – только в этом случае оно может сохранять свою вязкость и функциональность при отрицательных температурах. Однако, кислотное число таких растительных масел слишком высоко для формовочных средств. Поэтому часто используют масла с более низким кислотным показателем, а необходимые низкотемпературные свойства достигаются разбавлением масла растворителем. Это существенно повышает стоимость формовочных масел и ухудшает экологические свойства продукта.

Парафиновые минеральные масла

Для изготовления формовочных средств эта группа масел является масел наиболее приемлемыми с точки зрения безопасности для окружающей среды и здоровья человека, низкотемпературных и вязкостных свойств, стабильности, растворяемости присадок.

По результатам тестов именно в парафиновых маслах отлично растворяются эмульгаторы, антикоррозионные присадки, акрилатные присадки для предотвращения образования воздушных включений.

Парафиновые и гидрокрекинговые (имеют структуру, идентичную парафиновым маслам) масла высокой очистки (высок ой степен и депарафинизации), используемые для изготовления формовочных масел ADDINOL, обладают превосходными низкотемпературными свойствами. В отличие от растительных масел, парафиновые масла позволяют изготовить формовочное масло практически любой вязкости. Это очень важно и существенно для потребителей, работающих с различными видами бетонов, в различных условиях и климатических зонах.

Парафиновые масла являются, по сути, природными продуктами (нефтяное происхождение), биоразлагаемость масел Addinol F 10 - порядка 70%, Addinol F5 – до 90% согласно тестамCEC-L-33-T-82. Они не содержат канцерогенных и вредных для здоровья персонала веществ - соединений тяжелых металлов, галогенов, полициклических ароматических углеводородов.

Формовочные масла ADDINOL практически бесцветные (по шкале согласно DIN ISO 2049 – от 0,5 до 1,5 единиц – бесцветные до светло-желтого)и не оставляют на поверхности бетона разводов и темных пятен, обеспечивая тем самым отличный торговый вид бетонных изделий.

Формовочное масло Addinol F 10, используемое в основном в монолитном строительстве и при производстве бетонных элементов – плит, перекрытий, готовых блоков с проемами и т.д. - очень удобно и экономично в использовании. При распылении через тонкие плоскостные форсунки их расход (в зависимости от вида опалубки) составляет порядка 1Л на 50-70 м2. При этом слой наносимого масла должен быть по возможности более тонким. Очень часто персонал заводов ЖБК, привыкший к работе с эмульсолами, старается нанести на форму избыток масла, считая, что тем самым обеспечивается лучшее отлипание бетона от формы после отверждения. Это категорически ошибочное мнение. При избыточном нанесении формовочного средства, содержащиеся в нем кислоты, призванные обеспечить тонкий разделительный слой на поверхности бетона, проникают внутрь бетонной заготовки. При этом реакция кислот с солями кальция и образование мыльного разделительного слоя происходит не на поверхности бетона, а несколько глубже. В результате при распалубке происходит адгезия бетона к форме и выламывание разрыхленной поверхности готового изделия.

Специалисты фирмы ADDINOL RUS, Санкт-Петербург, могут порекомендовать Вам способы экономичного нанесения формовочного масла и несложные методы контроля правильной толщины масляного слоя.

Формовочные масла более высоких вязкостей (ADDINOL F 68, F 150, F 220) используются в основном при производстве легких бетонных блоков (пористый бетон, газобетон), удобны в использовании, отличаются превосходной функциональностью, экономичностью.

По всем вопросам использования формовочных масел ADDINOL на Вашем производстве, а также приобретения специальных распылителей для экономичного и правильного нанесения этих средств, Вы можете обращаться в представительство ADDINOL Lube Oil GmbH на территории Российской Федерации

ООО ADDINOL RUS, Санкт-Петербург, Седова 13.
Тел. (812) 334 15 27, (812) 334 14 16
www.addinol.ru

или к представителям ADDINOL в Вашем регионе, контакты которых Вы найдете на странице
www.addinol.ru

Торговая марка ADDINOL отражает философию нашего предприятия:

“Мы производим эксклюзивные, фирменные товары наивысшего качества и продаем их по честной цене с целью содействия экономическому росту наших партнеров”

С уважением,
ООО АДДИНОЛ РУС