Michem Поликарбоксилатный суперпластификатор Порошок (PCE) выпускается в экологически безопасной формуле с низким содержанием летучих органических соединений (VOC), которая сочетает в себе высокую степень замещения воды (35–45%) с экологическими и санитарными характеристиками, необходимыми для сертификации «зеленого» строительства и устойчивого строительства. Продукт соответствует стандарту UN 3077 (не представляет опасности при транспортировке), производится в соответствии с требованиями системы управления качеством ISO 9001:2015 и обеспечивает двойной эффект в плане устойчивого развития: он позволяет снизить содержание цемента при сохранении эквивалентной прочности (сокращая углеродный след бетона и строительных растворов) и заменяет традиционные добавки с более высоким содержанием ЛОС и повышенной токсичностью, такие как суперпластификаторы на основе нафталина, на более экологически чистые добавки на основе поликарбоксильных эфиров. При дозировке 0,1–0,5% формула PCE с низким содержанием ЛОС обеспечивает такое же снижение водопотребления >25%, 30–50% прирост прочности на сжатие через 28 дней и ≥90% содержание твердых веществ, что характерно для стандартных марок PCE компании Michem, при этом соблюдая строгие ограничения по содержанию летучих органических соединений (ЛОС), требуемые для LEED v4 и других систем оценки экологичности зданий.
Аргументы в пользу экологической устойчивости порошка PCE с низким содержанием ЛОС основываются на трёх принципах. Во-первых, сокращение количества цемента: благодаря снижению водопотребления на 35–45%, PCE позволяет разработчикам рецептур уменьшить соотношение «вода/цемент», что, в свою очередь, дает возможность снизить содержание цемента при сохранении эквивалентной прочности — что напрямую сокращает выбросы CO₂, связанные с производством цемента (примерно 0,8–0,9 тонны CO₂ на тонну портландцемента). Во-вторых, замена нафталина: PCE превосходит суперпластификаторы на основе нафталина в 2 раза по степени снижения водопотребления и в 1,5 раза по приросту прочности, что означает, что PCE обеспечивает эквивалентные эксплуатационные характеристики при примерно вдвое меньшей дозировке — а добавки на основе нафталина получают из каменноугольной смолы или нефтепереработки, содержат больше летучих органических соединений (ЛОС) и в ряде юрисдикций классифицируются как опасные для окружающей среды. В-третьих, сама форма выпуска в виде порошка исключает содержание воды, консерванты и отходы упаковки, связанные с жидкими добавками, что позволяет сократить вес при транспортировке и количество упаковочных материалов на 50–60%.
В проектах экологичного строительства, претендующих на сертификацию по стандарту LEED v4, порошок PCE с низким содержанием ЛОС способствует получению баллов в категории «Материалы и ресурсы» (MR) за счет снижения содержания цемента, а также баллов в категории «Качество внутренней среды» (IEQ) благодаря низкому уровню выбросов ЛОС. Классификация по коду UN 3077 как неопасного груза для транспортировки дополнительно способствует обеспечению экологической устойчивости за счет упрощения логистики, снижения экологических рисков, связанных с транспортировкой, и устранения необходимости соблюдения протоколов по обращению с опасными материалами.
Строительная отрасль испытывает беспрецедентное давление в плане сокращения своего воздействия на окружающую среду. На долю производства цемента приходится примерно 7–8% глобальных выбросов CO₂, что делает его одним из крупнейших отдельных промышленных источников парниковых газов. Для производителей бетона, изготовителей строительных растворов и команд, реализующих строительные проекты, любая технология, позволяющая сократить использование цемента при сохранении или повышении эксплуатационных характеристик, является не просто экологическим предпочтением — она во все большей степени становится нормативным требованием, условием закупочных спецификаций и конкурентной необходимостью.
Системы сертификации экологичного строительства — LEED v4 в Северной Америке, BREEAM в Европе, DGNB в Германии, CASBEE в Японии и аналогичные системы по всему миру — поощряют проекты, направленные на сокращение содержания цемента, использование материалов с низким уровнем выбросов и минимизацию воздействия на окружающую среду, связанного с транспортировкой. Чтобы бетонные и строительные растворные изделия могли учитываться при начислении этих баллов, используемые добавки должны сами соответствовать экологическим критериям: низкий уровень выбросов летучих органических соединений (ЛОС), отнесение к категории неопасных веществ и способность обеспечивать сокращение количества цемента без ухудшения эксплуатационных характеристик. Рецептура порошка PCE с низким содержанием ЛОС разработана специально для соответствия этим критериям.
Отказ от суперпластификаторов на основе нафталина является особенно важной мерой в области устойчивого развития. Добавки на основе нафталина (сульфированные нафталин-формальдегидные конденсаты, SNF) получают из каменноугольной смолы или продуктов нефтепереработки — невозобновляемого сырья с высоким уровнем выбросов углерода. Они содержат остаточный формальдегид и мономеры нафталина, которые могут выделяться в виде газов во время твердения бетона, что ухудшает качество воздуха в закрытых помещениях на строительных объектах. Кроме того, для достижения эквивалентного снижения водопотребления требуется в два раза большая доза ПЦЭ, а это означает, что для обеспечения тех же эксплуатационных характеристик необходимо транспортировать, хранить и обрабатывать вдвое больше химического вещества. PCE, напротив, синтезируется из полиэтиленгликоля и акриловой кислоты, полученных из возобновляемых источников, не содержит формальдегида и обеспечивает эквивалентные эксплуатационные характеристики при вдвое меньшей дозировке.
Для производителей строительной химии и бетона переход с нафталина на ПХЭ с низким содержанием ЛОС является одновременно шагом в сторону защиты окружающей среды и повышением эксплуатационных характеристик. Благодаря двукратному снижению расхода воды и 1,5-кратному увеличению прочности, обеспечиваемым PCE, бетонные и строительные растворы, изготовленные с использованием PCE с низким содержанием ЛОС, не только более экологичны, но и обладают большей прочностью, долговечностью и экономической эффективностью в расчете на единицу эксплуатационных характеристик.
Летучие органические соединения (ЛОС) в строительных химикатах — это органические вещества, которые испаряются при комнатной температуре и способствуют загрязнению воздуха в помещениях, образованию смога, а также оказывают негативное воздействие на здоровье, в том числе вызывая раздражение дыхательных путей и головную боль. В добавках для бетона источниками ЛОС являются остаточные мономеры (формальдегид, нафталин, меламин), растворители, используемые в жидких составах, а также продукты разложения полимера, входящего в состав добавки.
Рецептура порошка PCE компании Michem с низким содержанием ЛОС решает проблему ЛОС на молекулярном уровне:
В ходе полевой проверки порошка PCE с низким содержанием ЛОС в условиях укладки бетона в помещениях выбросы ЛОС с поверхности свежего бетона, измеренные в соответствии со стандартом ASTM D5116 («Стандартное руководство по определению выбросов органических веществ из материалов и изделий, используемых в помещениях, в условиях маломасштабных экологических камер»), находились ниже пределов обнаружения для формальдегида и составляли менее 10 мкг/м³ для общего содержания летучих органических соединений (TVOC) — что значительно ниже самых строгих пороговых значений качества внутренней среды (IEQ) для экологичного строительства.
Основным преимуществом порошка PCE с низким содержанием ЛОС с точки зрения экологической устойчивости является возможность снижения содержания цемента. Механизм этого явления прост: способность PCE к уменьшению водопотребления (35–45%) позволяет снизить водоцементное соотношение с типичного значения 0,50 до 0,25–0,32. При таком более низком соотношении ’вода/цемент» бетон или строительный раствор достигает эквивалентной или более высокой прочности с меньшим количеством цемента, поскольку прочность систем на основе портландцемента в первую очередь определяется соотношением «вода/цемент» (закон Абрамса), а не только содержанием цемента.
Сценарий | соотношение в/ц | Содержание цемента (кг/м³) | 28d Прочность (МПа) | Выбросы CO₂ при производстве цемента (кг/м³) |
Контроль (без PCE) | 0.50 | 380 | 35 | 304–342 |
ПХЭ с низким содержанием ЛОС, 0,21 ТП3Т | 0.32 | 380 | 50–55 | 304–342 (тот же цемент, более высокая прочность) |
ПХЭ с низким содержанием ЛОС при 0,2% (с пониженным содержанием цемента) | 0.32 | 280 | 35 | 224–252 |
Примечание: Выбросы CO₂ от цемента рассчитаны исходя из показателя 0,8–0,9 кг CO₂/кг цемента. Третий сценарий демонстрирует прочность, эквивалентную контрольному образцу, при использовании на 100 кг/м³ меньше цемента — это позволяет сократить выбросы CO₂, связанные с использованием цемента, на 26% на кубический метр бетона.
По опыту нашей группы по техническим применениям, подход, основанный на снижении содержания цемента (третий сценарий), является наиболее распространенной стратегией обеспечения экологической устойчивости, применяемой производителями бетона: сохранение существующих требований к прочности при одновременном снижении содержания цемента, что напрямую приводит к сокращению углеродного следа за счет уменьшения количества воды в составе PCE.
Параметр | Порошок PCE с низким содержанием ЛОС от Michem | На основе нафталина (SNF) |
Сокращение расхода воды при неизменной дозировке | 35–45% | 15–22% |
Дозировка для эквивалентного уменьшения объема воды | 0.15–0.25% | 0.40–0.80% |
28-й день: прирост силы | 30–50% | 20–33% |
Содержание формальдегида | Нет | Остаток (после синтеза) |
Источник сырья | Акриловая кислота + ПЭГ (нефтехимического происхождения/получаемый из возобновляемых источников) | Угольная смола / нефтепереработка |
Выбросы летучих органических соединений | Ниже предела обнаружения (в порошкообразном виде, без растворителей) | Возможное выделение газов (формальдегид, нафталин) |
Классификация транспортных средств | UN 3077 (неопасный) | Различается (некоторые продукты SNF относятся к категории опасных) |
Формат | Сухой порошок (содержание твердого вещества ≥90%) | Обычно жидкое (30–40% — твердое) |
Транспортный вес на одну активную единицу | Низкий (вода не транспортируется) | Высокий (60–70% воды) |
Требуются биоциды | Нет (порошок) | Да (жидкий) |
Полевые испытания, проведенные в соответствии с протоколами EN/ASTM, подтверждают, что порошок PCE с низким содержанием ЛОС при дозировке 0,2% обеспечивает такое же снижение водопоглощения, как и SNF при дозировке 0,5%, при этом обеспечивая в 1,5 раза больший прирост прочности на сжатие через 28 дней. Это означает, что замена SNF на PCE позволяет сократить расход химикатов на 60%, снизить вес груза при транспортировке примерно на 70% (с учётом перехода с жидкой формы на порошковую) и полностью исключить выбросы ЛОС, связанные с формальдегидом.
Категория баллов LEED v4 | Источник | Какую роль играет ПХЭ с низким содержанием ЛОС |
Материалы и ресурсы (MR) | MR Credit: Сокращение воздействия на протяжении всего жизненного цикла здания | Позволяет сократить использование цемента, снижая углеродный след |
Материалы и ресурсы (MR) | MR Credit: Поставка сырья | Порошок PCE производится в соответствии со стандартом ISO 9001:2015; не представляет опасности (UN 3077) |
Качество внутренней среды (IEQ) | Критерий IEQ: Материалы с низким уровнем выделения веществ | Состав с низким содержанием ЛОС; без формальдегида; выбросы ЛОС ниже предела обнаружения |
Качество внутренней среды (IEQ) | Кредит IEQ: Оценка качества воздуха в помещениях | Низкий уровень выбросов ЛОС во время и после укладки бетона |
Инновации (IN) | Кредит на инновации | Стратегия сокращения использования цемента может дать право на получение налогового кредита за инновации в рамках некоторых проектов |
Примечание: Вклад в получение баллов LEED зависит от полного проекта, выбора материалов и схемы сертификации. Вышеуказанное представляет собой потенциальные области вклада, а не гарантированное получение баллов. Проектным группам следует проконсультироваться с аккредитованным специалистом по LEED для проведения анализа баллов с учетом конкретных особенностей проекта.
Недвижимость | Технические характеристики порошка PCE с низким содержанием ЛОС от компании Michem |
Бренд | Michem |
Продукт | Поликарбоксилатный суперпластификатор (PCE) в виде порошка — Экологически безопасный, с низким содержанием летучих органических соединений (ЛОС) |
Классы | SP630 / SP640 / SP670 / SP680 (все доступны в составе с низким содержанием ЛОС) |
Внешний вид | Порошок от белого до светло-желтого цвета |
Состав | Поликарбоксиловый эфир |
Солидное содержание | ≥90% |
Содержание влаги | ≤5% |
Коэффициент уменьшения воды | >25% (верхний диапазон: 35–45%) |
Рекомендуемая дозировка | 0,1–0,51 TP3T по массе цементного материала |
Увеличение прочности на сжатие (28d) | 30–50% |
Содержание летучих органических соединений | Состав с низким содержанием летучих органических соединений (без формальдегида и остаточных растворителей) |
Классификация транспортных средств | UN 3077 (не представляет опасности при транспортировке) |
Управление качеством | Производство, сертифицированное по стандарту ISO 9001:2015 |
Срок годности | 2 года |
Характеристики по сравнению с нафталином | Уменьшение расхода воды в 2 раза, повышение прочности в 1,5 раза |
Источник: официальные технические характеристики компании Michem (michemicals.com).
Шаг | Действие | Подробнее |
1 | Характеристика исходной смеси | Указать текущие показатели соотношения «вода/цемент», содержания цемента и прочности через 28 дней |
2 | Пробный набор PCE | Добавить ПХЭ с низким содержанием ЛОС в пропорции 0,2%; уменьшить количество воды для достижения заданного осадка/текучести |
3 | Измерить прочность | Испытание на прочность через 7 и 28 дней в соответствии со стандартом ASTM C109 |
4 | Рассчитать избыточную прочность | Если прочность превышает номинальное значение более чем на 15%, приступить к уменьшению количества цемента |
5 | Сокращение использования цемента | Уменьшать содержание цемента с шагом 5%; поддерживать соотношение «вода/цемент» с помощью PCE |
6 | Повторное тестирование и оптимизация | Убедиться, что прочность, технологичность и долговечность соответствуют техническим требованиям |
7 | Документальное подтверждение сокращения выбросов углерода | Рассчитать сокращение выбросов CO₂ на кубический метр |
Для технических заданий, предусматривающих использование добавок для бетона с низким уровнем выбросов, можно адаптировать следующую формулировку:
“Добавки к бетону и строительным растворам должны представлять собой порошкообразные суперпластификаторы на основе поликарбоксилатного эфира, соответствующие требованиям UN 3077 (неопасные при транспортировке), с содержанием летучих органических соединений (ЛОС), отвечающим требованиям [применимого стандарта: например, GREENGUARD Gold, CDPH Standard Method v1.2 или эквивалентного]. Добавка не должна содержать добавленного формальдегида. Продукт должен производиться в соответствии с системами управления качеством, сертифицированными по стандарту ISO 9001:2015”.”
Параметр | Текущие показатели (нафталин/SNF) | Target (ПХЭ с низким содержанием ЛОС) | Переходные меры |
Дозировка | 0,5–0,81 TP3T (в жидком состоянии, 401 TP3T в твердом состоянии) | 0,15–0,25% (порошок, содержание твердого вещества ≥90%) | Уменьшить дозировку примерно на 60% |
Содержание воды | Исходные данные | Уменьшить на 30–45% | Регулировка объема воды в партии |
Содержание цемента | Исходные данные | Уменьшить на 10–25% (по желанию) | Провести испытания на прочность |
Оборудование для смешивания | Система дозирования жидкости | Дозирование порошка (объёмное/гравитационное) | Установить дозатор порошка |
Хранение | Резервуары для жидкостей (с биоцидами) | Герметичные мешки/силосы (без биоцидов) | Преобразование объёма хранения |
Транспорт | Опасная жидкость (различные виды) | UN 3077 — неопасный порошок | Обновление информации о логистике |
Проверить | Метод | Критерий приемки |
Выбросы летучих органических соединений | Стандартный метод ASTM D5116 / CDPH | Ниже порогового значения IEQ для проекта |
Содержание формальдегида | EN 120 / Анализ методом ВЭЖХ | Не обнаружено |
Сокращение водопотребления | Сравнение группы, получавшей препарат, с контрольной группой при одинаковом расходе | Снижение ≥25% в соответствии с EN 934-2 |
Прочность на сжатие 28d | ASTM C109 | Увеличение на ≥30% по сравнению с контрольной группой при равном расходе |
Классификация транспортных средств | Документация по коду ООН 3077 | Не представляет опасности при транспортировке |
Качество производства | Сертификат ISO 9001:2015 | Актуальный и действительный |
Состав с низким содержанием ЛОС основан на той же поликарбоксильной эфирной химии и обеспечивает такие же показатели по снижению водопотребления и прочности, что и стандартные марки PCE. Разница заключается в рецептуре и технологическом контроле производства, которые позволяют свести к минимуму содержание остаточных мономеров, исключить формальдегид и гарантировать, что выбросы ЛОС соответствуют самым строгим требованиям к качеству внутреннего воздуха (IEQ) в сфере экологичного строительства. Все эксплуатационные характеристики (степень замещения воды, набор прочности, содержание твердых веществ, дозировка) остаются неизменными.
PCE с низким содержанием ЛОС вносит вклад в двух основных областях: (1) баллы по категории «Материалы и ресурсы» за счет возможности снижения содержания цемента (уменьшение углеродного следа); и (2) баллы по категории «Качество внутренней среды» благодаря низким выбросам ЛОС и отсутствию формальдегида. Конкретные баллы и критерии зависят от полного проекта, состава материалов и схемы сертификации. Для анализа конкретного проекта обратитесь к специалисту, аккредитованному по системе LEED.
В пересчете на килограмм цена порошка PCE может оказаться выше, чем у жидкости на основе нафталина. Однако в расчете на единицу производительности (стоимость на один процент сокращения водопотребления или стоимость на один МПа прироста прочности) PCE, как правило, является более экономически эффективным, поскольку позволяет добиться в 2 раза большего сокращения водопотребления при примерно вдвое меньшей дозировке. Общая стоимость химикатов на кубический метр бетона при использовании PCE обычно ниже, а сокращение расхода цемента, которое становится возможным благодаря PCE, обеспечивает дополнительную экономию на материалах.
Да. Состав с низким содержанием ЛОС доступен для всех четырёх марок Michem PCE (SP630 для портландцемента, SP640 для цемента CSA, SP670 для гипса, SP680 для всех типов бетона/UHPC). Выбор марки зависит от системы вяжущего, а не от состава с низким содержанием ЛОС. В любых областях применения, где используется стандартный порошок Michem PCE, можно применять состав с низким содержанием ЛОС без изменения дозировки или эксплуатационных характеристик.
Согласно классификации ООН № 3077 данный продукт относится к категории “Вещество, опасное для окружающей среды, в твердом состоянии, н.у.к.” — это неопасная классификация для транспортировки, которая упрощает международные перевозки по сравнению с добавками, отнесенными к категории опасных веществ. Порошкообразная форма выпуска дополнительно снижает транспортные расходы за счет исключения веса воды, содержащейся в жидких составах. Всегда уточняйте требования к импорту/экспорту у местных органов власти, поскольку в некоторых юрисдикциях действуют особые требования к документации даже в отношении неопасных веществ.
Данные о продукте:
Цитируемые стандарты:
Для кого это предназначено: Специалисты по проектированию экологичного строительства, менеджеры по вопросам устойчивого развития, разработчики рецептур бетона и строительных растворов, стремящиеся получить сертификат LEED или иную экологическую сертификацию, специалисты по закупкам, занимающиеся поиском материалов с низким уровнем выбросов, а также команды строительных проектов, ставящие целью сокращение углеродного следа.
Как это было снято: Данные о эксплуатационных характеристиках основаны на официальных технических характеристиках продукции Michem (michemicals.com) и утвержденных протоколах испытаний по стандартам EN, ASTM и ISO. Наблюдения, полученные в ходе практического применения, основаны на результатах научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по добавкам для бетона, проводимых технической группой Michem. Анализ баллов по системе LEED v4 основан на общедоступной документации по системе оценки USGBC.
Ограничения: Получение баллов по системе LEED зависит от комплексного проектирования объекта, состава материалов и выбранного пути сертификации — настоящее руководство указывает на потенциальные области, способные внести вклад в набор баллов, но не гарантирует их получение. Результаты по выбросам ЛОС зависят от состава бетонной смеси, условий укладки, вентиляции и окружающей среды. Стратегии снижения содержания цемента должны быть подтверждены испытаниями на прочность и долговечность в соответствии со стандартами ASTM/EN. Приведенные диапазоны дозировок и показатели эксплуатационных характеристик носят ориентировочный характер и должны быть подтверждены полевыми испытаниями в реальных условиях проекта. Настоящее руководство не заменяет инженерного заключения, консультаций специалистов, аккредитованных по системе LEED, или соблюдения местных строительных норм и правил.
Политика обновлений: Пересматривается ежегодно или при каждом обновлении технических характеристик продукции Michem, упомянутых стандартов EN/ASTM/ISO либо требований системы оценки LEED.
Экологически чистый порошок PCE от Michem с низким содержанием летучих органических соединений (VOC) сочетает в себе высокую степень замещения воды (35–45%), повышение прочности на 30–50% и дисперсионные свойства поликарбоксильного эфира, характерные для стандартных марок PCE компании Michem, с экологическими характеристиками, требуемыми для сертификации «зеленого» строительства и устойчивого строительства. Благодаря возможности снижения содержания цемента при сохранении эквивалентной прочности, замене добавок на основе нафталина с более высоким содержанием ЛОС (2-кратное снижение водопотребления, 1,5-кратное повышение прочности) и устранению формальдегида и остаточных растворителей за счет химического состава порошковой формы, добавка PCE с низким содержанием ЛОС обеспечивает ощутимое снижение углеродного следа и вклад в получение баллов по системе LEED v4. Классификация как неопасного материала по коду ООН 3077, производство в соответствии с ISO 9001:2015 и 2-летний срок хранения дополняют профиль экологической устойчивости. Для производителей бетона, разработчиков рецептур строительных растворов и проектных команд в сфере экологичного строительства добавка с низким содержанием ЛОС Порошок PCE — это оптимальное инженерное решение для строительства, ориентированного на высокую производительность и экологическую ответственность.
Меня зовут Тинна, я уже 15 лет работаю в отрасли производства целлюлозных эфиров. Буду рада поделиться с вами своим постом. Если у вас есть интересные идеи, пожалуйста, дайте мне знать.
Пожалуйста, свяжитесь со мной, чтобы получить актуальную цену или запросить пробный тест (наши образцы бесплатны и включают доставку).
Ответы на ваши запросы будут предоставлены в течение 4 часов. Пожалуйста, укажите тип вашего завода и ежемесячный объем производства, чтобы мы могли подготовить для вас индивидуальное ценовое предложение.
Мы оперативно предоставим вам профессиональные решения!
На запросы отвечают в течение 4 часов. Пожалуйста, укажите тип вашего оборудования и ежемесячный объем производства, чтобы мы могли подготовить для вас индивидуальное коммерческое предложение.
