ASCEM - щелочной активированный цемент, который может использоваться в тех же сферах применения, что и традиционный цемент. Физико-химические свойства ASCEM аналогичны свойствам традиционного цемента.

Строительный раствор и бетон ASCEM отличаются высокой износостойкостью даже в агрессивной среде, такой как морская вода, а также обладает низкой температурой гидратации.
ASCEM цемент получают совместным помолом специального доменного шлака, зольной пыли (смешанных в равных долях), а также щелочного активизатора (небольшой процент). Процесс производства в основном заключается в расплавлении сырья, в результате которого получается подходящий химический состав в стеклофазе. Следующим этапом производства является активация шлака.

Процесс производства основан на проверенных технологиях, а также оказывает намного меньшее воздействие на окружающую среду по сравнению с традиционными методами производства цемента, благодаря следующим факторам: снижение пылевыделения,  относительно низкое выделение углекислого газа в атмосферу и возможность использовать в производстве до 70% вторичного сырья, например, такого как зольная пыль.

Компания ASCEM B.V. разработала производственное ноу-хау и провела существенную программу испытания цементного раствора и бетона, произведенных из цемента ASCEM.

ASCEM шлак
Основные компоненты - Al2O3, SiO2, CaO смешиваются в пропорции, которая позволяет получить оптимальный состав смеси для получения высококачественного шлака после расплава компонентов (диаграмма Ранкина). Данная пропорция была выявлена путем многочисленных лабораторных тестов и пробных запусков на полупромышленных установках. Сразу после расплава жидкая стекломасса проходит этап охлаждения для получения высокого содержания стекла в гранулированном шлаке.

Выше указанные принципы оптимального состава сырьевой смеси и быстрое охлаждение расплава позволяют получит шлак с очень высокой потенциальной реакционной способностью. Гранулят может храниться в течение длительного периода времени без потери данного свойства.

ASCEM цемент
После измельчения до порошкообразного состояния шлак готов к реакции при взаимодействии с водой. Реакция начнется благодаря присутствию щелочных активизаторов.

В связи с высокой реакционной способностью данного шлака, необходимы добавки, сдерживающие реакцию, такие как зольная пыль или другое химически инертное вещество. В связи с этим 50/50 смесь измельченного шлака и химически инертного вещества является стандартным рецептом цемента ASCEM.

Тип реакции, происходящий при взаимодействии  ASCEM  цемента с водой, отличается от аналогичной реакции портландцемента. Щелочной активированный шлак способен сильно реагировать с самого начала, благодаря активизатору, стимулирующему реакцию.

ASCEM строительный раствор и бетон
Цемент ASCEM может использоваться в традиционных бетонных и строительных смесях.
Строительный раствор: сразу после добавления воды и смешивания консистенция раствора меняется в течение нескольких часов, затем начинается процесс затвердевания.

Ниже представлена диаграмма нарастания прочности строительного раствора и бетона, произведенных на основе ASCEM цемента. Данные получены в ходе исследований, проведенных компанией ASCEM B.V., и результаты выдерживают сравнение с традиционным портландцементом.

Компанией были разработаны 2 вида цемента: ASCEM® I обладающий свойствами, сопоставимыми с традиционным портландцементом, и ASCEM® II модифицированный цемент, обладающий высокой прочностью.

Свойства цемента ASCEM®
- Цемент ASCEM®   обладает очень низкой температурой гидратации при производстве бетона, в связи  с этим он может использоваться в производстве монолитного бетона, укладываемого в большие массивы.
- другим важным свойством ASCEM® бетона является его высокая коррозиестойкость в агрессивной среде, такой как морская вода или сточные воды.

Ниже приведена сравнительная таблица свойств ASCEM®  цемента и традиционного портландцемента.

0 одинаково
+немного превосходит
++превосходит
 +++ намного превосходит

Процесс производства
Процесс производства цемента ASCEM® состоит их из трех этапов, которые отличаются от этапов производства традиционного портландцемента: плавление, охлаждение расплава, помол цемента.

Плавление
Основа ASCEM® цемента  - специальный гидравлический шлак. Сырье для получения данного шлака расплавляется в плавильной печи. Перед тем как поступить в плавильную печь сырье проходит через устройство предварительного нагрева, использующее отработанное тепло плавильной печи. Плавильная печь напоминает стекловаренную печь, однако при производстве ASCEM® цемента  нагрев печи осуществляется за счет угля, пылевидного топлива, традиционного топлива или газа. Температура плавления – около 1450°C.

Сырье, используемое для получения специального шлака (возможен выбор между первичным и вторичным сырьем):
-зольная пыль, вулканический пепел, пуццолана
- известняк, известковая глина, карбонат кальция или доломитизированный известняк
- песок, глина содержащая песок или известь содержащая песок
- доменные шлаки
- минеральные отходы содержащие кальций, алюминий, кремний.

Для получения оптимального состава расплава была разработана компьютеризированная система анализа термодинамических показателей расплава.

Охлаждение расплава
На выходе из плавильной печи расплав охлаждается и подвергается грануляции. Данная система грануляции с водяным охлаждением позволяют обеспечить высокую реактивность шлака. Охлаждающая вода подается под большим давлением, что позволяет обеспечить быстрое охлаждение жидкой стекломассы и высокое содержание стекла в шлаке. На выходе из охлаждающей системы мы получаем слегка теплый и практически сухой шлак, готовый к использованию.

Изготовление цемента
Для изготовления готового к использованию цемента смешиваются три компонента:
- высушенный и гранулированный шлак
- порошкообразный дополнительный материал
- небольшое количество активизатора

Компоненты дозируются и смешиваются в нужных пропорциях для получения ASCEM® цемента  желаемого качества.

В качестве дополнительного материала может использоваться:
-зольная пыль, вулканический пепел, пуццолана
- песок, глина содержащая песок или известь содержащая песок
- доменные шлаки

Активизатор
Активизатор добавляется в небольших количествах (от 2 до 5% от массы смеси).
Количество и тип активизатора зависит от того, какую марку цемента вы хотите получить.
Различное дозирование и выбор смешиваемых компонентов позволяет производить большое количество различных марок цемента на основе одних и тех же базовых компонентов.

Выше были приведены этапы производства цемента, характерные исключительно для производства ASCEM® цемента.

Ниже будут приведены этапы производства ASCEM® цемента, схожие с этапами производства традиционного портландцемента:
- Разработка месторождений сырья, подготовка сырьевых материалов, дробление, помол и хранение различных сырьевых компонентов перед этапами предварительного нагрева и плавления.
- Смешивание различных компонентов перед этапами предварительного нагрева и плавления.
- Упаковка цемента в мешки и отгрузка на склад после этапа смешивания шлаков, дополнительных материалов и активизатора.

Дополнительная информация
Меньшее воздействие на окружающую среду по сравнению с традиционными методами производства цемента.
При производстве цемента традиционным способом сырье обычно добывается из земли в больших количествах и трансформируется в цементирующий материал через обжиг, спекание или плавление и помол. Данные процессы являются чрезвычайно энергоемкими и оказывают негативное влияние на окружающую среду.

Помимо добычи сырья выброс в атмосферу отработанных газов и загрязнение атмосферы пылью также отрицательно сказываются на состоянии окружающей среды. Хотя  производство ASCEM® цемента не свободно от выделения в атмосферу газов и пыли, оно все же является более экологически чистым по сравнению с производством традиционного портландцемента.
Также в производстве ASCEM® цемента используется вторичное сырье, такое как зольная пыль, что позволяет экономить природные ресурсы планеты.

Экономический аспект
Стоимость производства ASCEM® цемента складывается из тех же элементов, что и стоимость производства традиционного цемента. Размер  инвестиций в производство ASCEM® цемента не намного отличается от размера инвестиций в производство традиционного цемента (из расчета суммы инвестиций на тонну производимого цемента), однако производство ASCEM® цемента может быть прибыльно даже на заводах с небольшими мощностями, такими как 120000 - 350000 тонн в год.

Также для производства ASCEM® цемента подходит более широкий ассортимент первичного и вторичного сырья, чем для производства традиционного цемента, таким образом, производитель может выбрать более дешевое сырье для производства.

Аналитики компания ASCEM B.V считают, что на настоящий момент существуют все возможности для производителей ASCEM® цемента основать свой собственный рынок в тех регионах, где уже присутствуют производители традиционного цемента. Проведенные анализы технической осуществимости и экономической целесообразности проекта показали, что предприятия по производству ASCEM® цемента мощностью около 200000 тонн в год являются технически и финансово конкурентоспособными на рынке производителей цемента.

По мнению аналитиков компании ASCEM B.V производители ASCEM® цемента могут занять место на рынке между небольшими производителями традиционного цемента(30.000-80.000 т/г) и крупными производителями (начиная с 700.000 т/г).

Об авторе:
Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков оказывает три вида услуг, связанных с анализом рынков, технологий и проектов в промышленных отраслях - проведение маркетинговых исследований, разработка ТЭО и бизнес-планов инвестиционных проектов.

-Маркетинговые исследования
-Технико-экономическое обоснование
- Бизнес-планирование

Академия Конъюнктуры Промышленных Рынков
Тел.: (495) 918-13-12, (495) 911-58-70
E-mail: mail@akpr.ru
WWW: www.akpr.ru