Аспирант СПбГАСУ готовит рецепт идеальной бетонной смеси
Аспирант кафедры технологии строительных материалов и метрологии Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета Георгий Хренов задумался о том, почему изделия из бетона часто получаются с дефектами.
Молодой исследователь рассматривал метод безопалубочного формования – когда смесь выдавливается, подобно зубной пасте из тюбика. Вопросы появились еще в 2016 году, когда Георгий, будучи магистрантом, заинтересовался трехмерной печатью и сделал в лаборатории бетоноукладчик. Начав испытывать образец, ученый столкнулся с несколькими проблемами, и основная из них – растрескивание бетонной смеси. Георгий вместе с научным руководителем, заведующим кафедрой технологии строительных материалов и метрологии СПбГАСУ, профессором Юрием Пухаренко (член-корреспондент РААСН, доктор технических наук) углубились в изучение вопроса и поняли, что важнейшее свойство бетонной смеси – его пластичность, до сих пор не было изучено. Исследователи ввели новый параметр – предельная растяжимость бетонной смеси и изобрели прибор, ее измеряющий, а позже и получили патенты на свои открытия.
Следующая задача, которую ставит перед собой Георгий – понять, от чего зависит пластичность бетонной смеси. Например, влияет ли на нее крупность песка или соотношение воды и цемента. И, если зависит, то каким образом.
Открытием уже сейчас живо интересуются сотрудники одного из заводов Санкт-Петербурга. На предприятии долгое время безуспешно пытаются решить проблему брака – на изделиях появляются дефекты. Аспирант СПбГАСУ уверен, что вскоре решит эту задачку. Георгий Хренов готовит рекомендации для технологов - рецепт составления бетонной смеси, идеальной для каждого конкретного случая.
Сообщение об утверждении первых российских «зеленых» стандартов лишний раз подчеркнуло отчетливый тренд развития строительных технологий в сторону экологии и охраны окружающей среды.
Речь идет о следующих четырех нормативных документах, которые должны вступить в силу 1 февраля:
— «Зеленые стандарты». «Зеленые» технологии среды жизнедеятельности и «зеленая» инновационная продукция. Термины и определения»;
— «Зелёные стандарты». «Зеленые» технологии среды жизнедеятельности. Классификация»;
— «Зелёные стандарты». «Зеленые» технологии среды жизнедеятельности. Критерии отнесения»;
— «Зелёные стандарты». «Зеленые» технологии среды жизнедеятельности. Оценка соответствия требованиям зеленых стандартов. Общие положения».
Стандарты разработаны Техническим комитетом «Росстандарта» 366 под названием «Зеленые» технологии среды жизнедеятельности и «зеленая» инновационная продукция», созданном на базе Московского государственного строительного университета (МГСУ). Председатель комитета президент МГСУ профессор Валерий Теличенко в статье «Зеленые технологии среды жизнедеятельности: понятия, термины, стандарты» пишет следующее:
«…чтобы установить соответствие той или иной технологии категории «зеленой» технологии среды жизнедеятельности, необходимо дать количественную и качественную оценку следующим основным ее составляющим:
∙ энергоэффективность (энергосбережение);
∙ безопасность;
∙ комфорт;
∙ безотходность (ресурсосбережение)».
За последнее время в России нашли применение многие «зеленые» технологии, пользователи которых даже не задумываются об их принадлежности к этой категории. Качественный скачок совершила сфера производства строительных материалов с освоением выпуска высокоэффективной продукции. Более двадцати лет назад в России началось производство отечественной теплоизоляция из экструзионного пенополистирола (ЭПП) под брендом ПЕНОПЛЭКС®. Для применения этого продукта в полной мере характерны признаки «зеленой» технологии. Проведем оценку ее составляющим.
Энергоэффективность — собственно, то, ради чего ПЕНОПЛЭКС® создавался. Его теплозащитная способность многократно превосходит традиционные строительные материалы. Коэффициент теплопроводности ЭПП, 0,034 Вт/м∙К, в 10 раз меньше, чем у газобетона, почти в 25 раз ниже, чем у кирпичной кладки, в 50 раз меньше, чем у железобетона. Стандартный слой плит ПЕНОПЛЭКС® в 50 мм сохраняет тепло в помещении так же, как кирпичная стена толщиной метр или бетонная толщиной 2,5 метра.
Безопасность ПЕНОПЛЭКС® обусловлена его составом и способом производства. Основным компонентом для изготовления продукта служит полистирол общего назначения. Этот полимер также применяется в изготовлении детских игрушек и упаковки для пищевой продукции и медицинских изделий. В отличие от некоторых утеплителей, изготовленных на основе натурального сырья, ПЕНОПЛЭКС® не содержит в своем составе мелких волокон, пыли, шлаков, сажи, фенолформальдегидных смол. В его производстве не применяется фреон. Следует отметить биологическую стойкость ПЕНОПЛЭКС®. Микологические испытания доказали, что он не способствует размножению грибка, плесени и прочих нежелательных микроорганизмов.
Комфорт — это следствие правильного применения ПЕНОПЛЭКС® как на стадии проектирования, так и при строительстве объекта. Теплоизоляция, выполненная исходя из действующих требований к термическому сопротивлению конструкции, способствует созданию благоприятного температурно-влажностного режима. ПЕНОПЛЭКС® отличается нулевым водопоглощением, что гарантирует неизменность его теплотехниечских характеристик на всем протяжении эксплуатации здания.
Материал комфортен и для рабочих, осуществляющих монтаж ПЕНОПЛЭКС®. Отсутствие пыли, мелких волокон и сажи в его составе дает возможность работать без средств защиты органов дыхания. Экструзионный пенополистирол легок и пластичен, что позволяет легко его кроить и резать с помощью простейших инструментов.
Безотходность технологий применения ПЕНОПЛЭКС® очевидна в контексте долговечности материала. Согласно результатам испытаний в НИИ Строительной физики, срок его службы составляет не менее 50 лет.