В НГУ создали новый экологичный строительный материал


30.09.2025 10:17

Команда исследователей из НГУ создала новый экологичный строительный материал, который в перспективе может заменить традиционный цемент. Уже готовы первые опытные образцы, в планах — запустить промышленное производство нового материала. Проект под руководством аспиранта Геолого-геофизического факультета (ГГФ) НГУ Степана Денисова «Разработка однокомпонентного вяжущего материала на основе промышленного отхода золошлаков» стал победителем федерального конкурса «Студенческий стартап», объем предоставляемой поддержки на ближайший год составит 1 млн рублей.


Уникальность проекта состоит в том, что новый строительный материал полностью изготавливается из промышленных отходов, а именно золошлаков — это то, что образуется при сжигании твёрдого топлива (угля, торфа, сланцев) на тепловых электростанциях, котельных и других промышленных установках. Таким образом, отходы, которые годами копились на свалках и загрязняли окружающую среду, превращаются в полезный и качественный продукт для строительства.

Идея проекта родилась на стыке двух больших проблем. Во-первых, это проблема отходов: в России только золошлаковых отходов накоплено около 2 миллиардов тонн, и каждый год их становится на 60 миллионов тонн больше. При этом перерабатывается лишь малая часть — около 15%. Эти отвалы занимают огромные территории. Во-вторых, это проблема экологии цементной промышленности: производство обычного цемента — это очень энергозатратный процесс, на который приходится около 8% всех мировых выбросов CO₂. Наш проект позволяет сразу решать две задачи: перерабатывать отходы и одновременно создавать «зеленую» альтернативу цементу, сокращая углеродный след, — рассказал Степан Денисов.

Работа над проектом началась более года назад и ведется на базе Климатического центра НГУ. Научным руководителем, который отвечает за общее направление разработки и который также вошел в команду стартапа, является Георгий Лазаренко, к.ф.-м.н., директор Климатического центра НГУ. Кроме того, в команде стартапа — магистрант ГГФ Матвей Трутнев, аспирант ГГФ Дмитрий Горяйнов и к.т.н. Яков Ермолов.

На текущий момент разработана лабораторная технология и получены первые опытные образцы материала. Суть технологии заключается в следующем: золошлаки, раздробленные в порошок, смешиваются со специальными активаторами. Далее при смешивании с водой между ними запускается химическая реакция — геополимеризация. В результате получается прочный камень, по свойствам аналогичный цементному, но имеющий свое преимущество.

Уже проведены предварительные испытания образцов, результаты которых показали, что по таким показателям, как прочность, водопоглощение, новый материал полностью соответствует заявленным требованиям.

По прочности (50 МПа) он не уступает высокомарочным цементам М500, а по морозостойкости может достигать 300 циклов. Кроме того, продукт имеет низкое водопоглощение (менее 5%), в то время как у большинства конкурентов этот показатель колеблется от 5% до 18%. Наряду с этим, он предлагает гибкость в времени схватывания — от 5 минут до 7 часов, покрывая потребности как в быстром ремонте, так и в стандартном строительстве. При этом его себестоимость является одной из самых низких на рынке, конкурируя с обычными портландцементами М300-М400, но предлагая при этом качество и свойства, характерные для значительно более дорогих специализированных материалов, — добавил Степан Денисов.

Аналоги данного материала, представленные на рынке, — это так называемые геополимерные вяжущие материалы, которые производят как в России, так и за рубежом. Однако ключевыми преимуществом материала, разработанного в НГУ, является цена и экологичность, достигаемая за счет использования 100% золы в качестве сырья и полной утилизации отходов.

Разработка найдет применение в разных сферах строительства — везде, где используется цемент, — для стяжки полов, кладки кирпича, штукатурки, изготовления строительных блоков и т.д. Потенциальными потребителями являются как крупные промышленные предприятия, которые решают задачу утилизации отходов, так и строительные компании и частные лица, которые ищут более доступный по цене и экологичный материал.

Средства, которые получит команда в рамках конкурса «Студенческий стартап», будут направлены на проведение дальнейших, более углубленных испытаний образцов по всем строительным стандартам (морозостойкость, коррозионная стойкость и др.), закупку необходимых реактивов и материалов, патентование разработки и изготовление первой партии прототипов в товарной упаковке (мешках по 5, 10 и 25 кг). В перспективе рассматривается возможность запустить промышленное производство строительной смеси и перерабатывать до 100 000 тонн золошлаков в год.


ИСТОЧНИК ФОТО: пресс-служба Новосибирского Государственного Университета

Подписывайтесь на нас:

Обойти санкции


11.11.2022 14:48

Уход иностранных компаний из России осложнил работу мостостроителей и отраслевых проектных компаний. Однако они начинают активно переключаться на отечественную продукцию.


Последние политические события, связанные с экономическими санкциями и уходом из России ряда зарубежных технологических компаний, негативно отразились на деятельности мостостроителей. Впрочем, от санкций и других ограничительных мер в отношении нашей страны пострадала вся дорожно-строительная отрасль.

Напомним, что еще в 2018 году США и Евросоюз ввели санкции против компаний, задействованных в строительстве Крымского моста. В частности, под них попали холдинг «Мостотрест» Аркадия Ротенберга, АО «Институт Гипростроймост — Санкт-Петербург», дорожно-строительная компания «ВАД», изначально зарегистрированная в Северной столице. В 2021 году в черный список был внесен «Ленпромтранспроект», который проектировал мост через Керченский пролив. Несмотря на то, что данные ограничительные меры внешгосударственные, но они все же повлияли на деятельность данных компаний внутри страны. Крупные партнеры, финансовые организации решили с «санкционниками» сотрудничать максимально осторожно или вовсе этого не делать, чтобы самим не попасть в черный список.

Ситуация в мостостроительной отрасли резко усугубилась после известных событий в феврале текущего года. Из-за ухода ряда иностранных компаний из страны, нарушения логистических цепочек начали страдать все участники рынка. Из-за невозможности применять материалы или оборудование отдельных брендов представителям отрасли пришлось в оперативном порядке пересматривать механизм реализации своих проектов.

Действительно, отмечает старший преподаватель кафедры «Автомобильные дороги, мосты и тоннели» СПбГАСУ Николай Даляев, ряд важных для отрасли зарубежных компаний ушел с российского рынка. И даже при наличии производств на территории РФ поставки некоторых материалов, оборудования и комплектующих были остановлены. «Например, производители красок, такие как Hempel, International, Jotun (окраска бетонных и металлических конструкций мостов), производители ремонтных составов. В связи с ограничением прямых поставок ряда компонентов, в частности, эпоксидных составов, значительно уменьшилась линейка строительной химии большинства крупных концернов, оставшихся в РФ. Производители электротехнического оборудования, такие как ABB, Schneider Electric, также покинули РФ. Но электротехническое оборудование возможно заменить на российские или зарубежные (китайские) аналоги. Отдельно стоит упомянуть, — добавляет он, — уход крупных машиностроительных концернов: Komatsu, IHI, Johne Deere и др. Строительная техника данных производителей занимала значительную часть парка дорожно-строительных машин, заменить которую отечественными в настоящее время не представляется возможным».

Постепенно, отмечает эксперт, идет восполнение заметных пробелов в поставках техники, оборудования и материалов. Идет перестройка логистических цепочек в поставках отдельных компонентов. Например, известная компания по производству деформационных швов и опорных частей Maurer увеличила номенклатуру выпускаемых в РФ деформационных швов, расширив производство. Поставку опорных частей удалось наладить через дружественные страны.

 

Открывая новые  возможности

Аналогичные выводы делает и директор «А-Мост» строительно-инвестиционного холдинга «Автобан» Александр Пауков. Его разбор текущей ситуации  более оптимистичен. По словам представителя рынка, сейчас последствия международных санкций гораздо менее неприятные, нежели в начале года, и во многих аспектах работы компании они уже практически не отражаются. Да, с рынка ушли знакомые каждому мостостроителю антикоррозийные системы защиты Steelpaint, «Йотун», «Валесгард», однако их место быстро заняли российские компании. Безусловно, у отечественных аналогов не такое громкое имя,  но по качеству они практически не уступают импортной продукции.

«Сложнее обстоят дела с покупкой новой спецтехники и обслуживанием уже приобретенной. Это относится к брендам New Holland, JCB, Liebherr, Bauer производства Франции, Германии, Швейцарии, Италии и Голландии. Однако и здесь есть варианты обхода сложностей — ряд поставщиков доставляет спецтехнику через ОАЭ, Турцию, Грузию, Армению и Казахстан. Разумеется, в итоге получается немного дороже и дольше по срокам доставки и ремонта, однако пополнять парки спецтехники вполне реально. Сейчас «Автобан» с европейской техники переключается на российскую и китайскую. Хочу отметить, что, в отличие от ситуации десятилетней давности, современная китайская техника очень высокого качества и прекрасно справляется с задачами дорожного и мостового строительства. Отечественные производители за последние годы также совершили вполне ощутимый рывок вперед. На выставке «Дорога-2022» был представлен очень широкий спектр качественной российской мостостроительной техники: кранов, буровых установок, автовышек и гидроподъемников», — рассказывает Александр Пауков.

Любой кризис, добавляет представитель отрасли мостостроения, помимо сложностей, всегда несет новые возможности. «Сложившаяся внешнеполитическая ситуация, — подчеркнул он, — это наша возможность вывести отечественное мостостроение на новый уровень. Мы должны сократить зависимость от импортной техники, стройматериалов и технологического оснащения. Нам нужны качественные и недорогие отечественные опорные части, системы антикоррозийной защиты, системы гидроизоляционных материалов».

 

Программный коллапс

Между тем уход из России крупных компьютерных производителей, IT-компаний также заметно усложнил работу проектных отраслевых организаций. Как рассказывает заместитель главного инженера по реализации технической политики компании «ВТМ дорпроект» Владимир Баженов, одна из актуальных проблем — это ограничение в части покупки иностранного программного обеспечения. Особенно остро это касается информационного моделирования и расчетных комплексов. «В настоящий момент сертификат соответствия программных продуктов имеет срочный характер. Сложится ситуация, когда у сертифицированных расчетных комплексов истекает сертификат соответствия, при этом изготовитель, ушедший с рынка России, уже не продлит сертификат. При защите проектных решений в государственной экспертизе проектировщик столкнется с тем, что у него есть бессрочная лицензия на продукт, но его сертификация истекла, а российских аналогов просто нет. В частности, — отмечает он, — нет ни одной сертифицированной российской программы для трехмерных геотехнических расчетов с помощью метода конечных элементов. Бессрочное продление сертификации иностранных программных продуктов позволит без временного ограничения применить имеющиеся лицензии, не выходя за рамки правового поля».

Инженерные расчеты, подчеркивает участник рынка, являются фундаментом любого проекта. Необходимо стимулировать научные исследования и практическую реализацию программных продуктов, обеспечивающих замещение иностранных расчетных программ.


ИСТОЧНИК ФОТО: https://mosregtrans.com

Подписывайтесь на нас:

Школа на отлично: когда даже потолки помогают


08.11.2022 15:15

Акустический комфорт в образовательных учреждениях — необходимое условие для успешной учебы. Согласно нормам, оптимальный уровень шума в классах не должен превышать 40 дБ. Однако особенности материалов зачастую не позволяют даже приблизиться к этому показателю. О том, какие современные решения позволяют справиться с проблемой и какую роль в обучении детей играет не только звук, но и цвет, рассказал Иван Тумаков, архитектор Rockfon (входит в группу компаний ROCKWOOL). В рамках BUILD SCHOOL 2022 он презентовал реальные кейсы, о самых ярких из них — в нашем материале. 


Потолки против шума

При строительстве и реконструкции школ особое внимание уделяется качеству материалов: они должны обеспечивать пожаробезопасность, акустический комфорт, быть неприхотливыми в уходе, адаптивными и прочными. Совместить все эти свойства удается не всегда, выбор качественных материалов ограничен.

По данным Датского центра образовательной среды, более 30% учеников не удовлетворены качеством получения знаний ввиду того, что они могут только «приблизительно» слышать, что учитель рассказывает во время урока. «Как правило, все поверхности в образовательных учреждениях — антивандальные, твердые и прекрасно отражают звук, концентрируя его внутри интерьеров и увеличивая количество ревербераций. В результате уровень шума в классах в среднем составляет около 80 дБ, то есть в два раза выше, чем комфортный для занятий. Чтобы уменьшить уровень шума и образования эха, нужны звукопоглощающие материалы. Сложность в том, что при соблюдении всех требований СанПин и пожарной безопасности, у школ остается только один вариант для решения этой проблемы: использование звукопоглощающих материалов на потолке. В частности, для этого активно применяются акустические решения Rockfon», — рассказывает Иван Тумаков. 

В основе потолочных панелей Rockfon — каменная вата ROCKWOOL, благодаря чему потолки имеют максимально возможный уровень звукопоглощения, а также отличаются высоким уровнем пожаробезопасности и влагостойкостью. Есть еще ряд особенностей, которые принципиально важны для образовательных учреждений: это высокий коэффициент светоотражения (87%), формостабильность и экологичность. В случае с Rockfon перечисленные свойства материала дополняются мультифункциональностью и вариативностью цветовых решений — это наглядно показывают кейсы, презентованные на мероприятии.

Психосоматика цвета

Компания Rockfon потратила более двух лет на изучение цвета, к этой задаче были привлечены эксперт по цветовым ощущениям и известный дизайнер интерьеров Сара Гаранти, а также Карен Халлер, автор и ведущий международный специалист в области прикладной психологии цвета и дизайна. Кропотливый анализ цвета на примере уникальных пейзажей планеты позволил создать уникальную палитру «Цвета благополучия» из 34 оттенков. Разнообразие цветовых решений позволяет потолкам Rockfon решать вопросы не только акустического комфорта, но и психосоматики.

«Цвет влияет на нас постоянно, когда мы бодрствуем. Тем не менее, большинство из нас только на 20% осознают, почему мы выбираем определенный цвет или принимаем определенное цветовое решение. Это объясняется тем, что такие решения чаще всего принимаются на подсознательном уровне. Каждый цвет вызывает эмоциональную реакцию, которая может иметь положительный или отрицательный эффект. Кроме того, мы выяснили, что цвет стимулирует или успокаивает в зависимости от его хроматической интенсивности. Если это очень насыщенный цвет, он может быть стимулирующим, а если у него низкая насыщенность, то, скорее всего, цвет будет успокаивающим», - объясняет Карен Халлер.

Понимание того, как тот или иной оттенок влияет на людей, позволяет создавать необходимую атмосферу в помещении в зависимости от его функционального назначения. Именно о таких примерах рассказал архитектор Rockfon Иван Тумаков в рамках BUILD SCHOOL 2022.

 

Визуальная стимуляция

Основная концепция, которая легла в основу проекта городской средней школы Houtens в Нидерландах, — визуальная стимуляция при помощи цвета. Цветовые схемы могут использоваться для выражения миссии и функциональности пространства, для обозначения границ и переходов. Кроме того, определенные цвета могут вызывать тот или иной культурный отклик, например, снизить или усилить стресс, настроить на учебу или на отдых.

Панели Rockfon позволили решить сразу несколько задач в рамках проекта Houtens: обеспечить акустический комфорт, а также сделать назначение различных школьных пространств (например, раздевалки, классные комнаты, спортивный зал и т.д.) максимально наглядными. Архитекторы использовали яркие цвета не только в декоре стен, но и на потолке. В результате удалось создать различные эффекты с точки зрения психосоматики в разных зонах школ.

«Выбор материалов и цветов был одной из самых важных частей общей концепции дизайна. Для классных комнат и административных помещений были взяты ярко-белые потолки Rockfon Tropic. Этот цвет ассоциируется с чистотой и отлично подходит, когда требуется потолок, который не отвлекает внимание. В остальных помещениях использовали потолки Rockfon Color-all. Во входной группе, где находится раздевалка, использован интенсивный лаймовый цвет, который помогает детям настроиться на активную учебу, приободряет и торопит их на занятия», — отмечает Иван Тумаков.

Еще один пример игры с оттенками реализован в школе Хямеенкюля (Финляндия, Вантаа). Ключевой идеей проекта стала мультифункциональность всех пространств: например, классные комнаты одновременно подходят и для стандартного группового обучения, и для индивидуальной работы. 

Чтобы обстановка была максимально комфортной и уютной, использован серый цвет — в том числе и на потолках, которые также решают вопрос звукопоглощения. Мягкие серые оттенки олицетворяют нейтральность и баланс, позволяя создать безопасную и естественную атмосферу.

Биофильный дизайн

В основе проекта академии Харрис (Саттон, Лондон) — природные экологичные материалы как на фасадах, так и внутри. Акцент сделан на анодированный алюминий и лиственницу. В представлении авторов проекта биофильный дизайн должен был подтолкнуть учеников к более углубленному занятию наукой.

Оптимальным решением для такого интерьера стал отказ от закрывающего все пространство потолка. Вместо этого используются отдельно висящие острова, которые дают постоянный свободный доступ в запотолочное пространство и создают благоприятную акустическую среду. В частности, для общественных зон использованы острова Rockfon Eclipse: гладкая, матовая супербелая поверхность обеспечивает высокие светоотражающие и светорассеивающие свойства, подчеркивая природные материалы.

Пространство света

Одна из современных тенденций — это школа, которая работает не только как образовательное учреждение, но и как культурный и спортивный центр для местных жителей. Именно такая концепция реализована в колледже Книппенберг (Нидерланды), который имеет выраженную спортивную направленность. Этот колледж работает не только в учебное время, но и после — выполняя функцию спортивного комплекса для всех желающих.

Проект акцентируется на легкости и прозрачности, поэтому архитекторам важно было поддержать зенитные окна (иначе говоря — окна в крыше), передачу естественного света и другие способы освещения внутри интерьеров. Задача осложнялась тем, что в подобных пространствах сложно обеспечить акустический комфорт. Решения Rockfon оказались оптимальными за счет максимального шумопоглощения и высокого коэффициента светоотражения.

Похожая задача стояла и перед авторами проекта школы Kalvebod Fælled в Копенгагене, которая одновременно является культурным центром и работает круглосуточно. Это спортивная школа, целью которой является укрепление физического и ментального здоровья детей с помощью спорта, движения и игр. Архитекторам было важно подчеркнуть эту особенность в интерьере. В результате был выбран минималистичный индустриальный стиль, в котором сочетаются дерево и бетон, а уютные классные комнаты соседствуют с объемными большепролетными пространствами.

«Для балконов и атриумов c видимыми бетонными колоннами, открывающими вид на спортивный зал со всех этажей, требовалась монолитная поверхность, которая могла бы выполнять не только эстетическую функцию, но и функцию звукопоглощения. Подрядчики остановились на акустическом решении Rockfon Mono Acoustic теплого золотисто-серого цвета. Натуральные землистые тона действуют успокаивающе и дарят ощущение дома. Особенность этого потолочного решения в том, что его поверхность монолитная, без видимых стыков и любой формы», — добавляет Иван Тумаков.

Вопрос акустического комфорта в учебных заведениях — это не прихоть, а важный фактор, влияющий на успеваемость и здоровье детей. Именно поэтому еще на этапе проектирования учебного заведения важно предусмотреть применение современных звукопоглощающих решений, которые помогают не только снять проблему нежелательных шумов, но и открывают новые возможности. В том числе подключают механизмы психосоматики через стимуляцию цветом.


ИСТОЧНИК: Пресс-служба ROCKWOOL
ИСТОЧНИК ФОТО: пресс-служба компании ROCKWOOL

Подписывайтесь на нас: