В НГУ создали новый экологичный строительный материал
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.
Ученые СПбГАСУ нашли эффективный способ определения водонепроницаемости бетона
Водонепроницаемость бетона – одна из его важнейших характеристик, от которой зависит долговечность создаваемых из него конструкций. Для определения этой характеристики существует ряд прямых и косвенных методов, однако, трудоемких и недостаточно точных. Ученые Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета создали новый, альтернативный способ измерения водонепроницаемости бетона.
Разработка принадлежит заведующему кафедрой технологии строительных материалов и метрологии члену-корреспонденту РААСН, доктору технических наук, профессору Юрию Пухаренко и аспирантам кафедры Максиму Кострикину и Георгию Хренову. Согласно их методике, чтобы наиболее точно и просто определить водонепроницаемость бетона, необходимо измерить скорость фильтрации воды без учета поверхностного слоя образца, то есть а в толще материала, куда вода под давлением подается через предварительно выбуренное тупиковое отверстие (шпур).
Изобретение имеет большой потенциал: позволяет проводить испытания и определять водонепроницаемость не только образцов бетона, но и непосредственно конструкции, что еще больше повышает достоверность результата. Кроме того, его планируется внедрить в деятельность научно-исследовательских и строительных лабораторий, для которых это представляет технико-экономический интерес. Все это выгодно отличает методику от других известных методов.
Для практической реализации методики изготовлено переносное устройство, позволяющее подавать воду под давлением в шпур при помощи специального металлического анкера и измерять скорость фильтрации.
Измерение водонепроницаемости происходит следующим образом: фильтруемая через стенки шпура вода проникает в глубь бетона, в результате чего ее количество в гидросистеме устройства уменьшается, что вызывает снижение давления. При этом, чем меньше водонепроницаемость бетона, тем быстрее фильтруется вода и, соответственно, быстрее наступает снижение давления в системе, которое замеряется при помощи манометра и секундомера. Для практической реализации методики разработана таблица, по которой значение скорости можно перевести в марку бетона по водонепроницаемости.
Авторы получили на свое изобретение патент № 2728727.
Технический надзор ремонта кровли МКД в вопросах и ответах
Сегодня в российских регионах проходят тендеры по выбору организаций, которые способны вести строительный контроль работ по капитальному ремонту общего имущества в многоквартирных домах (МКД). В частности, плоских кровель с гидроизоляцией из битумных и битумно-полимерных мембран.
Для чего в процессе ремонта необходима дополнительная процедура технического надзора?
Вводя эту процедуру, Фонд капитального ремонта МКД в значительной степени гарантирует себе, управляющим компаниям и жителям, что ремонт будет проведен с соответствующим качеством и применением материалов согласно проекту. Ведь ремонт конструкций и, в частности, плоских кровель требует профессиональных строительных навыков, знания большого количества нюансов и правил, в процессе монтажа материалов всегда есть много скрытых работ.
Отследить правильность выполнения требований нормативно-технической документации способны только профильные специалисты, которые должны регулярно выезжать на объект и составлять акты на все виды работ, включая скрытые, проверять журнал производства работ. Также специалист технического надзора участвует в приемке (входном контроле) применяемых материалов.
У специалистов управляющих компаний и региональных фондов капитального ремонта объективно нет такого количества компетенций и даже элементарно — времени. Они вместе со специалистами технического надзора и представителями жильцов дома осуществляют конечную приемку — после того, как подрядчик сдал объект техническому надзору и представил все акты приемки, в том числе скрытых работ.
На что именно должен обращать внимание специалист технического надзора при устройстве гидроизоляции из рулонных битумно-полимерных материалов компании ТЕХНОНИКОЛЬ?
В первую очередь проверяется соответствие кровельных материалов проектной документации. Так, на упаковочном листе битумно-полимерных мембран ТЕХНОНИКОЛЬ — ведущего международного производителя надежных и эффективных строительных материалов и систем, независимо от марки материала, будь это ТЕХНОЭЛАСТ, УНИФЛЕКС или БИКРОСТ, указывается не только производитель, но и технические характеристики материала. В частности, разрывная сила в продольном направлении, теплостойкость, гибкость на брусе.
Перед устройством слоев гидроизоляции специалист выборочно — не менее чем в трех местах на 1000 кв. м, проверяет качество основания по СП 71.13330.2017: ровность, влажность, основной уклон для водоотведения, уровень локальных уклонов у водосборников, огрунтовку основания, наличие переходного бортика у парапета, а также устройство дополнительных слоев гидроизоляции на карнизном свесе, водосточных воронок и выступающих конструкций (антенн, вентиляции).
Контроль за качеством укладки гидроизоляции, согласно СП 71.13330.2017 и СП 17.13330.2017, специалист технического надзора должен вести постоянно.
Здесь необходимо отследить целостность кровельного «ковра», нахлесты в торцевых и боковых швах, разбежку торцевых швов и качество самих швов. Отдельного внимания заслуживает монтаж гидроизоляции на вертикальных поверхностях парапета, во время которого на переходный бортик монтируется дополнительный слой гидроизоляции, а основной слой заводится на высоту от 300 до 500 мм — в зависимости от марки материала.
Верхний (лицевой) слой монтируется только после оформления акта приемки работ по устройству нижнего слоя. Во многом позиции проверки аналогичны нижнему слою. Здесь также важно проверить целостность кровельного «ковра» и самого материала, нахлесты в швах, разбежку швов, качество швов. На вертикальных поверхностях верхний край гидроизоляции крепится на механические крепления с герметиком.
У Службы качества компании ТЕХНОНИКОЛЬ накоплен хороший опыт и компетенции, позволяющие при техническом надзоре учитывать все детали монтажа гидроизоляции.
Но для повышения качества монтажных работ ТЕХНОНИКОЛЬ создала еще один важный инструмент — «Строительную академию», в которой специалисты подрядных организаций проходят профессиональное теоретическое и практическое обучение работе с материалами компании. Обучающие программы составляются в зависимости от уровня компетенций специалиста.
Такое решение показало свою эффективность — оно позволяет исключить элементарные ошибки в ходе монтажа битумно-полимерных гидроизоляционных материалов и повышает качество работы подрядчиков.
По итогам обучения специалисты получают Сертификат ТЕХНОНИКОЛЬ, что является важным фактором при допуске к работам с материалами компании.
Профессиональный контроль над качеством работ по устройству гидроизоляции кровли из битумно-полимерных мембран, опыт и знания специалистов технического надзора гарантируют управляющим компаниям, Фонду капитального ремонта и жильцам домов ожидаемый результат — надежную кровлю без протечек, внеплановых ремонтов и неожиданных затрат. В случае нештатных ситуаций, возникших по вине подрядчика и недосмотру со стороны технического надзора, обе организации несут ответственность перед заказчиком по гарантийному договору.