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.
Определяя стандарты. Как должен регулироваться BIM?
Российские власти неоднократно заявляли о необходимости более активного внедрения технологий информационного моделирования в строительную отрасль. В том числе, обеспечить переход на BIM требовал глава государства Владимир Путин. Для выполнения этого поручения правительство РФ приняло в 2018 году специальную Дорожную карту. Правда, весной этого года вице-премьер Марат Хуснуллин предложил Минстрою РФ разработать новую. Она должна учесть в полном объеме все мнения профессионального сообщества.
Также в феврале текущего года Росстанадарт неожиданно для многих отменил два основных ГОСТ по BIM, утвержденных в 2019-м. Считается, что они не соответствовали ряду положений федеральных законов. В настоящее время подготовлен проект новой редакции ГОСТ. Она выложена на официальном сайте Росстандарта. Публичное обсуждение стандартов должно завершиться 27 августа.
Требуется доработка?
Игроки рынка предложенные новшества оценивают по-разному. Коммерческий директор компании КубартаТМ Роман Старостенко считает важным, что нормативная документация по BIM вообще появляется. «Глубина проработки и предыдущей, и обновленной версии стандартов оставляет желать лучшего, но у нас уже появляется возможность разговаривать с заказчиками на одном языке, использовать понятные обеим сторонам формулировки и правила. Для создания полноценной нормативной базы должно пройти время, поэтому критиковать текущую редакцию ГОСТ я бы не стал», - подчеркнул он.
Начальник отдела информационного моделирования Института территориального развития Павел Семенцов не выявил существенных различий между старой и новой версии отраслевых стандартов. При этом отметил недостаток последней редакции. «А именно, это система статусов, при которой данные, находящиеся в работе у одной группы исполнителей, недоступны остальным. Такой подход, по сути, исключает совместную разработку проекта, хотя возможность запараллелить процессы, как по дисциплинам, так и по различным частям модели - одно из главных преимуществ BIM-технологии, и может значительно сократить сроки проектирования. Представляется, что национальный стандарт как раз и должен устанавливать правила игры: определить общепонятные русскоязычные термины, уровни проработки и критерии качества, от которых могли бы отталкиваться как заказчики - в своих требованиях, так и исполнители - в своей работе. К сожалению, новый проект ГОСТ, как и предыдущий, обходит эти вопросы стороной»,- отмечает эксперт.
По мнению советника директора ООО «Бюро ESG» Ирины Чиковской, новая редакция больше отвечает российским реалиям как по формулировкам, так и по сути. В частности, введены новые термины и определения, расширяющие применение технологий информационного моделирования в строительной отрасли, документ гармонизирован с изменениями в Градостроительном кодексе РФ, заложена возможность расширения требований неучтенных в своде правил. Также зафиксировано применение усиленной квалифицированной электронной подписи к информационной модели и документам в нее входящим, на обсуждение представлены: новый более расширенный принцип именования моделей и кодификация ее элементов.
«Документ серьезно проработан в части атрибутивных данных. Однако мне думается, что в составе атрибутов не учтены важные данные (показатели) для эксплуатационной модели. Есть задел для сметных данных и формирования стоимостных показателей, но, к сожалению, рынок пока не готов к сметной информационной модели. Кроме того, авторы не устояли перед соблазном англицизма – мне не импонируют слова «валидация» и «верификация». В документе государственного уровня можно найти подходящие слова из русского языка»,- добавляет Ирина Чиковская.
Системный подход
Участники рынка считают, что только регулировки стандартов по BIM-технологиям недостаточно для их более глубокого и быстрого проникновения в строительную отрасль. Необходим более расширенный системный подход: от поднастройки смежных нормативных положений, влияющих на цифровизацию всей стройки, до подготовки специалистов по BIM.
«Принципиально важен вопрос стандартизации потребностей в информации (аналог LOD/LOI)», - уверен Павел Семенцов. Для жилищного строительства эти требования уже проработаны достаточно подробно, но их нужно унифицировать. Для других объектов (промышленных, инфраструктурных, и т.д), которые подпадают под данный ГОСТ, также нужно сформировать базовые критерии и перечни атрибутов, соответствующих определенной степени проработки информационной модели. Это основа для проектных работ в BIM и задел для дальнейшего развития - цифровизации экспертизы, стройки, и в перспективе - полного перехода на цифровые двойники при управлении жизненным циклом объекта.
По словам Романа Старостенко, полноценное внедрение BIM-технологий во многом зависит от возможности их использования государственными заказчиками. Им же, в свою очередь, необходима нормативная и разрешительная документация, позволяющая на законных и понятных условиях использовать все преимущества информационного моделирования в их текущей деятельности. То есть, чем быстрее появится такая база, тем быстрее произойдет внедрение. «При этом основным фактором, который мешает внедрению BIM сейчас, мы считаем не отсутствие полноценных нормативных стандартов, а невозможность одновременного использования данных технологий на всех стадиях жизненного цикла инвестиционно-строительного проекта. Так, если даже у технического заказчика есть информационная модель здания, то далеко не каждому подрядчику и субподрядчику он может ее передать. Дело в том, что многие, даже хорошие участники строительного процесса, не умеют пользоваться трехмерным проектом»,- поясняет эксперт.
С данными выводами согласна и Ирина Чиковская. Она отмечает, что пока в стране явная нехватка квалифицированных специалистов, внедряющих и использующих BIM. «Отсутствует или находится в зачаточном состоянии отечественное программное обеспечения с адекватными ценами. Наблюдается межведомственная разрозненность. Поэтому огромная работа ложится на плечи специалистов по BIM или энтузиастов-проектировщиков. О нормативно-правовых актах пусть думают и говорят те люди, чьим основным видом деятельности является их разработка. Тем не менее, могу сказать только одно – процесс внедрения BIM запущен и остановить его уже невозможно», - уверена советник директора ООО «Бюро ESG».
Выбор профессионалов: новинки сухих строительных смесей Kiilto
«Киилто Россия» выводит на рынок новые продукты в линейке клеев и шпаклевки, а также добавляет новый формат фасовки.
Строительные технологии и материалы стремительно развиваются. Финский концерн Kiilto внимательно следит за изменениями в отрасли. Вся продукция компании разрабатывается в тесном сотрудничестве с клиентами. Совместная работа по проведению научно-исследовательских разработок заканчивается лишь тогда, когда продукт полностью соответствует ожиданиям клиентов.
Являясь частью европейского концерна, «Киилто Россия» в период пандемии не только не приостановила деятельность, обеспечила оптимальное количество сырья, упаковки, импортной продукции с других заводов концерна и достаточные запасы готовой продукции, но и продолжала работу над расширением ассортимента. Новинки 2020 года – белая гипсовая штукатурка Opti Gyps White, эластичный клей для крупноформатной плитки Premium Fix, новый формат мелкой фасовки по 5 кг.
Эластичный клей для плитки Kiilto Premium Fix подходит для всех видов плитки. Клею присвоена классификация S1. Это означает, что он имеет более высокую степень эластичности по сравнению с другими клеевыми смесями из ассортимента Kiilto. Kiilto Premium Fix применяется для приклеивания настенной и напольной кафельной, клинкерной плитки, керамогранита крупного формата, а также искусственного и натурального камня. Основания тоже могут быть разнообразными: цементные штукатурки и стяжки, бетон, пено- и газобетон, гипсокартон, невпитывающие основания (металл). Premium Fix может применяться для поверхностей, постоянно находящихся в контакте с водой (например, в бассейнах или котельных). Подходит для деревянных и деформирующихся оснований, для крупной плитки, керамогранита всех форматов, а также для приклеивания «Плитка на плитку».
В линейке строительно-отделочных материалов Kiilto появилась универсальная штукатурная смесь на гипсовой основе светлого цвета. Kiilto Opti Gyps White применяется для выравнивания и ремонта оснований из бетона, кирпича, газобетона, цементной штукатурки с последующей отделкой (окраска, оклейка обоями и обработка другими декоративными материалами). Толщина слоя нанесения – от 4 до 50 мм (локально до 80 мм). Материал имеет мелкофракционную структуру светлого цвета. Подходит для ручного и машинного нанесения при внутренних работах в сухих помещениях.
«Киилто Россия» продолжает знакомить потребителей с инновационным продуктом для профессионалов - двухкомпонентной эпоксидной затиркой Epoxy Tile Grout. Материал устойчив к химикатам, влаго- и износостойкий, экологически безопасный. Подходит для керамической плитки и стеклянной мозаики. В отличие от цементной затирки, состоящей из цементно-песчаной смеси, модифицированной полимерами, и разводящейся обычной водой, эпоксидная затирка состоит из двух основных компонентов — эпоксидной смолы и отвердителя. При смешивании они вступают в реакцию и затвердевают, превращаясь в прочный материал, похожий на пластик или стекло. Высокая прочность позволяет эффективно герметизировать швы, делая плитку износостойкой, экологичной и менее подверженной загрязнениям.
Кроме вывода на рынок данных продуктов Kiilto Россия наладила выпуск сухих строительных смесей в мелкой фасовке по 5 кг для DIY-сетей. Новый формат фасовки дает возможность использовать такие продукты, как плиточные клеи FIX и PRO FIX, шпаклевку LH и белую гипсовую штукатурку Opti Gyps White при проведении небольших ремонтных работ.
Благодаря развитию концепта Waterproofing as a service («Гидроизоляция как сервис») компания в сотрудничестве с партнерами предлагает инновационную мастику KeraPro и оборудование для ее использования.
Не останавливает работу и Kiilto Pro Academy. 20 августа состоится онлайн семинар на тему «Ремонт и отделка полов». Участники мероприятия ознакомятся с информацией по классификации смесей для выравнивания полов и технологиям укладки гибких напольных покрытий.