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.
MetroTaifun: сбор, сортировка и транспортировка отходов
Компания МariMatic OY (Финляндия) предлагает одну из самых современных систем сбора, сортировки и транспортировки твердых бытовых отходов – автоматизированную вакуумную систему транспортировки бытовых отходов MetroTaifun.
Система MetroTaifun может использоваться в жилых районах, городских парках, стадионах, торговых, больничных и гостиничных комплексах. Сотни систем Taifun были поставлены компанией MariMatic по всему миру: в торговые центры, аэропорты, профессиональные кухни, на заводы по переработке птицы, мяса, рыбы и овощей.
MetroTaifun уже активно используется в Москве. Она установлена в парке «Зарядье», на стадионе «Динамо», в главном офисе компании «Транснефть» в башне «Эволюция».
Автоматизированная вакуумная система транспортировки отходов MetroTaifun имеет немало преимуществ. По сравнению с другими существующими системами обработки отходов, системы MariMatic OY экономичны: для своей работы они затрачивают лишь одну третью часть общего объема электроэнергии.
Средний срок окупаемости проекта – 6–8 лет. Существенно сокращаются затраты на вывоз мусора и содержание контейнерного оборудования. Кроме того, использование новых технологий сводит к минимуму запахи, шум и распыление мелких частиц, что значительно улучшает экологическую обстановку и создает комфортные условия для отдыха и работы.
Меньше затрат топлива, меньше затрат на неквалифицированную работу, меньше шума для жителей окрестных домов, и пустые, даже в разгар летнего сезона, урны. Очевидно, что кумулятивная общественная польза в конечном итоге даже перевешивает прямой экономический эффект.
Кстати
В городе Ярвенпяя (Финляндия) находится самый большой в Северной Европе современный исследовательский и демонстрационный центр компании MariMatic OY, который всегда открыт для наших клиентов. Подробнее: www.marimatic.com.
НОВОСТИ ПО ТЕМЕ:
В Петербурге построят комплекс сортировки ТКО
Комитет по благоустройству: нельзя допустить неоправданного роста тарифов на вывоз ТКО
Комитет по благоустройству признал, что в Новоселках опасно
Отечественный клинкер все более расширяет свою нишу на рынке
И если на заре возобновления использования клинкерного кирпича в нашей стране он полностью завозился из-за границы, то сегодня российские производители становятся импортерами для Западной Европы.
Материал с историей
Местом рождения того, что сегодня обобщенно именуют клинкером, была Голландия. Именно там в начале XIX века был построен первый завод, выпускавший особо износостойкий керамический камень, получивший широкое распространение при мощении. Он постепенно стал известен и в других европейских странах и начал применяться на все более значимых объектах. Первой крупномасштабной постройкой считается дорога от Амстердама до Харлема.
Затем клинкер стал находить и иное применение – при строительстве и облицовке зданий и сооружений. Образцами такого его использования можно любоваться в исторических европейских городах и по сей день.
В Россию клинкер пришел во второй половине XIX века. До революции он постепенно завоевывал рынок, и число заводов-производителей стабильно росло. Но в советский период, когда вместо качества, красоты и долговечности ценились дешевизна и простота в изготовлении, клинкер начал терять позиции до тех пор, пока в 1960-е годы технология официально не была признана «устаревшей» и последние производства закрылись.
Возвращение значимости факторов эстетики и прочности в строительный процесс породило триумфальное возвращение материала в Россию. Сначала – в виде поставок из-за рубежа «современного, долговечного и высококачественного продукта». Ежегодный рост потребления достигал 30–40%. Доходило до того, что некоторые европейские фабрики работали исключительно на Россию. При этом импортное происхождение делало этот материал сравнительно дорогим.
Но растущий спрос не мог не вызвать предложения. Один из лидеров российской строительной индустрии – «Группа ЛСР» – в 2012 году на Никольском кирпичном заводе (Ленобласть) запустила новую линию по производству клинкера на импортном оборудовании – единственную на Северо-Западе России. Организация отечественного производства качественной продукции сняла вопрос о дороговизне материала (для понимания ситуации: цена качественного европейского клинкера стартует от 2 евро за штуку), и он получил еще более широкое распространение.
Сегодня клинкер востребован и в малоэтажном строительстве, и при возведении элитных объектов, и для благоустройства общественных пространств или мощения дорожек в коттеджных поселках. Его приобретают как крупные застройщики объемными партиями, так и частные лица для своих домов. Продукция компании «ЛСР. Стеновые» завоевала прочные позиции на российском рынке стройматериалов.
Клинкер как он есть
Популярность имеет и обратную сторону. Как это часто бывает с востребованным материалом в любом сегменте, на рынок начинает поступать контрафакт, маскирующийся под качественный продукт. В случае с клинкером это происходит, в частности, и путем намеренного создания терминологической путаницы. Клинкером называют все: и простой лицевой керамический кирпич, и кирпич, по показателям несколько превысивший требования ГОСТа, и «состаренные» кирпичи, и даже плитку «ручной» работы. Та же история бывает и с весьма недешевой импортной продукцией: за клинкер нередко выдают кирпич ручной формовки, да и просто лицевой кирпич зарубежного производства.
Между тем, клинкер – это совершенно конкретный продукт, имеющий специфические технологические особенности при изготовлении и обладающий совершенно четкими характеристиками. Об этом говорит даже словарное определение. В соответствии с ним, «клинкер (от нем. Klinker) – высокопрочный, морозостойкий, экологически чистый продукт, получаемый из специальных сланцевых тугоплавких глин и обжигаемый при высокой температуре».
Таким образом, речь идет о совершенно конкретном продукте – и расширительное толкование, допускающее наименование «клинкером» чуть ли не любой керамической продукции, категорически недопустимо. Хотя бы просто потому, что для его производства необходимо особое оборудование и особое сырье. При производстве не используются никакие пластификаторы и пигменты искусственного происхождения. Для изготовления клинкера нужна линия, обеспечивающая формирование кирпича-сырца при высоком давлении, а также обжиг в особых условиях при больших температурах.
На Северо-Западе России единственным предприятием, обладающим и сырьевой базой, и специальным оборудованием, является Никольский кирпичный завод. Помимо специального высокотехнологичного современного оборудования, компания имеет собственные месторождения глины, благодаря чему качество продукции закладывается на этапе сырья и прослеживается на всех этапах производства. Нужно отметить, что особенностью этих месторождений является высокая стабильность цвета. Это особенно заметно в сравнении с импортной продукцией, которая зачастую имеет сильные цветовые отклонения между разными партиями.
Помимо производственных нюансов, клинкер отличается уникальным набором потребительских характеристик. Для него характерны очень высокая прочность, устойчивость к воздействию высоких и низких температур, воды, жиров и масел, щелочей и кислот, биологических и механических факторов. Срок эксплуатации клинкера может измеряться столетиями.
«Вблизи Никольского кирпичного завода расположено месторождение уникальной кембрийской глины, которая является основной составляющей никольского кирпича. Кембрийская глина имеет в своем составе повышенное содержание окиси железа и обладает очень ценным свойством – тугоплавкостью. Клинкер из такой глины получается максимально прочным. От другого вида кирпича его также отличают повышенная долговечность и устойчивость к внешним воздействиям. Никольский кирпичный завод оснащен оборудованием ведущих международных производителей и сегодня является одним из самых современных кирпичных заводов в России», – расказывает главный технолог компании «ЛСР. Стеновые» Валентина Корепанова.
Недорого, надежно и практично
Клинкерный кирпич подразделяется по своему назначению на тротуарный (используемый для мощения), фасадный (для отделки зданий, придания им эстетичного, «богатого» облика) и рядовой (применяется при строительстве различных конструкций – колонн, ступеней, фундамента, цокольного этажа, а иногда и несущих стен). Интересно сравнить клинкер с другими материалами, используемыми для тех же целей.
Тротуарный клинкер компании «ЛСР. Стеновые» применяется для мощения дорог, тротуаров, парковок и дворовых территорий, садовых дорожек на приусадебных участках и др. Он обладает высокой прочностью, низким водопоглощением и повышенной морозостойкостью. Благодаря этим характеристикам материал отличает повышенная долговечность по сравнению, например, с вибропрессованной бетонной брусчаткой, которую некоторые иногда необоснованно называют «альтернативой клинкеру». Не сопоставима она с клинкером (имеющим довольно широкую палитру – от темно-кирпичного до густо-охряного цвета) и по эстетическим характеристикам.
Более высокие механические и физико-технические характеристики тротуарного клинкера, по сравнению с бетонной брусчаткой, наглядно видны из сравнительной таблицы.
Неудивительно, что многие покупатели, заинтересованные в долговечности результата, сравнив на практике оба материала, безоговорочно отдают предпочтение тротуарному клинкеру.
«На Никольском кирпичном заводе производится продукция в больших объемах и с высокой стабильностью по качеству, что позволяет использовать продукцию на больших объектах. Поскольку клинкерное мощение значительно долговечнее асфальтобетонного покрытия и вибропрессованной брусчатки, его применение оправдано в целях экономии при долговременной эксплуатации. При этом на красный клинкер производства «ЛСР» сейчас действуют специальные условия покупки, что делает его сопоставимым по цене с асфальтом и вибропрессованной брусчаткой», – отмечает коммерческий директор компании «ЛСР. Стеновые» Алексей Онищенко.
Фасадный клинкер от «Группы ЛСР» также обладает высокими характеристиками.
Важнейшим фактором при выборе материала для фасада является его устойчивость к воздействию внешней среды, ведь он берет на себя весь удар внешней среды с ее влажностью, неблагоприятными экологическими воздействиями, перепадами температуры, многократными переходами нулевой отметки термометра и пр.
Сравнимых по цене аналогов клинкеру, с такими же эксплуатационными характеристиками, фактически не существует. Помимо этого, современный клинкер имеет богатую палитру цветов, текстур поверхности и дизайнерских решений лицевой стороны кирпича.
Современные технологии ангобирования и работы с цветом позволяют получать уникальные образцы, не имеющие аналогов. Ангобированный кирпич чаще всего используется для улучшения эксплуатационных свойств внутренней и внешней отделки, а также как элемент декора.
Нигде, кроме…
На рынке недвижимости Москвы, а в последнее время и Петербурга, отмечается тренд на облицовку объектов премиального сегмента клинкером. И чем выше класс объекта, тем более редкий и уникальный клинкер используется при его строительстве.
Яркий пример подобных объектов – флагманский проект бизнес-класса «Группы ЛСР» в Первопрестольной – жилой комплекс «ЗИЛАРТ», неподалеку от Кремля. Для него специалисты компании «ЛСР. Стеновые» разработали специальную коллекцию клинкерного кирпича «Зиларт».
Примечательно, что серия получила высокие оценки европейских архитекторов, что отметила Кристина Никл-Веллер (Christine Nickl-Weller) из «Nickl & Partner Architekten AG» на мероприятии, посвященном архитектурным тенденциям России и Европы. Теперь коллекция «Зиларт» активно производится на заказ для различных клиентов.
«Производственная линия Никольского кирпичного завода, мощностью 25 млн штук условного кирпича, уникальна по своим характеристикам и ассортименту выпускаемой продукции. Высокая производительность линии позволяет выпускать весь спектр форм и типоразмеров клинкерных изделий. Для архитекторов мы организовываем регулярные экскурсии, где они не только могут познакомиться в разнообразием выпускаемой продукции, но и убедиться, что наше производство находится на одном уровне с европейским, а в некоторых аспектах даже превосходит его», – подчеркивает генеральный директор компании «ЛСР. Стеновые» Сергей Маковеев.
Столичные тенденции не могли остаться незамеченными и для региональных покупателей. В прошлом году компания «ЛСР. Стеновые» активно поставляла клинкер более чем в 50 регионов России – и число покупателей продолжает увеличиваться.
Флагманским продуктом в регионах является красный клинкер «Лондон». Его тротуарная версия обрела популярность благодаря своей исторической схожести с европейской мостовой и относительно невысокой стоимости. Фасадная версия пользуется не меньшим спросом за счет стильного вида, который приобретают облицованные ею здания. Также востребованы светлые тона клинкера, например, белый «Неаполь».
Набирают популярность и различные варианты клинкера, выпущенные по технологии «флэш»: при производстве варьируется температурный режим обжига, что придает уникальные оттенки и перепады тона продукции.
Ознакомиться с ассортиментом и приобрести продукцию
«Группы ЛСР» можно онлайн
на сайте и в фирменных
магазинах в Санкт-Петербурге:
пр. Кима, 19;
ул. Репищева, 10;
пр. Народного Ополчения, 10.
+7 (812) 334 87 87
Ежедневно 09:00–20:00.