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.

Утверждён свод правил для многоэтажек на стальном каркасе

В России произошло знаковое событие для строительной отрасли: Приказом Министра строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации И. Э. Файзуллина официально утверждён и с 15 октября 2025 года вводится в действие новый свод правил (СП) «Здания многоэтажные жилые со стальным каркасом. Правила проектирования».

Этот документ, в разработке которого принимали участие эксперты и участники Ассоциации развития стального строительства (АРСС), знаменует собой начало нового этапа в жилищном строительстве России. Он устраняет многолетний нормативный пробел и создает комплексную правовую и техническую базу для проектирования безопасных, надежных и экономически эффективных жилых домов на стальном каркасе. По сути, это открытие дороги для массового применения металлоконструкций в сегменте многоквартирного жилья, где до сих пор доминировал монолитный железобетон.

Почему это стратегически важно для страны?

Утверждение нового СП — не просто формальное обновление регламентов. Это стратегический шаг, отвечающий на ключевые вызовы современного градостроительства и экономики. Как отметил Иван Иванович Ведяков, Председатель Совета Директоров АРСС, член-корреспондент РААСН, д.т.н., академик РИА, академик НАНПБ, профессор, директор ЦНИИСК им. В. А. Кучеренко:

«Новый СП “Здания многоэтажные жилые со стальным каркасом” — значительный шаг вперед, который принесет ощутимые преимущества как застройщикам, так и будущим жильцам. Высокая прочность и сейсмостойкость, снижение массы конструкций на 30-40% и индустриализация строительства — это критические преимущества для освоения сложных грунтов, включая территории с вечной мерзлотой, и выполнения программ реновации в сжатые сроки. Внедрение стальных каркасов соответствует глобальным тенденциям устойчивого развития и является инвестицией в будущее строительства России».

Это экспертное мнение иллюстрирует ключевые аспекты, которые кардинально меняют подход к строительству:

1. Скорость и предсказуемость строительства. Технология позволяет контролировать сроки строительства на каждом этапе. Элементы каркаса изготавливаются на заводе с высоким контролем качества, а на стройплощадке происходит их быстрая сборка. Это исключает длительные процессы затвердевания бетона, что позволяет на 20-30% сократить общие сроки сдачи объекта, что выгодно и для девелоперов, и для покупателей жилья.

2. Снижение нагрузки на фундамент и грунты. Стальной каркас существенно легче железобетонного. Это открывает возможности для высотного строительства на слабых грунтах, уменьшает объем земляных работ и затраты на фундамент. Данное преимущество особенно актуально для редевелопмента промышленных зон и плотной городской застройки.

3. Гибкость планировок. Сталь позволяет перекрывать большие пролеты без промежуточных опор. Это дает девелоперам и будущим жильцам беспрецедентную свободу в планировании внутреннего пространства квартир. Можно создавать «умные планировки», легко перемещать стены внутри квартиры, адаптируя жилье под меняющиеся потребности семьи на протяжении всего жизненного цикла здания.

4. Экологичность и устойчивое развитие. Сталь является материалом, пригодным для практически полной переработки. Массовое внедрение технологии соответствует мировым трендам «зеленого» строительства (LEED, BREEAM) и способствует снижению углеродного следа. Строительная площадка становится чище, тише и безопаснее за счет минимизации «мокрых» процессов.

Ключевые аспекты нового свода правил

Важность нового СП заключается в его глубокой проработке. Как подчеркивает Николай Николаевич Трекин, заместитель генерального директора по научной работе ЦНИИПромзданий (участник АРСС):

«Проектирование многоэтажных жилых зданий с применением стальных конструкций сопряжено со сложной задачей вписывания стального каркаса в объемно-планировочные решения, с учетом обеспечения требуемой долговечности, огнестойкости, комфортности и безопасности пребывания людей. В связи с этим, целью работы являлась разработка Свода Правил, в котором будут приведены положения, дополняющие указания СП 16.13330.2017 по расчету и конструированию несущих конструкций применительно к многоэтажным многоквартирным зданиям с соблюдением требований СП 54.13330.2016. Надеемся, что наличие нового отраслевого СП позволит стандартизировать подходы, установит единые требования для обеспечения безопасности и высоких эксплуатационных характеристик, а также будет способствовать более широкому внедрению в строительную практику стальных конструкций».

Таким образом, новый документ обеспечивает целостный подход, объединяя требования к несущему стальному каркасу и строгие нормы к жилым зданиям, что гарантирует создание безопасного и комфортного жилья.

Перспективы для рынка и промышленности

Внедрение нового СП оживит целый ряд смежных отраслей и создаст новые точки роста. Ключевое значение он имеет для девелоперов, для которых предсказуемость бюджета и сроков реализации проекта является главным приоритетом. Петр Власенко, управляющий директор «РКС Девелопмент», подтверждает, что новый документ кардинально меняет отношение к технологии в отрасли.

По его словам, ранее применение стального каркаса воспринималось застройщиками как нечто уникальное, требующее индивидуального подхода и значительных временных затрат на проектную проработку. «Сегодня как никогда важна прогнозируемость попадания в бюджет и сроки по планируемым к реализации проектам в портфеле девелоперов, — подчеркивает Петр Власенко. — Ввод в действие нового СП обеспечивает понятные правила для проектирования стального каркаса МКД, что способствует более быстрой и точной оценке бюджета. Это, в свою очередь, обеспечит качественными данными для принятия решения по использованию той или иной технологии при возведении каркаса здания».

Таким образом, новый свод правил дает застройщикам мощный инструмент для диверсификации портфеля, оптимизации издержек и сроков, а также для создания уникальных и современных домов. Помимо этого, он откроет возможности и для других секторов:

• Для металлургии и металлообработки: Производители металлоконструкций получат мощный импульс для создания и развития новых продуктов, адаптированных для жилищного строительства.

• Для проектировщиков: Появятся новые специализации и компетенции для инженеров и архитекторов, что повысит общий уровень профессионализма в отрасли и выведет российские проектные бюро на международный уровень.

Ассоциация развития стального строительства рассматривает утверждение свода правил как революционный шаг для российского стройкомплекса. Это переход от монополии одной технологии к здоровой конкуренции, которая неизбежно приведет к росту качества, скорости и инновационности в создании комфортного и доступного жилья.

Александр Данилов, генеральный директор АРСС, подчеркивает стратегическую значимость документа: «Утверждение данного СП — отправная точка для нового этапа развития стального строительства в России. Уже в ближайшие годы значительно возможно повысить объем вводимого жилья на стальном каркасе с текущего 1% до 7%. Для этого необходимы совместные усилия всех участников процесса: проектировщиков, производителей, девелоперов и органов власти. Новая нормативная база дает нам для этого все необходимые инструменты».

Хотя путь массового внедрения стального каркаса в жилищное строительство еще предстоит пройти — предстоит большая работа по обучению специалистов и адаптации производства — новая нормативная база закладывает прочный фундамент для будущего российских городов. Будущего, которое должно стать более быстрым и технологичным.