Профессор Машкин: «Научные исследования проводятся с учетом потребностей строительства»

Опуликовано в: Тема номера
5771
Николай Машкин

Современное строительство невозможно без использования новых строительных материалов, внедрения современных технологий. В Новосибирске прикладные исследования в этом направлении проводятся специалистами кафедры строительных материалов и специальных технологий НГАСУ (Сибстрин). О наиболее перспективных разработках журналу «Все о новостройках» рассказал заведующий кафедрой, д. т. н., профессор Николай Алексеевич Машкин.

В лабораториях кафедры по научному направлению «Теория и технология композиционных материалов с использованием техногенного сырья» много лет проводятся научные исследования с учетом нужд производства. Большинство разработок выполнены с высокой степенью готовности для промышленного внедрения и запатентованы. Получено более 100 авторских свидетельств и патентов России. Расскажу только о некоторых, наиболее перспективных разработках.

Несмотря на то, что Новосибирск – относительно молодой город, около 70 % его зданий и сооружений нуждаются в ремонте или реставрации. Под действием атмосферных и эксплуатационных факторов постепенно разрушаются практически все элементы зданий: фундаменты, несущие и ограждающие конструкции, отделка фасадов, элементы кровли. Поэтому в НГАСУ получило развитие научное направление по созданию комплекса материалов и технологий, специально предназначенных для целей реконструкции и реставрации.

В университете была также открыта и новая специальность по реставрации архитектурного наследия. Проводимые исследования в области наноматериалов и нанотехнологий позволили приблизиться к решению проблемы создания строительных смесей нового поколения для реставрации и реконструкции зданий и сооружений. Основой таких материалов и технологий является применение специальных добавок в цементы, способствующих его расширению при твердении, а также весьма высокая степень диспергирования сырья в дезинтеграторных установках. При этом компоненты строительных смесей (вяжущие, наполнители) в значительной степени активируются, что проявляется в повышении показателей свойств изделий – прочности, морозостойкости, плотности, атмосферостойкости и долговечности.

Разработаны и уже прошли успешную промышленную апробацию несколько комплексов строительных смесей для ремонта, реставрации и реконструкции зданий и сооружений. При использовании таких смесей не требуется специальная подготовка поверхностей, материал обладает высокой адгезией к керамике, тяжелому и ячеистому бетону, восстанавливает деградировавший цементный камень, обладает водонепроницаемостью и высокой коррозионной стойкостью, не дает усадки при твердении.

Специалистами нашей кафедрытакже разработана заливочная технология неавтоклавного пенобетона пониженной плотности с использованием мобильного комплекта технологического оборудования, включающего дезинтегратор и диспергатор кавитационного типа. Пенобетон заливается в несъемную опалубку при изготовлении ограждающих конструкций и межкомнатных перегородок, при утеплении кровли. В качестве вяжущего используется активированный цемент, заполнитель – мелкий песок или зола.

Еще одно направление нашей работы – технологии комплексного использования золо-шлаковых отходов ТЭЦ в производстве строительных материалов и изделий. Золо-шлаковые отходы ТЭЦ-2, ТЭЦ-3, ТЭЦ-5 в Новосибирске составляют десятки миллионов тонн и представляют собой угрозу экологической безопасности региона. Уже через несколько лет отвалы ТЭЦ будут переполнены. В результате многолетних исследований свойств отходов предложен комплекс технологий, позволяющий их использовать при производстве строительных материалов и изделий. И более того, золы и шлаки ТЭЦ являются чрезвычайно перспективным строительным материалом. Повышенная химическая активность зол и шлаков ТЭЦ по сравнению с материалами, не прошедшими термической обработки, позволяет более чем на треть снизить топливно-энергетические затраты в технологии строительных изделий. После дробления и фракционирования золо-шлаковые отходы могут с успехом использоваться в качестве заполнителя (вместо все более дефицитного песка), например, в тяжелых и легких бетонах, при строительстве автомобильных дорог.

Одним из направлений исследований является изучение процессов активирования сырья в производстве различных строительных материалов. В технологии строительных материалов часто необходимы перемешивание и диспергирование компонентов для получения высококачественных композиционных материалов – формовочных масс, мастик, пластмасс и др. При их переработке в термодинамических диспергаторах (кавитаторах) происходит дополнительное диспергирование и активация материалов. В результате изменяются структура и свойства композиционных материалов. Эксперименты, проведенные на кафедре строительных материалов и специальных технологий НГАСУ, показали перспективность применения диспергаторов в технологии строительных материалов: в производстве керамики для повышения качества формовочной глиняной массы; активации цементного теста в производстве тяжелых и ячеистых бетонов; укреплении грунтов в фундаментах зданий и дорожных одеждах; повышении качества кровельных мастик и эмульсий и т. д.

Энергосберегающие кавитационные технологии производства композиционных строительных материалов позволяют на 30–80 % улучшить показатели качества материалов при 30–50-процентной экономии энергоресурсов.

На кафедре разработаны универсальные металлопластиковые пазо-гребневые формы для производства пенобетонных блоков. Блоки из таких форм выходят с точной геометрией и размерами, кладка блоков осуществляется только на клей, а, следовательно, улучшается конструктивная целостность и теплоизоляция стен, не требуется оштукатуривание или другой трудоёмкой доработки поверхности стен внутренних помещений здания, достаточно шпатлевания. Фасады зданий, выполненные из блоков разнообразной формы и фактуры, имеют привлекательный и разнообразный архитектурный облик и требуют только грунтовки и окраски паропроницаемыми водоотталкивающими красителями. Такой материал не уступает по качеству автоклавному газобетону, но при этом имеет более низкую стоимость.

Недавней интересной разработкой кафедры является система проектирования и изготовления архитектурных и конструктивных стеновых блоков-деталей из пенобетона на активированных вяжущих.Цель системы – строительство малоэтажных жилых и общественных зданий эконом-класса из высокоточных пенобетонных блоков подобно «лего-блокам».

Для строительства конкретного объекта выпускаются наборы деталей-блоков определенной номенклатуры (форма, прочность, теплопроводность, фактура поверхности, назначение), из которых заказчик самостоятельно (по проекту и схемам раскладки блоков в соответствии с проектом) или с привлечением профессиональных строителей, при авторском надзоре специалистов кафедры, может поставить добротный 2–3-этажный дом индивидуальной архитектуры за три-четыре месяца. Применение вместо пенопластов и минераловатных плит высококачественного пенобетона позволяет обеспечить комфортные условия проживания в доме и надежную эксплуатацию зданий на срок более 100 лет. При этом стоимость строительства 2–3-этажного индивидуального жилого дома, осуществляемого в рамках предлагаемой архитектурно-строительной системы, не превышает 15–20 тыс. руб. за 1 м2. В этом видится вклад вузовской науки в практическую реализацию приоритетного национального проекта «Доступное и комфортное жилье – гражданам России».

Кафедра строительных материалов и специальных технологий Новосибирского государственного архитектурно-строительного университета (Сибстрин) создана в 1932 году. За прошедшие годы на ней подготовлено более 4,5 тысяч инженеров-технологов по производству строительных материалов, изделий и конструкций, 130 кандидатов и 15 докторов технических наук. Выпускники кафедры занимают ведущие позиции в строительной индустрии Сибири.

Дата публикации:

Среда, 02 марта 2011

Об авторе:

Николай Машкин
Николай Машкин

Комментарии (0)

Оставить комментарий

Вы комментируете как Гость.