ТЕХНОЛОГИЯ ПЕНОБЕТОНОВ И ИЗДЕЛИЙ ИЗ НЕГО Руководитель: д.т.н., проф. Моргун Любовь Васильевна 1. Код номенклатуры специальности 05.00.00 Технические науки 2. Наименование научных направлений (в соответствии с приоритетными направлениями развития техники и технологии), руководители № 1 1 2 3 Научное направление 2 Повышение энергоемкости разрушения газонаполненных бетонов (Разработка и внедрение новых эффективных стеновых, теплоизоляционных и отделочных материалов) Энергоэффективная технология пенобетонов конструкционного назначения. Технология безусадочных и расширяющихся пенобетонов Руководитель 3 д.т.н., проф., Моргун Л.В. к.т.н., доц. Богатина А.Ю. к.т.н., доц., Моргун В.Н. 3. Перечень используемых методик исследований: 1. Повышение энергоемкости разрушения газонаполненных бетонов. (Разработка и внедрение новых эффективных стеновых, теплоизоляционных и отделочных материалов.) Наименование методики - приготовление дисперсно армированных газонаполненных бетонов в лабораторных условиях; - физико-химические исследования качества пенно- и фибропенобетонов в соответствии с ГОСТ 25485, ГОСТ 31360, ГОСТ 21520 и др. ; - методы физико-механических испытаний песков из плотных горных пород и отходов промышленного производства и для строительных работ; - методы испытаний материалов на основе неорганических вяжущих для строительства; 1 - определение параметров дисперсности заполнителей и наполнителей для бетонов; определение аэрационного потенциала пенообразователей для ячеистых бетонов; нестандартные методы исследования строительных материалов:рентгенофазовый, электронного парамагнитного резонанса. ИК-спектроскопия, электронная микроскория и др. Нормативные документы 1. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны 2. ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности 3. ГОСТ 31359-2007 Бетоны ячеистые автоклавного твердения. Технические условия. 4. ГОСТ 31360-2007 Изделия стеновые неармированные из ячеистого бетона автоклавного твердения 5. ГОСТ 8736-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ, технические условия 6. ГОСТ 8267-93 Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия 7. ТУ 5767-033-02069119-2003 "Изделия из фибропенобетона. Технические условия". 8. ТУ 5828-035-02069119-2004 "Перемычки из фибропеножелезобетона для жилых и общественных зданий. Технические условия". 9. Сертификат пожарной безопасности ССПБ. RU. ОП034. Н 00037. «Изделия из фибропенобетона» по ТУ 5767-033-02069119-2003 соответствуют требованиям пожарной безопасности, установленным в НПБ 244-97: негорючий материал по ГОСТ 30244-94. 10. Санитарно-эпидемиологическое заключение № 61.РЦ.04.570.П.004301.09.06 от 22.09.2006 г. регламентирует область применения фибропенобетона: «Для всех видов строительства, в том числе в жилых и общественных зданиях». 11. Заключение и протоколы испытаний теплопроводности пустотелого фибропенобетонного стенового блока. 12. Заключение №2355.2003 по результатам рассмотрения технических условий на изделия из фибропенобетона ТУ 5767-033-02069119-2003. 13. Протокол опытных испытаний образца фибропенобетона. ТУ 5767-03302069119-2003. Волгоград, Испытательная пожарная лаборатория УГПС МЧС Волгоградской области, 19.07.2003.-2 с. 14. Отчет о результатах теплотехнического расчета конструкций окон жилого здания с применением галтелей и вкладыш-галтелей из фибропенобетона. 15. Отчет о результатах теплотехнического расчета конструкции наружных многослойных стен жилых зданий с применением фибропенобетонных блоков. 16. Заключение и протоколы испытаний сопротивления теплопередаче фрагмента наружной стены, состоящего из кладки в ½ кирпича и фибропенобетонного блока плотностью 386 кг/м3. 17. Протокол опытных испытаний серии перемычек из фибропеножелезобетона для жилых и общественных зданий. ТУ 5828-035-02069119-2004. 2 18. Акт о проведении опытных испытаний серии перемычек из фибропеножелезобетона для жилых и общественных зданий. ТУ 5828-03502069119-2004. 19. Протокол испытаний фибропенобетона (плотность 500 кг/м3) ЗАО «ФИПЕБ» на морозостойкость. №08.34/1910 от 18.10.2005 г. Ростов-на-Дону, РГСУ, 2005. – 3 с. 20. Протокол испытаний фибропенобетона (плотность 600 кг/м3) ЗАО «ФИПЕБ» на морозостойкость. №08.34/1911 от 18.10.2005 г. Ростов-на-Дону, РГСУ, 2005. – 3 с. 21. Протокол испытаний фибропенобетона (плотность 800 кг/м3) ЗАО «ФИПЕБ» на морозостойкость. №08.34/1973 от 25.10.2005 г. Ростов-на-Дону, РГСУ, 2005. – 3 с. 22. Заключение об акустических свойствах перегородок из фибропенобетона. Ростов-на-Дону, РГСУ, 2006. – 9 с. 23. Протокол № 5 от 13.04.2006 г. Испытания образцов на теплопроводность. Ростов-на-Дону, ООО строительная лаборатория «Испытатель», 2006 г.- 1 с. Рекомендуемые приборы и оборудование Имеющееся в наличии оборудование (документы об аттестации) Пресс гидравлический «П-125» Разрывная машина «Р-10» Пресс гидравлический «ПРГ-1-50К» Пресс испытательный мобильный с электрическим приводом нагружения «МИП – 25Э» 5. Машина испытательная (пресс Маршала) " S205P138 " 6. Измеритель прочности бетона" Оникс ОС " 7. Измеритель прочности бетона " ПОС – 50МГ4 2ПБ " 8. Измеритель времени и скорости распространения ультразвука "Пульсар 2.2" 9. Измеритель прочности ударно-импульсный " Оникс 2.6 " 10. Измеритель защитного слоя бетона " ИПА – МГ4 " 11. Сушильный шкаф " ШС 80 – 01 СПУ " 12. Климатическая камера «СМ – 30/150 – 250» 13. Климатическая камера "СМ – 60/75 - 250 ТВХ " 14. Климатическая камера "Feutron" 15. Печь муфельная " ЭКПС – 50В" 16. Измеритель контракции (объемных деформаций) " Цемент-прогноз" 17. Измеритель теплопроводности зондовым методом " ИТП МГ4 Зонд" 18. Измеритель влажности электронный " МГ4Б" 19. Установка для определения водонепроницаемости с манометром образцовым МО от 0 до 25 кг/см2 " УВФ - 6" 20. Измеритель адгезии " Оникс - АП" 21. Определитель удельной поверхности и коэффициента газопроницаемости " ПСХ – 11 МSР" 1. 2. 3. 4. 3 Прибор определения объемных деформаций бетона " Бетон - Фрост" 22. - Потребность в приборах и оборудовании для аттестации методики Площади, занимаемые подразделением, места расположения Потребность в дополнительной площади 2. Энергоэффективная технология пенобетонов конструкционного назначения. Наименование методики методика проведения математического моделирования НДС изгибаемых конструкций; методика проведения натурных экспериментальных исследований НДС изгибаемых конструкций с применением измерительного комплекса; методика прогнозирования накопления трещин в растянутой зоне изгибаемого элемента; методика проектирования оптимальных состава сырьевых компонентов для изготовления фибропенобетона конструкционного назначения. Нормативные документы - ТУ 5767-033-02069119-2003 "Изделия из фибропенобетона. Технические условия". ТУ 5828-035-02069119-2004 "Перемычки из фибропеножелезобетона для жилых и общественных зданий. Технические условия". Сертификат пожарной безопасности ССПБ. RU. ОП034. Н 00037. «Изделия из фибропенобетона» по ТУ 5767-033-02069119-2003 соответствуют требованиям пожарной безопасности, установленным в НПБ 244-97: негорючий материал по ГОСТ 30244-94. Санитарно-эпидемиологическое заключение № 61.РЦ.04.570.П.004301.09.06 от 22.09.2006 г. регламентирует область применения фибропенобетона: «Для всех видов строительства, в том числе в жилых и общественных зданиях». - СТО 501-52-01-2007. Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в Российской Федерации. - РМД. РМД 52-01-2206. Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячестых бетонов в Санкт-Петербурге. Рекомендуемые приборы и оборудование Имеющееся в наличии оборудование (документы об аттестации) Пресс гидравлический «П-125» Разрывная машина «Р-10» Пресс гидравлический «ПРГ-1-50К» Пресс испытательный мобильный с электрическим приводом нагружения «МИП – 25Э» 4 Машина испытательная (пресс Маршала) " S205P138 " Измеритель прочности бетона" Оникс ОС " Измеритель прочности бетона " ПОС – 50МГ4 2ПБ " Измеритель времени и скорости распространения ультразвука "Пульсар 2.2" Измеритель прочности ударно-импульсный " Оникс 2.6 " Измеритель защитного слоя бетона " ИПА – МГ4 " Сушильный шкаф " ШС 80 – 01 СПУ " Климатическая камера «СМ – 30/150 – 250» Климатическая камера "СМ – 60/75 - 250 ТВХ " Климатическая камера "Feutron" Печь муфельная " ЭКПС – 50В" Измеритель контракции (объемных деформаций) " Цемент-прогноз" Измеритель теплопроводности зондовым методом " ИТП МГ4 Зонд" Измеритель влажности электронный " МГ4Б" Установка для определения водонепроницаемости с манометром образцовым МО от 0 до 25 кг/см2 " УВФ - 6" Измеритель адгезии " Оникс - АП" Определитель удельной поверхности и коэффициента газопроницаемости " ПСХ – 11 МSР" Прибор определения объемных деформаций бетона " Бетон - Фрост" - Потребность в приборах и оборудовании для аттестации методики Площади, занимаемые подразделением, места расположения Потребность в дополнительной площади 3. Технология безусадочных и расширяющихся пенобетонов Наименование методики Методика по подбору состава расширяющей добавки для изготовления безусадочных и расширяющихся фибропеноетонов; Методика по правилам изготовления безусадочных и расширяющихся фибропеноетонов, предназначенных для выполнения ремонтных работ. Нормативные документы 1. ТУ 5767-033-02069119-2003 "Изделия из фибропенобетона. Технические условия". 2. Сертификат пожарной безопасности ССПБ. RU. ОП034. Н 00037. «Изделия из фибропенобетона» по ТУ 5767-033-02069119-2003 соответствуют требованиям пожарной безопасности, установленным в НПБ 244-97: негорючий материал по ГОСТ 30244-94. 3. Санитарно-эпидемиологическое заключение № 61.РЦ.04.570.П.004301.09.06 от 22.09.2006 г. регламентирует область применения фибропенобетона: «Для всех видов строительства, в том числе в жилых и общественных зданиях». 5 4. СТО 501-52-01-2007. Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячеистых бетонов в Российской Федерации. 5. РМД. РМД 52-01-2206. Проектирование и возведение ограждающих конструкций жилых и общественных зданий с применением ячестых бетонов в Санкт-Петербурге. . Имеющееся в наличии оборудование (документы об аттестации) Площади, занимаемые подразделением, места расположения Учебно-научные лаборатории кафедры «Строительные материалы» корпус РГСУ. 5 Потребность в дополнительной площади 3. Наименование лаборатории (центра пользования) и ее аккредитация (имеющейся) коллективного Подробное описание оснащения лаборатории (центра), стоимость (смета) Проводимые испытания и исследования сертифицируются аккредитованным испытательным центром «Академстройиспытания» Перечень заказчиков НИОКР, стратегические партнеры 4. Наличие долгосрочной программы развития инновационной деятельности (до 2020 года) научной и Приоритетное направление развития: Энергетика и энергоэффективность. Значимость проблемы для развития научно-технологического комплекса России. Одной из важнейших проблем строительной отрасли Российской Федерации является повышение эксплуатационных качеств жилых, общественных и производственных зданий и увеличение их срока службы. Экспертные оценки специалистов показывают, что в настоящее время теплотехническим нормам соответствуют незначительное количество жилого и производственного фонда, возведенного в РФ после 2000 года. Общие экономические потери, вызванные недостаточным сопротивлением теплопередаче ограждающих конструкций зданий и, как следствие не комфортными санитарно-гигиеническими условиями помещений, составляют около 9 процентов ВВП. Большое число жилых зданий исчерпали нормативный срок эксплуатации, морально и физически устарели. Однако их срок службы может быть существенно продлен с использованием инновационных технологий, выбор и обоснование которых должны базироваться на результатах НИОКР и прогнозировании эффективности применения новых строительных материалов. Деятельность университета по данному ПНР будет направлена на исправление ситуации в краткосрочной, среднесрочной и долгосрочной перспективах на основе имеющего в университете научно-технического и кадрового потенциалов, а именно: - в Краткосрочной перспективе (2014-2017) будет сформирован университетский научно-учебный и технологический комплекс: «Инновационные технологии и материалы при возведении конструкций повышенной долговечности». Предстоит решить задачи по подготовке бакалавров 270800 и магистров 270800 по направлению «Строительство», профилю «Промышленное и гражданское строительство», «Производство строительных 6 материалов, изделий и конструкций» и специалистов 271101 по направлению «Строительство уникальных зданий и сооружений» специализации «Строительство уникальных зданий и сооружений». - в долгосрочной перспективе (2017-2020) на основе созданного университетского научно-технологического комплекса будут развиваться научные направления: энергоэффективных технологий и оборудования, необходимых для обеспечения качества пенобетонных смесей; проектирование энергоэффективных строительных конструкций с учетом воздействия на них современных эксплуатационных факторов; разработка и внедрение новых эффективных строительных материалов. Стратегическими партнерами университета по данному ПНР являются Министерства строительства и ЖКХ Ростовской области и города Ростова-на-Дону. В результате реализации мероприятий Программы в университете будет создан региональный научно-исследовательский центр инновационных технологий, развивающий научно-техническое и технологическое представление, позволяющие повышать эксплуатационные качества строительных конструкций зданий, повышение сопротивления ограждающих конструкций теплопередаче и увеличение их срока службы 5. Показатели на 2014-2016 г.г. (по годам) Планируемый объем НИОКР на 2014-2016 гг. Планируемый объем научно-исследовательских опытно-конструкторских работ приведен в табличной форме (табл. 1). Создание МИП и НОЦ. Планируется в долгосрочной перспективе. План защиты магистерских, кандидатских и докторских диссертаций: 2014 г. – защита 1-й кандидатской диссертации; 2015 г. – защита 1–й магистерской диссертации; 2016 г. – защита 2-х магистерских диссертаций. Планируемые патенты и изобретения: 2015 г. - Изобретение относящееся к области строительства и производства энергоэффективных строительных изделий: «Перемычки из фибропенобетона, армированные стеклопластиковой арматурой». Проведение ежегодных конференций по научным направлениям: Участие в локальных ежегодных конференциях – 5…8 человек. Участие аспирантов и молодых ученых в программах поддержки талантливой молодежи. Конкурс на получение стипендии фонда целевого капитала «Наука и образование ЮФО» Конкурс «Лучший студент года», проводимый администрацией города Ростова-наДону. 6. Потребность: в дополнительных площадях в м^2; в ремонте помещений в м^2; в оборудовании; в расходах на поверочные работы - 7 7. Предварительная оценка социально-экономической эффективности (из программы развитии на 2014-2020 г.г.) В результате реализации мероприятий программы в университете будет создана мощная научно-исследовательская база, которая позволит получить следующие конкретные результаты. По ПНР «Энергетика и энергоэффективность»: - будет разработана методика по оценке эффективности применения фибропенобетона в качестве теплоизолятора при санации стен зданий; - уточнены технологические приемы, обеспечивающие возможность гарантированного обеспечения получения газонаполненных материалов с заданными свойствами. 8 8. Перечень реализованных инновационных проектов № п.п. 1 Наименование проекта Место внедрения 2 3 1 Повышение энергоемкости разрушения ЗАО «ФИПЕБ» газонаполненных бетонов (Разработка и внедрение новых эффективных стеновых, теплоизоляционных и отделочных материалов) 2 Энергоэффективная технология ЗАО «ФИПЕБ» пенобетонов конструкционного назначения. 3 Технология безусадочных расширяющихся пенобетонов и ЗАО «ФИПЕБ» Дальнейшее использование результатов Объемы финансиро -вания 4 5 Применение инновационных энергоэффективных изделий повышенной долговечности при строительстве жилых, общественных и производственных зданий Разработка нормативных документов на изготовление и применение армированных металлическими каркасами изгибаемых строительных изделий из ячеистого бетона неавтоклавного твердения Разработка методических рекомендаций по изготовлению безусадочных пенобетонов 9 Ожидаемые эффекты (на уровне региона, отрасли, вуза) 6 Повышение долговечности и сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий, расширение номенклатуры изделий из энергосберегающих бетонов Повышение долговечности и сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций зданий Повышение межремонтных периодов ремонта ограждающих конструкций зданий