Ячеистые композиты на основе наноструктурированных вяжущих

Ячеистые композиты на основе наноструктурированных вяжущих

Цель инновационного проекта заключается в создании производства нового ячеистого материала – пенобетона на основе бесцементного наноструктурированного вяжущего (НВ) – с улучшенными физико-техническими характеристиками для использования в качестве эффективного конструкционно-теплоизоляционного и огнеупорного материала в жилом и промышленном строительстве. Данный материал обладает низкими плотностью и, соответственно, весом, и коэффициентом теплопроводности при высоких прочностных характеристиках. Морозостойкость пенобетона на основе бесцементного НВ по сравнению с показателем традиционных теплоизоляционных материалов (минеральной ваты и стекловолокна) увеличена на 33,3%, а паропроницаемость снижена на 33% и 62,3% соответственно. Более того, себестоимость нового продукта практически в 2 раза ниже себестоимости аналогичных материалов на основе цементного вяжущего.

Производство нового материала целесообразно организовать в рамках одного предприятия, начиная с производства вяжущего и заканчивая выпуском готовой продукции.

НВ получают путем мокрого измельчения кремнеземсодержащих пород в шаровой мельнице постадийным способом и дальнейшей модификации системы. Пенобетон на основе бесцементного НВ получают по стандартному пенометоду, который применяется при производстве традиционного пенобетона.

Инвестиционный проект предполагает организацию промышленного производства бесцементного наноструктурированного вяжущего с установленной мощностью 28,8 тыс. м3 в год. В настоящее время проект находится в стадии реализации в опытно-промышленных условиях.

Предлагаемое вяжущее и материал на его основе является альтернативой цементу и цементных композитов. Пенобетон на основе НВ может применяться как эффективный теплоизоляционный материал. Технология производства может получить широкое распространение в северных районах, где наблюдается дефицит цемента и получение материалов на его основе является весьма затратным и сложным. Пенобетон на основе НВ обладает свойством огнестойкости, является жаропрочным материалом и может применяться для футеровки внутренней поверхности печей.

Основными конкурентными преимуществами являются:

1) Технология относится к энергосберегающим, что обусловлено заменой цемента на НВ, технология получения которого исключает высокотемпературную и длительную обработку сырья. Это позволяет снизить энергозатраты при производстве вяжущего и материалов на его основе.

2) Низкая себестоимость производства, обусловленная доступностью и широчайшим распространением минерального сырья. При одинаковой цене реализации пенобетона затраты на сырье и материалы почти в 2 раза ниже при производстве пенобетона на основе бесцементного НВ.

3) Высокие показатели технико-конструкционных и теплофизических характеристик продукта. Применение пенобетона на основе бесцементного НВ позволяет: создавать эффективные облегченные стеновые конструкции минимальной толщины (пенобетон на основе бесцементного НВ – 0,50 м, традиционный – 0,94 м), что обеспечивает увеличение полезной площади помещения, способствует уменьшению нагрузки на фундамент и повышению эффективности строительства; снизить себестоимость строительства за счет более дешевых технологий производства стройматериалов с улучшенными эксплуатационными характеристиками, а также обеспечить регионы, испытывающие дефицит в производстве цемента, альтернативным строительным материалом.

3) Социальная значимость продукта. Внедрение бесцементного производства позволит решить такие задачи, как: снижение объемов выбросов CO2; истощение природных ресурсов; энергосбережение.

При этом такая модернизация производства не требует значительных капитальных вложений.