Новый пористый строительный материал из способного вспучиваться природного глинистого сырья – КВАРИТ

By Общее, Рефераты инновационных проектов, , ,

Монастырь Севанаванк (конец VIII века). Фото Анны Панфиловой

Теплоизоляционные строительные материалы на основе природного вулканического туфа и пемзы широко использовались и используются при строительстве, очень популярны на близлежащих от месторождений территориях.

Мы предлагаем расширить территорию применения подобных материалов через новую экологичную, энергоэффективную и ресурсосберегающую технологию получения строительных материалов.

В проекте применен междисциплинарный подход для решения сложных проблем природы и общества:

  • Производство КВАРИТ – это беспрецедентно низкое воздействие на окружающую среду:  нет пыли и шума, можно считать практически нулевыми выбросы оксидов углерода, азота  и других продуктов сгорания.

  • В технологии отсутствуют мокрые процессы, вода может потребоваться только в оборотном цикле для промывки очень загрязненного сырья или распиловки продукции. Это позволяет производить продукцию без дополнительных энергетических затрат и в любой широте земного шара.

  • Расчетная энергетическая эффективность производства одного кубометра КВАРИТа составляет 0,97 ГДж / куб (сравнить: кирпича – 2,2 – 2,7 ГДж / куб,  рекомендуемый в России; керамзитобетонного блока – 3,4 ГДж/куб (керамзит, цемент), расчетный), без учета энергии, потребляемой технологическим оборудованием.

  • Сырье распространено и часто присутствует как пустая порода от вскрышных работ горнодобывающих комбинатов (Бакал), угольных шахт (Замчалово), отходов производства кровельных сланцев (отход до 85%), наносов русел рек (Дагестан) и другие источники. Способность сырья увеличиваться в объеме до пяти раз сокращает транспортные расходы и позволяет размещать производство максимально близко от потребителя. При этом ИТС 4–2015 допускает транспортировку кирпича на расстояние до 400 км, т.о. радиус транспортировки нашего  сырья может быть больше.

  • Отсутствие выбросов пыли избавляет производство от необходимости наличия громоздкого вентиляционно-аспирационного хозяйства.

  • Не требуются вяжущие (цемент) или какие-либо другие добавки.

  • Технология гибкая, легко регулируемая по производительности и номенклатурному спектру, производство может быть расположено, кроме прочего, на площадке крупной стройки или на территориях, имеющих слабую инфраструктуру.

Экологичность производства и самого изделия, его теплоизоляционные свойства и  негорючесть, а также сокращение нерационального использования земель сельхозназначения, водопользования, указывают на перспективность нового строительного материала – КВАРИТа. Такая технология, несомненно, будет принята  в странах с любым уровнем экономического развития и в любых климатических условиях.

Получаемый комфортный, пенокерамический материал представляет промежуточное звено между стеклом и керамикой. Приблизительный состав: кварц – 5%, шпинель – 8%, муллит – 3%, рентгеноаморфная фаза – 84%.

Результаты испытаний полученных опытных образцов изделий:

1. Результаты на сжатие:

  • Образец 370 кг/м3, прочность на сжатие -10,4 кг/см2;

  • Образец 750кг/м3, прочность на сжатие – 32,4 кг/см2.

2 . Теплопроводность близка к показателям газосиликатных блоков.

3. Морозостойкость: 25 циклов не выявили никаких изменений.

4. Огнестойкость: образец в течение 30 минут бездеформационно выдержал нагрев до 1250°С.

Основные задачи на данном этапе – разработка прототипа печи, с возможностью многократного, цикличного использования, для производства экологически чистого, пористого, теплоизоляционного материала из глинистых сланцев; кинематической схемы процессов загрузки сырья и выгрузки готового изделия из печи; изготовление прототипа печи для использования в конвейерной линии, тестирование печи (трибологические исследования узлов печи, 30000 циклов при температуре 800°-1250 °С), сертификация полученного материала; создание пилотного производства (при наличии инвестора).

Автор: Кокая Э.Г., инженер-строитель, руководитель проекта; Москва, Россия

Эл. адрес: ed.kokaia@gmail.com

Источники:

  1. Патент на изобретение № 2469008 РФ Способ изготовления пористых строительных изделий из способного вспучиваться природного глинистого сырья. Кокая Э.Г., Кокая И.Э., Мчедлишвили М.М.; ; 29.07.2011; опубл. 10.12.2012, Бюл. № 34.

  2. Kokaya E. G. KVARIT is coalescence of energy efficiency, environmental compatibility, resource efficiency and economy. Climate&Nature, 2016, no. 1(3), pp. 63-73.

    “KVARIT” (thermo-insulating construction material) is the porous ceramics building material

    Kokaya E. G., civil engineer, Moscow, Russia

    Keywords: Kvarit, building materials, eco-design, space exploration, ecology

      технопарк ® 42 МКТУ: консультации по вопросам строительства

Просмотров: 1032