ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗВЕСТНЯКА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ОТХОДОВ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ ЩЕБНЯ, ПУСТЫХ ПОРОД, ПЕСКОВ ДЮННЫХ, БАРХАННЫХ И ГРУНТОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОГ
Биогеополимер-композиты (БГПК) – продукт конвергенции биологии, неорганической и органической химии, материаловедения и современной предметно-
технологической базы.
Затвердевание и упрочнение БГПК-материала происходит не только вследствие химических реакций и физических процессов, но и благодаря процессам биологического синтеза, производимого устойчивым биологическим консорциумом микроорганизмов. В качестве наполнителя в БГПК могут быть использованы любые материалы доступные в данной местности: почва, грунт, песок, доломиты, камни, отходы добычи щебня, известняка, галька, песчаник, терриконовые отвалы и т.п. В объёме биогеополимер-композита в процессе отвердевания и на протяжении всего времени службы (спорадически), колониями микроорганизмов осуществляется биосинтез микросотовых минеральных сетчатых полимерных армирующих структур. Кроме того, материал способен к «самозаживлению» трещин (ввиду активации спящих колоний микроорганизмов при появлении гидро-конденсата в трещине), вследствие чего БГПК упрочняется со временем, достигая, иногда, прочности сопоставимой с природным гранитом.
Также, при необходимости, в зависимости от назначения, в БГПК могут добавляться различные присадки (придающие гидрофобные или гидрофильные и прочие требуемые свойства материалу), золы, цемент для ускоренного отвердевания, различные красящие пигменты, особо прочные крошки в поверхностный слой или по всему объёму материала и т.д.
Биогеополимер-композит – живой строительный материал, сохраняющий «жизнеспособность» сотни лет. Вспомогательным связующим компонентом в БГПК может являться портландцемент различных марок в количестве 2-15% массы (в зависимости от конкретных материалов-наполнителей, определяющих состав смеси). Наличие цемента в смеси, как правило, повышает технологичность изготовления материала и уменьшает время его твердения. Однако, в некоторых случаях применения, в зависимости от соответствующих составов смеси и конкретных условий строительства добавления связующего вещества (в том числе цемента) в БГПК не требуется.
Биогеополимер-композиты содержат в качестве наполнителя неспецифические местные материалы и неспецифические доступные питательные среды для микроорганизмов, насыщающих материал со временем армирующими минеральными полимерными структурами.
Биогеополимер-композит, в общем случае, не содержит каких-либо пластиковых волокон или частиц. Наличие в составе БГПК цемента, пигментов и иных присадок определяется назначением изделия, здания, сооружения и условиями его эксплуатации, а также требованиями к технологичности.
Фактически, биогеополимер-композит – это древний природоподобный строительный материал, воссозданный на современной научной, инженерной и технологической базе. Существуют вполне достоверные исторические примеры строительства из данного материала.
Землебиты – утрамбованные смеси на основе грунта – один из упрощённых (по составу и технологии изготовления) видов биогеополимер-композита.
Затвердевание и упрочнение БГПК-материала происходит не только вследствие химических реакций и физических процессов, но и благодаря процессам биологического синтеза, производимого устойчивым биологическим консорциумом микроорганизмов. В качестве наполнителя в БГПК могут быть использованы любые материалы доступные в данной местности: почва, грунт, песок, доломиты, камни, отходы добычи щебня, известняка, галька, песчаник, терриконовые отвалы и т.п. В объёме биогеополимер-композита в процессе отвердевания и на протяжении всего времени службы (спорадически), колониями микроорганизмов осуществляется биосинтез микросотовых минеральных сетчатых полимерных армирующих структур. Кроме того, материал способен к «самозаживлению» трещин (ввиду активации спящих колоний микроорганизмов при появлении гидро-конденсата в трещине), вследствие чего БГПК упрочняется со временем, достигая, иногда, прочности сопоставимой с природным гранитом.
Также, при необходимости, в зависимости от назначения, в БГПК могут добавляться различные присадки (придающие гидрофобные или гидрофильные и прочие требуемые свойства материалу), золы, цемент для ускоренного отвердевания, различные красящие пигменты, особо прочные крошки в поверхностный слой или по всему объёму материала и т.д.
Биогеополимер-композит – живой строительный материал, сохраняющий «жизнеспособность» сотни лет. Вспомогательным связующим компонентом в БГПК может являться портландцемент различных марок в количестве 2-15% массы (в зависимости от конкретных материалов-наполнителей, определяющих состав смеси). Наличие цемента в смеси, как правило, повышает технологичность изготовления материала и уменьшает время его твердения. Однако, в некоторых случаях применения, в зависимости от соответствующих составов смеси и конкретных условий строительства добавления связующего вещества (в том числе цемента) в БГПК не требуется.
Биогеополимер-композиты содержат в качестве наполнителя неспецифические местные материалы и неспецифические доступные питательные среды для микроорганизмов, насыщающих материал со временем армирующими минеральными полимерными структурами.
Биогеополимер-композит, в общем случае, не содержит каких-либо пластиковых волокон или частиц. Наличие в составе БГПК цемента, пигментов и иных присадок определяется назначением изделия, здания, сооружения и условиями его эксплуатации, а также требованиями к технологичности.
Фактически, биогеополимер-композит – это древний природоподобный строительный материал, воссозданный на современной научной, инженерной и технологической базе. Существуют вполне достоверные исторические примеры строительства из данного материала.
Землебиты – утрамбованные смеси на основе грунта – один из упрощённых (по составу и технологии изготовления) видов биогеополимер-композита.
Приоратский дворец, построенный из землебита, стоит уже в течение 200 лет и ни разу не реставрировался. Фундамент дворца сделан из бута. Состав грунтомассы стен.
Приоратского дворца (по объёму):
гравий фракциями от 3-7 мм – 4%
песок – 58%
пыль (мелкая земля) – 20%; глина – 18%.
Органика дополнительно не добавлялась,грунтомасса имела естественную влажность. Прочность землебита через 20-30 лет после возведения здания составила 10-12 МПа, хотя цемент в состав смеси не вводился.
Группа российских учёных под руководством доктора технических наук, профессора Горной академии Ф.Н. Воскобоева в результате проведения экспериментальных работ открыла и запатентовала (патент RU 2 214 981 C2 ) – способ повышения адгезии барханных песков, и, в сочетании с технологией непрерывного экструзионного формования строительных изделий на шнековом прессе разработки Б.Н. Лукьянца, появилась возможность изготовления дешевых строительных изделий с необычайно высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами.
Приоратского дворца (по объёму):
гравий фракциями от 3-7 мм – 4%
песок – 58%
пыль (мелкая земля) – 20%; глина – 18%.
Органика дополнительно не добавлялась,грунтомасса имела естественную влажность. Прочность землебита через 20-30 лет после возведения здания составила 10-12 МПа, хотя цемент в состав смеси не вводился.
Группа российских учёных под руководством доктора технических наук, профессора Горной академии Ф.Н. Воскобоева в результате проведения экспериментальных работ открыла и запатентовала (патент RU 2 214 981 C2 ) – способ повышения адгезии барханных песков, и, в сочетании с технологией непрерывного экструзионного формования строительных изделий на шнековом прессе разработки Б.Н. Лукьянца, появилась возможность изготовления дешевых строительных изделий с необычайно высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами.
Формование строительных изделий заданной формы непосредственно на строительной площадке позволяет производить кладку стен из свежеотформованных изделий без применения растворов, что значительно улучшает качество кладки и снижает стоимость строительства. Объём применения дюнных (барханных) песков в строительных изделиях составляет 75% по сухой массе, цемента 10%. Прочность изделий на сжатие составляет от 240 кг/см2 до 800 кг/см2, морозостойкость выше 100 циклов.
Технология производства БГПК непосредственно на строительной площадке отличается крайне низкими, в разы меньшими, в сравнении с традиционными материалами, удельными энергозатратами на производство строительного материла. Использование в качестве наполнителя отходов и бросовых материалов способно, в некоторых случаях, превратить «экологическую проблему» – выбросы вулканического пепла на Дальнем Востоке, в «подарок природы», применяя пепел как доступный местный материал для строительства – наполнитель биогеополимер-композита. Использование местных компонентов, и, соответственно, отсутствие энергозатрат на их транспортировку, а также отрицательный «углеродный индекс», поскольку БГПК поглощают углекислоту из атмосферы в процессе кальцинирования, позволяют отнести БГПК к «зелёным» биопозитивным материалам.
Как пример, приведём один из вариантов состава смеси БГПК-материала с использованием сложного для применения в строительстве компонента:
− дюнный (барханный) песок, % по массе – 75;
− цемент марки 300, % по массе — 10;
− органика (активный известкованный ил), % по массе – 15.
В качестве наполнителя также могут быть использованы, например: грунт, отвалы щебня и технологические отсевы доломита, вулканический пепел, терриконовые отвалы пустых пород. При этом получается дешёвый, прочный, долговечный конструкционный, функциональный или отделочный строительный материал, который со временем лишь улучшает свои качества.
Технология производства БГПК непосредственно на строительной площадке отличается крайне низкими, в разы меньшими, в сравнении с традиционными материалами, удельными энергозатратами на производство строительного материла. Использование в качестве наполнителя отходов и бросовых материалов способно, в некоторых случаях, превратить «экологическую проблему» – выбросы вулканического пепла на Дальнем Востоке, в «подарок природы», применяя пепел как доступный местный материал для строительства – наполнитель биогеополимер-композита. Использование местных компонентов, и, соответственно, отсутствие энергозатрат на их транспортировку, а также отрицательный «углеродный индекс», поскольку БГПК поглощают углекислоту из атмосферы в процессе кальцинирования, позволяют отнести БГПК к «зелёным» биопозитивным материалам.
Как пример, приведём один из вариантов состава смеси БГПК-материала с использованием сложного для применения в строительстве компонента:
− дюнный (барханный) песок, % по массе – 75;
− цемент марки 300, % по массе — 10;
− органика (активный известкованный ил), % по массе – 15.
В качестве наполнителя также могут быть использованы, например: грунт, отвалы щебня и технологические отсевы доломита, вулканический пепел, терриконовые отвалы пустых пород. При этом получается дешёвый, прочный, долговечный конструкционный, функциональный или отделочный строительный материал, который со временем лишь улучшает свои качества.
От начала изготовления и на протяжении всего срока службы в биогеополимер-композите проходит множество различных взаимосвязанных и дополняющих друг друга биохимических, химических и физических процессов:
− биохимическая активация компонентов наполнителя посредством микробной активности – стадия силосования смеси до момента добавления связующего;
− химическая активация компонентов смеси при добавлении активного неорганического связующего (в частности, цемента); − механоактивация и гиперуплотнение материала при специфическом формовании и в процессе эксплуатации материала под нагрузкой, что сопровождается, в том числе, физической диффузией компонентов наполнителя;
− биохимические и химические процессы, происходящие на протяжении всего срока эксплуатации материала, вызванные воздействием окружающей среды и спорадической активностью устойчивого консорциума микроорганизмов, которые в комплексе приводят к постепенному естественному самоупрочнению материала и самозаживлению возникающих в нём повреждений.
Одним из множества, наиболее важных процессов, происходящих в БГПК, является микробно-индуцированное осаждение кальцита (МИОК) – процесс образования карбоната кальция, опосредуемый биохимической активностью микроорганизмов, идущий и выполняющий свою роль в упрочнении и самозаживлении материала на протяжении всего срока его службы – сотни лет. В данном процессе микроорганизмы играют роль источника карбонат-ионов (СО32-), вступающих в реакцию с ионами кальция (Са2+), большие концентрации которых присутствуют в окружающей среде, что способствует образованию и осаждению кристаллов кальцита (СаСО3).
На сегодняшний день описано несколько автотрофных и гетеротрофных стратегий, позволяющих микроорганизмам осуществлять МИОК
сопровождается, в том числе, физической диффузией компонентов наполнителя;
− биохимические и химические процессы, происходящие на протяжении всего срока эксплуатации материала, вызванные воздействием окружающей среды и спорадической активностью устойчивого консорциума микроорганизмов, которые в комплексе приводят к постепенному естественному самоупрочнению материала и самозаживлению возникающих в нём повреждений.
− химическая активация компонентов смеси при добавлении активного неорганического связующего (в частности, цемента); − механоактивация и гиперуплотнение материала при специфическом формовании и в процессе эксплуатации материала под нагрузкой, что сопровождается, в том числе, физической диффузией компонентов наполнителя;
− биохимические и химические процессы, происходящие на протяжении всего срока эксплуатации материала, вызванные воздействием окружающей среды и спорадической активностью устойчивого консорциума микроорганизмов, которые в комплексе приводят к постепенному естественному самоупрочнению материала и самозаживлению возникающих в нём повреждений.
Одним из множества, наиболее важных процессов, происходящих в БГПК, является микробно-индуцированное осаждение кальцита (МИОК) – процесс образования карбоната кальция, опосредуемый биохимической активностью микроорганизмов, идущий и выполняющий свою роль в упрочнении и самозаживлении материала на протяжении всего срока его службы – сотни лет. В данном процессе микроорганизмы играют роль источника карбонат-ионов (СО32-), вступающих в реакцию с ионами кальция (Са2+), большие концентрации которых присутствуют в окружающей среде, что способствует образованию и осаждению кристаллов кальцита (СаСО3).
На сегодняшний день описано несколько автотрофных и гетеротрофных стратегий, позволяющих микроорганизмам осуществлять МИОК
сопровождается, в том числе, физической диффузией компонентов наполнителя;
− биохимические и химические процессы, происходящие на протяжении всего срока эксплуатации материала, вызванные воздействием окружающей среды и спорадической активностью устойчивого консорциума микроорганизмов, которые в комплексе приводят к постепенному естественному самоупрочнению материала и самозаживлению возникающих в нём повреждений.
Образец изготовлен из донного ила при углублении фарватера Усть-Лужского порта.
За 16 лет плотность образца БГПК увеличилась на 24%, а влагопоглощение, наоборот, уменьшилось до 2,5% — на 77%.
Привычный бетон, в отличие от БГПК, с момента своего изготовления лишь ухудшает свои свойства.
За 16 лет плотность образца БГПК увеличилась на 24%, а влагопоглощение, наоборот, уменьшилось до 2,5% — на 77%.
Привычный бетон, в отличие от БГПК, с момента своего изготовления лишь ухудшает свои свойства.
Начальная биохимическая активация БГПК. Работа бактерий над кварцем
(до силосования и после)
Процесс «самозаживления» трещин в биогеополимер-композите.
Использованием БГПК достигаются следующие потребительские и экономические результаты в строительстве (для примера, в сравнении с кирпичом):
− по себестоимости – в 5-10 раз;
− по долговечности и циклам морозоустойчивости – в 8-10 раз;
− по прочности – в 3-10 раз.
− по себестоимости – в 5-10 раз;
− по долговечности и циклам морозоустойчивости – в 8-10 раз;
− по прочности – в 3-10 раз.
Применение в качестве отделочного материала
Применение в качестве реставрационного материала
Простым покрытием поверхности сырого БГПК-блока (например, путём
напрессовывания ручным оборудованием) специальной крошкой — отходами мрамора, гранита, кальцита и др. можно получать плитку, блоки, настилы с заданными декоративными или иными требуемыми функциональными свойствами:
Многократно повышенной устойчивостью к истиранию, выцветанию, воздействию химических веществ и т.п.
Многократно повышенной устойчивостью к истиранию, выцветанию, воздействию химических веществ и т.п.
БГПК-технология позволяет легко создавать блоки и покрытия стен из композитных блоков, состоящих из гидрофобных высокой адгезии (внутренних) и пористых гидрофильных (внешних) слоёв, пригодных для роста мхов и других растений. Такие покрытия, конечно же, разрушаемые флорой, не будут столь долговечны как БГПК без данного функционального назначения, однако, ввиду дешевизны могут перестать быть градостроительной роскошью и получить широкое распространение.
Применение в качестве формованных изделий
«СЕКРЕТЫ СТРОИТЕЛЕЙ ДРЕВНОСТИ»: ЛИТОЙ АРМИРОВАННЫЙ КАМЕНЬ – ВАРИАНТ БГПК
Город Гиппос (современный Израиль), основан во II-м веке до н.э., разрушен землетрясением в 749 году н.э.
Одним из главных аргументов возражений против теории строительства полигональных мегалитов методом литья является фактор усадки бетонов при твердении. При соблюдении
разработанных технологических условий, в нашем случае, присутствующая в БГПК влага в процессе твердения материала замещается прочной пространственной структурой приблизительно равного с уходящей влагой объёма: в общем случае БГПК не даёт усадки при твердении (при необходимости, усадка может быть даже отрицательной).
Технологии биогеополимеров за рубежом
Значительные успехи в области строительства из грунта были достигнуты в США, Бельгии, Италии, Нидерландах. Во Франции производится строительный материал Stargil из смеси глинистого грунта с 6 — 8% цемента, из которого методом экструзии
изготавливался большой ассортимент сплошных и многопустотных изделий: кирпич, стеновые камни, стеновые элементы высотой на этаж, черепица, подоконные плиты, камни для мощения и др. Их стоимость ниже, чем обожженных керамических изделий.
Фирма Raffen(Франция) поставляла установки «Динатэр», позволяющие непосредственно на месте добычи грунта при добавке 2-4% цемента получать различные изделия с высокими прочностными характеристиками: стеновые камни, элементы для покрытия пола, полукруглую черепицу, камни для мощения дорог, водосточные желоба, бордюрные камни, канализационные люки.
Фирмой Citadob(Бельгия) разработана установка для изготовления камней из грунтобетона с 3-7% цемента для бесшовной кладки стен малоэтажных зданий. Эта фирма поставляет комплект оборудования для производства камней, в частности, гидравлические прессы производительностью 450 штук в час. Большой ассортимент изделий из стабилизированного грунта выпускала фирма Ci (Италия).
Технология защиты стен из грунтоблоков уплотняющими составами была реализована компанией «Терраблок» (США). Передвижная установка «Терраблок-дуплекс» формует блоки из грунтов естественной (4-16%) влажности под давлением 280 кг/см2 Полученные блоки, не подвергаясь сушке, укладываются в стену без раствора. На поверхность стены наносят быстросохнущий уплотняющий состав на основе жидкого стекла, а затем отделочный раствор и побелку. К настоящему времени в США таким способом построено более 50 тыс. домов.
Недавно на рынке появилась экологичная новинка – строительные блоки от компании Biomason, которые «выращиваются» безопасным для атмосферы путем. Технологию посчитали весьма перспективной, поэтому разработчики получили главный приз на конкурсе Postcode Lottery Green Challenge в 2013 году, и с тех пор активно развивают это направление бизнеса.
Фирма Raffen(Франция) поставляла установки «Динатэр», позволяющие непосредственно на месте добычи грунта при добавке 2-4% цемента получать различные изделия с высокими прочностными характеристиками: стеновые камни, элементы для покрытия пола, полукруглую черепицу, камни для мощения дорог, водосточные желоба, бордюрные камни, канализационные люки.
Фирмой Citadob(Бельгия) разработана установка для изготовления камней из грунтобетона с 3-7% цемента для бесшовной кладки стен малоэтажных зданий. Эта фирма поставляет комплект оборудования для производства камней, в частности, гидравлические прессы производительностью 450 штук в час. Большой ассортимент изделий из стабилизированного грунта выпускала фирма Ci (Италия).
Технология защиты стен из грунтоблоков уплотняющими составами была реализована компанией «Терраблок» (США). Передвижная установка «Терраблок-дуплекс» формует блоки из грунтов естественной (4-16%) влажности под давлением 280 кг/см2 Полученные блоки, не подвергаясь сушке, укладываются в стену без раствора. На поверхность стены наносят быстросохнущий уплотняющий состав на основе жидкого стекла, а затем отделочный раствор и побелку. К настоящему времени в США таким способом построено более 50 тыс. домов.
Недавно на рынке появилась экологичная новинка – строительные блоки от компании Biomason, которые «выращиваются» безопасным для атмосферы путем. Технологию посчитали весьма перспективной, поэтому разработчики получили главный приз на конкурсе Postcode Lottery Green Challenge в 2013 году, и с тех пор активно развивают это направление бизнеса.
Для выпуска материала используется обычный песок, который служит основой для будущих кирпичей. Его заливают специальным вяжущим веществом, состоящим из воды и особых бактерий. Как правило, речь идет о коралловых бактериях, способных формировать прочные кристаллы. Для ускорения процесса в смесь вводят питательный раствор кальция, а также источник азота (обычно мочевину) – он нужен бактериям для размножения. Массу разливают по формам и оставляют при комнатной температуре.
Уже через 3-5 суток в формах образуется твердое вещество, которое по прочности можно сравнить с натуральным камнем. Как только источник питания и жидкость заканчиваются, коралловые бактерии образуют споры.
Биогеополимер-материалы (БГП-материалы, биогеополимер-композиты – БГПК), фактически, являются давно известным типом материалов и лишь воссозданы на современной научно-технологической базе, позволяющей, с сохранением положительных качеств материла, устойчиво получать его с заданными свойствами. Учитывая исторический опыт применения БГП-подобных материалов, в перспективе, БГПК могут найти своё достойное применение в области малоэтажного строительства различного назначения, обустройства городских общественных пространств, строительства и ремонта дорог местного значения, ямочного ремонта дорог, аэродромов малой авиации, в работах по укреплению берегов, реставрационном деле и т.п.
Уже через 3-5 суток в формах образуется твердое вещество, которое по прочности можно сравнить с натуральным камнем. Как только источник питания и жидкость заканчиваются, коралловые бактерии образуют споры.
Биогеополимер-материалы (БГП-материалы, биогеополимер-композиты – БГПК), фактически, являются давно известным типом материалов и лишь воссозданы на современной научно-технологической базе, позволяющей, с сохранением положительных качеств материла, устойчиво получать его с заданными свойствами. Учитывая исторический опыт применения БГП-подобных материалов, в перспективе, БГПК могут найти своё достойное применение в области малоэтажного строительства различного назначения, обустройства городских общественных пространств, строительства и ремонта дорог местного значения, ямочного ремонта дорог, аэродромов малой авиации, в работах по укреплению берегов, реставрационном деле и т.п.
План развития проекта
В настоящее время проект внедрения в практику современного строительства материалов на базе биогеополимер-композитов находится на стадии развития и укрепления научной и доказательной базы во всём спектре возможного функционального применения материала.
Проект получил поддержку экспертов «Российского общества инженеров строительства», а также других профильных научных, производственных организаций и ведущих экспертов отрасли.
На втором этапе предполагается:
− Разработка комплекта (набора) опытно-промышленного оборудования изготовления БГПК экономически эффективной производительности;
− Производство комплектов оборудования по производству БГПК;
− Реализация пилотного проекта применения БГПК на реальном строительном объекте.
Начиная со II-го этапа за счёт коммерческой эксплуатации промышленного оборудования по производству БГПК начнётся возврат вложенных в проект инвестиций.
Проект получил поддержку экспертов «Российского общества инженеров строительства», а также других профильных научных, производственных организаций и ведущих экспертов отрасли.
На втором этапе предполагается:
− Разработка комплекта (набора) опытно-промышленного оборудования изготовления БГПК экономически эффективной производительности;
− Производство комплектов оборудования по производству БГПК;
− Реализация пилотного проекта применения БГПК на реальном строительном объекте.
Начиная со II-го этапа за счёт коммерческой эксплуатации промышленного оборудования по производству БГПК начнётся возврат вложенных в проект инвестиций.
II-й этап
На третьем этапе предполагается:
− разработка комплекта опытно-промышленного и промышленного оборудования изготовления БГПК;
− реализация пилотного проекта применения БГПК на строительном объекте;
− запуск производства промышленного оборудования в коммерческую серию;
− накопление базы знаний технических условий применения оборудования;
− запуск оборудования в ограниченную коммерческую эксплуатацию.
− разработка комплекта опытно-промышленного и промышленного оборудования изготовления БГПК;
− реализация пилотного проекта применения БГПК на строительном объекте;
− запуск производства промышленного оборудования в коммерческую серию;
− накопление базы знаний технических условий применения оборудования;
− запуск оборудования в ограниченную коммерческую эксплуатацию.
IV-й этап
На четвёртом этапе предполагается:
− организация постоянно действующей Научно-промышленной лаборатории поддержки потребителей, оказывающей платные услуги по формулированию специфических технических условий изготовления и применения БГПК-материала (в соответствии с потребностями, наличием необходимого оборудования и доступных компонентов в зоне строительства, необходимостью проведения биокоррекции смеси и т.д.);
− внедрение аддитивных технологий в применение БГПК— разработка и испытания печатающей головки строительной 3D-печати БГПК-материалом;
− расширение коммерческой эксплуатации производимого оборудования в соответствии со специфическими техническими условиями на принципах сходных франчайзингу;
− разработка и утверждение необходимой нормативно-правовой базы.
− организация постоянно действующей Научно-промышленной лаборатории поддержки потребителей, оказывающей платные услуги по формулированию специфических технических условий изготовления и применения БГПК-материала (в соответствии с потребностями, наличием необходимого оборудования и доступных компонентов в зоне строительства, необходимостью проведения биокоррекции смеси и т.д.);
− внедрение аддитивных технологий в применение БГПК— разработка и испытания печатающей головки строительной 3D-печати БГПК-материалом;
− расширение коммерческой эксплуатации производимого оборудования в соответствии со специфическими техническими условиями на принципах сходных франчайзингу;
− разработка и утверждение необходимой нормативно-правовой базы.
V-й этап
− внедрение промышленного образца печатающей головки строительной 3D-печати БГПК-материалом и проведение её испытаний;
− налаживание производства оборудования строительной 3D-печати БГПК-материалом;
− расширения набора поставляемого оборудования комплектом для строительной 3D-печати;
− разработка и утверждение нормативов и стандартных технических условий для строительной 3D-печати БГПК-материалом;
− масштабирование проекта на дружественные зарубежные страны
− налаживание производства оборудования строительной 3D-печати БГПК-материалом;
− расширения набора поставляемого оборудования комплектом для строительной 3D-печати;
− разработка и утверждение нормативов и стандартных технических условий для строительной 3D-печати БГПК-материалом;
− масштабирование проекта на дружественные зарубежные страны
Полезные ссылки:
ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗВЕСТНЯКА В СТРОИТЕЛЬСТВЕ
ТЕХНОЛОГИЯ ПРИМЕНЕНИЯ ОТХОДОВ ДОБЫЧИ И ПЕРЕРАБОТКИ ЩЕБНЯ, ПУСТЫХ ПОРОД, ПЕСКОВ ДЮННЫХ, БАРХАННЫХ И ГРУНТОВ В ПРОИЗВОДСТВЕ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И СТРОИТЕЛЬСТВА ДОРОГ
Биогеополимер-композиты (БГПК) – продукт конвергенции биологии, неорганической и органической химии, материаловедения и современной предметно-
технологической базы.
Затвердевание и упрочнение БГПК-материала происходит не только вследствие химических реакций и физических процессов, но и благодаря процессам биологического синтеза, производимого устойчивым биологическим консорциумом микроорганизмов. В качестве наполнителя в БГПК могут быть использованы любые материалы доступные в данной местности: почва, грунт, песок, доломиты, камни, отходы добычи щебня, известняка, галька, песчаник, терриконовые отвалы и т.п. В объёме биогеополимер-композита в процессе отвердевания и на протяжении всего времени службы (спорадически), колониями микроорганизмов осуществляется биосинтез микросотовых минеральных сетчатых полимерных армирующих структур. Кроме того, материал способен к «самозаживлению» трещин (ввиду активации спящих колоний микроорганизмов при появлении гидро-конденсата в трещине), вследствие чего БГПК упрочняется со временем, достигая, иногда, прочности сопоставимой с природным гранитом.
Также, при необходимости, в зависимости от назначения, в БГПК могут добавляться различные присадки (придающие гидрофобные или гидрофильные и прочие требуемые свойства материалу), золы, цемент для ускоренного отвердевания, различные красящие пигменты, особо прочные крошки в поверхностный слой или по всему объёму материала и т.д.
Биогеополимер-композит – живой строительный материал, сохраняющий «жизнеспособность» сотни лет. Вспомогательным связующим компонентом в БГПК может являться портландцемент различных марок в количестве 2-15% массы (в зависимости от конкретных материалов-наполнителей, определяющих состав смеси). Наличие цемента в смеси, как правило, повышает технологичность изготовления материала и уменьшает время его твердения. Однако, в некоторых случаях применения, в зависимости от соответствующих составов смеси и конкретных условий строительства добавления связующего вещества (в том числе цемента) в БГПК не требуется.
Биогеополимер-композиты содержат в качестве наполнителя неспецифические местные материалы и неспецифические доступные питательные среды для микроорганизмов, насыщающих материал со временем армирующими минеральными полимерными структурами.
Биогеополимер-композит, в общем случае, не содержит каких-либо пластиковых волокон или частиц. Наличие в составе БГПК цемента, пигментов и иных присадок определяется назначением изделия, здания, сооружения и условиями его эксплуатации, а также требованиями к технологичности.
Фактически, биогеополимер-композит – это древний природоподобный строительный материал, воссозданный на современной научной, инженерной и технологической базе. Существуют вполне достоверные исторические примеры строительства из данного материала.
Землебиты – утрамбованные смеси на основе грунта – один из упрощённых (по составу и технологии изготовления) видов биогеополимер-композита.
Затвердевание и упрочнение БГПК-материала происходит не только вследствие химических реакций и физических процессов, но и благодаря процессам биологического синтеза, производимого устойчивым биологическим консорциумом микроорганизмов. В качестве наполнителя в БГПК могут быть использованы любые материалы доступные в данной местности: почва, грунт, песок, доломиты, камни, отходы добычи щебня, известняка, галька, песчаник, терриконовые отвалы и т.п. В объёме биогеополимер-композита в процессе отвердевания и на протяжении всего времени службы (спорадически), колониями микроорганизмов осуществляется биосинтез микросотовых минеральных сетчатых полимерных армирующих структур. Кроме того, материал способен к «самозаживлению» трещин (ввиду активации спящих колоний микроорганизмов при появлении гидро-конденсата в трещине), вследствие чего БГПК упрочняется со временем, достигая, иногда, прочности сопоставимой с природным гранитом.
Также, при необходимости, в зависимости от назначения, в БГПК могут добавляться различные присадки (придающие гидрофобные или гидрофильные и прочие требуемые свойства материалу), золы, цемент для ускоренного отвердевания, различные красящие пигменты, особо прочные крошки в поверхностный слой или по всему объёму материала и т.д.
Биогеополимер-композит – живой строительный материал, сохраняющий «жизнеспособность» сотни лет. Вспомогательным связующим компонентом в БГПК может являться портландцемент различных марок в количестве 2-15% массы (в зависимости от конкретных материалов-наполнителей, определяющих состав смеси). Наличие цемента в смеси, как правило, повышает технологичность изготовления материала и уменьшает время его твердения. Однако, в некоторых случаях применения, в зависимости от соответствующих составов смеси и конкретных условий строительства добавления связующего вещества (в том числе цемента) в БГПК не требуется.
Биогеополимер-композиты содержат в качестве наполнителя неспецифические местные материалы и неспецифические доступные питательные среды для микроорганизмов, насыщающих материал со временем армирующими минеральными полимерными структурами.
Биогеополимер-композит, в общем случае, не содержит каких-либо пластиковых волокон или частиц. Наличие в составе БГПК цемента, пигментов и иных присадок определяется назначением изделия, здания, сооружения и условиями его эксплуатации, а также требованиями к технологичности.
Фактически, биогеополимер-композит – это древний природоподобный строительный материал, воссозданный на современной научной, инженерной и технологической базе. Существуют вполне достоверные исторические примеры строительства из данного материала.
Землебиты – утрамбованные смеси на основе грунта – один из упрощённых (по составу и технологии изготовления) видов биогеополимер-композита.
Приоратский дворец, построенный из землебита, стоит уже в течение 200 лет и ни разу не реставрировался. Фундамент дворца сделан из бута. Состав грунтомассы стен.
Приоратского дворца (по объёму):
гравий фракциями от 3-7 мм – 4%
песок – 58%
пыль (мелкая земля) – 20%; глина – 18%.
Органика дополнительно не добавлялась,грунтомасса имела естественную влажность. Прочность землебита через 20-30 лет после возведения здания составила 10-12 МПа, хотя цемент в состав смеси не вводился.
Группа российских учёных под руководством доктора технических наук, профессора Горной академии Ф.Н. Воскобоева в результате проведения экспериментальных работ открыла и запатентовала (патент RU 2 214 981 C2 ) – способ повышения адгезии барханных песков, и, в сочетании с технологией непрерывного экструзионного формования строительных изделий на шнековом прессе разработки Б.Н. Лукьянца, появилась возможность изготовления дешевых строительных изделий с необычайно высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами.
Приоратского дворца (по объёму):
гравий фракциями от 3-7 мм – 4%
песок – 58%
пыль (мелкая земля) – 20%; глина – 18%.
Органика дополнительно не добавлялась,грунтомасса имела естественную влажность. Прочность землебита через 20-30 лет после возведения здания составила 10-12 МПа, хотя цемент в состав смеси не вводился.
Группа российских учёных под руководством доктора технических наук, профессора Горной академии Ф.Н. Воскобоева в результате проведения экспериментальных работ открыла и запатентовала (патент RU 2 214 981 C2 ) – способ повышения адгезии барханных песков, и, в сочетании с технологией непрерывного экструзионного формования строительных изделий на шнековом прессе разработки Б.Н. Лукьянца, появилась возможность изготовления дешевых строительных изделий с необычайно высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами.
Формование строительных изделий заданной формы непосредственно на строительной площадке позволяет производить кладку стен из свежеотформованных изделий без применения растворов, что значительно улучшает качество кладки и снижает стоимость строительства. Объём применения дюнных (барханных) песков в строительных изделиях составляет 75% по сухой массе, цемента 10%. Прочность изделий на сжатие составляет от 240 кг/см2 до 800 кг/см2, морозостойкость выше 100 циклов.
Технология производства БГПК непосредственно на строительной площадке отличается крайне низкими, в разы меньшими, в сравнении с традиционными материалами, удельными энергозатратами на производство строительного материла. Использование в качестве наполнителя отходов и бросовых материалов способно, в некоторых случаях, превратить «экологическую проблему» – выбросы вулканического пепла на Дальнем Востоке, в «подарок природы», применяя пепел как доступный местный материал для строительства – наполнитель биогеополимер-композита. Использование местных компонентов, и, соответственно, отсутствие энергозатрат на их транспортировку, а также отрицательный «углеродный индекс», поскольку БГПК поглощают углекислоту из атмосферы в процессе кальцинирования, позволяют отнести БГПК к «зелёным» биопозитивным материалам.
Как пример, приведём один из вариантов состава смеси БГПК-материала с использованием сложного для применения в строительстве компонента:
− дюнный (барханный) песок, % по массе – 75;
− цемент марки 300, % по массе — 10;
− органика (активный известкованный ил), % по массе – 15.
В качестве наполнителя также могут быть использованы, например: грунт, отвалы щебня и технологические отсевы доломита, вулканический пепел, терриконовые отвалы пустых пород. При этом получается дешёвый, прочный, долговечный конструкционный, функциональный или отделочный строительный материал, который со временем лишь улучшает свои качества.
Технология производства БГПК непосредственно на строительной площадке отличается крайне низкими, в разы меньшими, в сравнении с традиционными материалами, удельными энергозатратами на производство строительного материла. Использование в качестве наполнителя отходов и бросовых материалов способно, в некоторых случаях, превратить «экологическую проблему» – выбросы вулканического пепла на Дальнем Востоке, в «подарок природы», применяя пепел как доступный местный материал для строительства – наполнитель биогеополимер-композита. Использование местных компонентов, и, соответственно, отсутствие энергозатрат на их транспортировку, а также отрицательный «углеродный индекс», поскольку БГПК поглощают углекислоту из атмосферы в процессе кальцинирования, позволяют отнести БГПК к «зелёным» биопозитивным материалам.
Как пример, приведём один из вариантов состава смеси БГПК-материала с использованием сложного для применения в строительстве компонента:
− дюнный (барханный) песок, % по массе – 75;
− цемент марки 300, % по массе — 10;
− органика (активный известкованный ил), % по массе – 15.
В качестве наполнителя также могут быть использованы, например: грунт, отвалы щебня и технологические отсевы доломита, вулканический пепел, терриконовые отвалы пустых пород. При этом получается дешёвый, прочный, долговечный конструкционный, функциональный или отделочный строительный материал, который со временем лишь улучшает свои качества.
От начала изготовления и на протяжении всего срока службы в биогеополимер-композите проходит множество различных взаимосвязанных и дополняющих друг друга биохимических, химических и физических процессов:
− биохимическая активация компонентов наполнителя посредством микробной активности – стадия силосования смеси до момента добавления связующего;
− химическая активация компонентов смеси при добавлении активного неорганического связующего (в частности, цемента); − механоактивация и гиперуплотнение материала при специфическом формовании и в процессе эксплуатации материала под нагрузкой, что сопровождается, в том числе, физической диффузией компонентов наполнителя;
− биохимические и химические процессы, происходящие на протяжении всего срока эксплуатации материала, вызванные воздействием окружающей среды и спорадической активностью устойчивого консорциума микроорганизмов, которые в комплексе приводят к постепенному естественному самоупрочнению материала и самозаживлению возникающих в нём повреждений.
Одним из множества, наиболее важных процессов, происходящих в БГПК, является микробно-индуцированное осаждение кальцита (МИОК) – процесс образования карбоната кальция, опосредуемый биохимической активностью микроорганизмов, идущий и выполняющий свою роль в упрочнении и самозаживлении материала на протяжении всего срока его службы – сотни лет. В данном процессе микроорганизмы играют роль источника карбонат-ионов (СО32-), вступающих в реакцию с ионами кальция (Са2+), большие концентрации которых присутствуют в окружающей среде, что способствует образованию и осаждению кристаллов кальцита (СаСО3).
На сегодняшний день описано несколько автотрофных и гетеротрофных стратегий, позволяющих микроорганизмам осуществлять МИОК
сопровождается, в том числе, физической диффузией компонентов наполнителя;
− биохимические и химические процессы, происходящие на протяжении всего срока эксплуатации материала, вызванные воздействием окружающей среды и спорадической активностью устойчивого консорциума микроорганизмов, которые в комплексе приводят к постепенному естественному самоупрочнению материала и самозаживлению возникающих в нём повреждений.
− химическая активация компонентов смеси при добавлении активного неорганического связующего (в частности, цемента); − механоактивация и гиперуплотнение материала при специфическом формовании и в процессе эксплуатации материала под нагрузкой, что сопровождается, в том числе, физической диффузией компонентов наполнителя;
− биохимические и химические процессы, происходящие на протяжении всего срока эксплуатации материала, вызванные воздействием окружающей среды и спорадической активностью устойчивого консорциума микроорганизмов, которые в комплексе приводят к постепенному естественному самоупрочнению материала и самозаживлению возникающих в нём повреждений.
Одним из множества, наиболее важных процессов, происходящих в БГПК, является микробно-индуцированное осаждение кальцита (МИОК) – процесс образования карбоната кальция, опосредуемый биохимической активностью микроорганизмов, идущий и выполняющий свою роль в упрочнении и самозаживлении материала на протяжении всего срока его службы – сотни лет. В данном процессе микроорганизмы играют роль источника карбонат-ионов (СО32-), вступающих в реакцию с ионами кальция (Са2+), большие концентрации которых присутствуют в окружающей среде, что способствует образованию и осаждению кристаллов кальцита (СаСО3).
На сегодняшний день описано несколько автотрофных и гетеротрофных стратегий, позволяющих микроорганизмам осуществлять МИОК
сопровождается, в том числе, физической диффузией компонентов наполнителя;
− биохимические и химические процессы, происходящие на протяжении всего срока эксплуатации материала, вызванные воздействием окружающей среды и спорадической активностью устойчивого консорциума микроорганизмов, которые в комплексе приводят к постепенному естественному самоупрочнению материала и самозаживлению возникающих в нём повреждений.
Образец изготовлен из донного ила при углублении фарватера Усть-Лужского порта.
За 16 лет плотность образца БГПК увеличилась на 24%, а влагопоглощение, наоборот, уменьшилось до 2,5% — на 77%.
Привычный бетон, в отличие от БГПК, с момента своего изготовления лишь ухудшает свои свойства.
За 16 лет плотность образца БГПК увеличилась на 24%, а влагопоглощение, наоборот, уменьшилось до 2,5% — на 77%.
Привычный бетон, в отличие от БГПК, с момента своего изготовления лишь ухудшает свои свойства.
Начальная биохимическая активация БГПК. Работа бактерий над кварцем
(до силосования и после)
Процесс «самозаживления» трещин в биогеополимер-композите.
Использованием БГПК достигаются следующие потребительские и экономические результаты в строительстве (для примера, в сравнении с кирпичом):
− по себестоимости – в 5-10 раз;
− по долговечности и циклам морозоустойчивости – в 8-10 раз;
− по прочности – в 3-10 раз.
− по себестоимости – в 5-10 раз;
− по долговечности и циклам морозоустойчивости – в 8-10 раз;
− по прочности – в 3-10 раз.
Применение в качестве отделочного материала
Применение в качестве реставрационного материала
Простым покрытием поверхности сырого БГПК-блока (например, путём
напрессовывания ручным оборудованием) специальной крошкой — отходами мрамора, гранита, кальцита и др. можно получать плитку, блоки, настилы с заданными декоративными или иными требуемыми функциональными свойствами:
Многократно повышенной устойчивостью к истиранию, выцветанию, воздействию химических веществ и т.п.
Многократно повышенной устойчивостью к истиранию, выцветанию, воздействию химических веществ и т.п.
БГПК-технология позволяет легко создавать блоки и покрытия стен из композитных блоков, состоящих из гидрофобных высокой адгезии (внутренних) и пористых гидрофильных (внешних) слоёв, пригодных для роста мхов и других растений. Такие покрытия, конечно же, разрушаемые флорой, не будут столь долговечны как БГПК без данного функционального назначения, однако, ввиду дешевизны могут перестать быть градостроительной роскошью и получить широкое распространение.
Применение в качестве формованных изделий
«СЕКРЕТЫ СТРОИТЕЛЕЙ ДРЕВНОСТИ»: ЛИТОЙ АРМИРОВАННЫЙ КАМЕНЬ – ВАРИАНТ БГПК
Город Гиппос (современный Израиль), основан во II-м веке до н.э., разрушен землетрясением в 749 году н.э.
Одним из главных аргументов возражений против теории строительства полигональных мегалитов методом литья является фактор усадки бетонов при твердении. При соблюдении
разработанных технологических условий, в нашем случае, присутствующая в БГПК влага в процессе твердения материала замещается прочной пространственной структурой приблизительно равного с уходящей влагой объёма: в общем случае БГПК не даёт усадки при твердении (при необходимости, усадка может быть даже отрицательной).
Технологии биогеополимеров за рубежом
Значительные успехи в области строительства из грунта были достигнуты в США, Бельгии, Италии, Нидерландах. Во Франции производится строительный материал Stargil из смеси глинистого грунта с 6 — 8% цемента, из которого методом экструзии
изготавливался большой ассортимент сплошных и многопустотных изделий: кирпич, стеновые камни, стеновые элементы высотой на этаж, черепица, подоконные плиты, камни для мощения и др. Их стоимость ниже, чем обожженных керамических изделий.
Фирма Raffen(Франция) поставляла установки «Динатэр», позволяющие непосредственно на месте добычи грунта при добавке 2-4% цемента получать различные изделия с высокими прочностными характеристиками: стеновые камни, элементы для покрытия пола, полукруглую черепицу, камни для мощения дорог, водосточные желоба, бордюрные камни, канализационные люки.
Фирмой Citadob(Бельгия) разработана установка для изготовления камней из грунтобетона с 3-7% цемента для бесшовной кладки стен малоэтажных зданий. Эта фирма поставляет комплект оборудования для производства камней, в частности, гидравлические прессы производительностью 450 штук в час. Большой ассортимент изделий из стабилизированного грунта выпускала фирма Ci (Италия).
Технология защиты стен из грунтоблоков уплотняющими составами была реализована компанией «Терраблок» (США). Передвижная установка «Терраблок-дуплекс» формует блоки из грунтов естественной (4-16%) влажности под давлением 280 кг/см2 Полученные блоки, не подвергаясь сушке, укладываются в стену без раствора. На поверхность стены наносят быстросохнущий уплотняющий состав на основе жидкого стекла, а затем отделочный раствор и побелку. К настоящему времени в США таким способом построено более 50 тыс. домов.
Недавно на рынке появилась экологичная новинка – строительные блоки от компании Biomason, которые «выращиваются» безопасным для атмосферы путем. Технологию посчитали весьма перспективной, поэтому разработчики получили главный приз на конкурсе Postcode Lottery Green Challenge в 2013 году, и с тех пор активно развивают это направление бизнеса.
Фирма Raffen(Франция) поставляла установки «Динатэр», позволяющие непосредственно на месте добычи грунта при добавке 2-4% цемента получать различные изделия с высокими прочностными характеристиками: стеновые камни, элементы для покрытия пола, полукруглую черепицу, камни для мощения дорог, водосточные желоба, бордюрные камни, канализационные люки.
Фирмой Citadob(Бельгия) разработана установка для изготовления камней из грунтобетона с 3-7% цемента для бесшовной кладки стен малоэтажных зданий. Эта фирма поставляет комплект оборудования для производства камней, в частности, гидравлические прессы производительностью 450 штук в час. Большой ассортимент изделий из стабилизированного грунта выпускала фирма Ci (Италия).
Технология защиты стен из грунтоблоков уплотняющими составами была реализована компанией «Терраблок» (США). Передвижная установка «Терраблок-дуплекс» формует блоки из грунтов естественной (4-16%) влажности под давлением 280 кг/см2 Полученные блоки, не подвергаясь сушке, укладываются в стену без раствора. На поверхность стены наносят быстросохнущий уплотняющий состав на основе жидкого стекла, а затем отделочный раствор и побелку. К настоящему времени в США таким способом построено более 50 тыс. домов.
Недавно на рынке появилась экологичная новинка – строительные блоки от компании Biomason, которые «выращиваются» безопасным для атмосферы путем. Технологию посчитали весьма перспективной, поэтому разработчики получили главный приз на конкурсе Postcode Lottery Green Challenge в 2013 году, и с тех пор активно развивают это направление бизнеса.
Для выпуска материала используется обычный песок, который служит основой для будущих кирпичей. Его заливают специальным вяжущим веществом, состоящим из воды и особых бактерий. Как правило, речь идет о коралловых бактериях, способных формировать прочные кристаллы. Для ускорения процесса в смесь вводят питательный раствор кальция, а также источник азота (обычно мочевину) – он нужен бактериям для размножения. Массу разливают по формам и оставляют при комнатной температуре.
Уже через 3-5 суток в формах образуется твердое вещество, которое по прочности можно сравнить с натуральным камнем. Как только источник питания и жидкость заканчиваются, коралловые бактерии образуют споры.
Биогеополимер-материалы (БГП-материалы, биогеополимер-композиты – БГПК), фактически, являются давно известным типом материалов и лишь воссозданы на современной научно-технологической базе, позволяющей, с сохранением положительных качеств материла, устойчиво получать его с заданными свойствами. Учитывая исторический опыт применения БГП-подобных материалов, в перспективе, БГПК могут найти своё достойное применение в области малоэтажного строительства различного назначения, обустройства городских общественных пространств, строительства и ремонта дорог местного значения, ямочного ремонта дорог, аэродромов малой авиации, в работах по укреплению берегов, реставрационном деле и т.п.
Уже через 3-5 суток в формах образуется твердое вещество, которое по прочности можно сравнить с натуральным камнем. Как только источник питания и жидкость заканчиваются, коралловые бактерии образуют споры.
Биогеополимер-материалы (БГП-материалы, биогеополимер-композиты – БГПК), фактически, являются давно известным типом материалов и лишь воссозданы на современной научно-технологической базе, позволяющей, с сохранением положительных качеств материла, устойчиво получать его с заданными свойствами. Учитывая исторический опыт применения БГП-подобных материалов, в перспективе, БГПК могут найти своё достойное применение в области малоэтажного строительства различного назначения, обустройства городских общественных пространств, строительства и ремонта дорог местного значения, ямочного ремонта дорог, аэродромов малой авиации, в работах по укреплению берегов, реставрационном деле и т.п.
План развития проекта
В настоящее время проект внедрения в практику современного строительства материалов на базе биогеополимер-композитов находится на стадии развития и укрепления научной и доказательной базы во всём спектре возможного функционального применения материала.
Проект получил поддержку экспертов «Российского общества инженеров строительства», а также других профильных научных, производственных организаций и ведущих экспертов отрасли.
На втором этапе предполагается:
− Разработка комплекта (набора) опытно-промышленного оборудования изготовления БГПК экономически эффективной производительности;
− Производство комплектов оборудования по производству БГПК;
− Реализация пилотного проекта применения БГПК на реальном строительном объекте.
Начиная со II-го этапа за счёт коммерческой эксплуатации промышленного оборудования по производству БГПК начнётся возврат вложенных в проект инвестиций.
Проект получил поддержку экспертов «Российского общества инженеров строительства», а также других профильных научных, производственных организаций и ведущих экспертов отрасли.
На втором этапе предполагается:
− Разработка комплекта (набора) опытно-промышленного оборудования изготовления БГПК экономически эффективной производительности;
− Производство комплектов оборудования по производству БГПК;
− Реализация пилотного проекта применения БГПК на реальном строительном объекте.
Начиная со II-го этапа за счёт коммерческой эксплуатации промышленного оборудования по производству БГПК начнётся возврат вложенных в проект инвестиций.
II-й этап
На третьем этапе предполагается:
− разработка комплекта опытно-промышленного и промышленного оборудования изготовления БГПК;
− реализация пилотного проекта применения БГПК на строительном объекте;
− запуск производства промышленного оборудования в коммерческую серию;
− накопление базы знаний технических условий применения оборудования;
− запуск оборудования в ограниченную коммерческую эксплуатацию.
− разработка комплекта опытно-промышленного и промышленного оборудования изготовления БГПК;
− реализация пилотного проекта применения БГПК на строительном объекте;
− запуск производства промышленного оборудования в коммерческую серию;
− накопление базы знаний технических условий применения оборудования;
− запуск оборудования в ограниченную коммерческую эксплуатацию.
IV-й этап
На четвёртом этапе предполагается:
− организация постоянно действующей Научно-промышленной лаборатории поддержки потребителей, оказывающей платные услуги по формулированию специфических технических условий изготовления и применения БГПК-материала (в соответствии с потребностями, наличием необходимого оборудования и доступных компонентов в зоне строительства, необходимостью проведения биокоррекции смеси и т.д.);
− внедрение аддитивных технологий в применение БГПК— разработка и испытания печатающей головки строительной 3D-печати БГПК-материалом;
− расширение коммерческой эксплуатации производимого оборудования в соответствии со специфическими техническими условиями на принципах сходных франчайзингу;
− разработка и утверждение необходимой нормативно-правовой базы.
− организация постоянно действующей Научно-промышленной лаборатории поддержки потребителей, оказывающей платные услуги по формулированию специфических технических условий изготовления и применения БГПК-материала (в соответствии с потребностями, наличием необходимого оборудования и доступных компонентов в зоне строительства, необходимостью проведения биокоррекции смеси и т.д.);
− внедрение аддитивных технологий в применение БГПК— разработка и испытания печатающей головки строительной 3D-печати БГПК-материалом;
− расширение коммерческой эксплуатации производимого оборудования в соответствии со специфическими техническими условиями на принципах сходных франчайзингу;
− разработка и утверждение необходимой нормативно-правовой базы.
V-й этап
− внедрение промышленного образца печатающей головки строительной 3D-печати БГПК-материалом и проведение её испытаний;
− налаживание производства оборудования строительной 3D-печати БГПК-материалом;
− расширения набора поставляемого оборудования комплектом для строительной 3D-печати;
− разработка и утверждение нормативов и стандартных технических условий для строительной 3D-печати БГПК-материалом;
− масштабирование проекта на дружественные зарубежные страны
− налаживание производства оборудования строительной 3D-печати БГПК-материалом;
− расширения набора поставляемого оборудования комплектом для строительной 3D-печати;
− разработка и утверждение нормативов и стандартных технических условий для строительной 3D-печати БГПК-материалом;
− масштабирование проекта на дружественные зарубежные страны
