ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Наименование инновационного проекта

Исследование физико-механических характеристик полистиролбетона

Рекомендуемая область пременения

Строительство зданий и сооружений

Назначение, цели и задачи проекта

Предназначено для подбора состава полистиролбетона по требуемым физико-механическим характеристикам. Цель исследования – определение основных  физико-механических характеристик полистиролбетона различного состава.

Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы

Полистиролбетон — разновидность легких бетонов, имеющих однородную ячеистую структуру, был разработан около 25 лет назад и зарекомендовал себя как отличный стеновой и теплоизоляционный материал, позволяющий применять новые экономичные технологии в жилищном и гражданском строительстве.

Краткое описание предлагаемого технологического процесса

В ходе исследований были изготовлены образцы бетона с различными сочетаниями цемент – песок - гранулы полистирола (см. табл.).

Таблица Состав бетона

Для эксперимента был использован портландцемент марки М-300 по ГОСТ 10178-85, а также однородный песок (модуль по неоднородности 2,3) средней крупности по ГОСТ 8735-88. Водоцементное отношение составляло 0,2-0,3 (по массе). В ходе эксперимента определяли следующие характеристики полистиролбетона: плотность, теплопроводность, прочность на сжатие и изгиб. Для каждой определяемой характеристики было изготовлено по 48 образцов. Всего было испытано 192 образца. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 310.4-81, ГОСТ5802-86, ГОСТ8462-85, ГОСТ30256-94.

На основании результатов исследований были разработаны симплекс - решетчатые планы и выведены математические модели изменения исследуемых характеристик при различном сочетании исходных компонентов. Результаты эксперимента по определению предела прочности при изгибе представлены на рис.1, предела прочности при сжатии – на рис.2, плотности – на рис.3, коэффициента теплопроводности (при температуре 25±5⁰С) – на рис.4. Заштрихованные области на рисунках обозначают зоны, для которых полученная математическая модель не справедлива.

Результаты исследований полистиролбетона различного состава показали, что экспериментальные характеристики изменялись в следующем диапазоне: (от верхнего до нижнего уровня натуральных значений факторов):

-         прочность при изгибе - от 0 до 2730 кПа;

-         прочность при сжатии – от 0 до 9470 кПа;

-         плотность – от 150 до 1910 кг/м³;

Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии

Опытным путем установлены физико-механические характеристики (прочность при сжатии и изгибе, плотность и коэффициент теплопроводности) полистиролбетона при различной дозировке основных компонентов. Согласно полученным данным исследуемый материал может быть использован в качестве конструкционно-теплоизоляционного материала в ограждающих конструкциях в малоэтажном строительстве или при надстройке верхних этажей зданий.

Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса

Применение указанного материала снижает стоимость строительства объекта, сокращает сроки возведения зданий и сооружений за счет упрощения технологического процесса строительства до 30%. Снижает трудоемкость монтажа на 20%.

Новые потребительские свойства продукции

Состав материала: портландцемент марки М-300 по ГОСТ 10178-85, а также однородный песок (модуль по неоднородности 2,3) средней крупности по ГОСТ 8735-88. Водоцементное отношение составляло 0,2-0,3 (по массе). Такое сочетание обеспечивает полистиролбетону ряд уникальных свойств: высокую тепло и звукоизоляцию, прочность, низкую сорбиционную влажность. Кроме того, он экологически безопасен, морозостоек (выдерживает более ста циклов), паропроницаем. В сравнении с другими стеновыми материалами полистиролбетон имеет самый низкий коэффициент теплопроводности.
Это свойство материала позволяет достигать значительной экономии строительных материалов за счет меньшей толщины возводимых стен. Полистиролбетон способен защитить арматуру от коррозии без использования соответствующих обмазок и имеет хорошие прочностные характеристики на сжатие и изгиб.
По своим характеристикам и потребительским свойствам полистиролбетон очень близок к дереву, но имеет значительно большую долговечность - порядка ста лет. Стеновые блоки из полистиролбетона — стандартные изделия размером 200 * 300 * 600 мм, обладают несущей способностью, достаточной и для малоэтажного строительства, и для устройства ограждающих конструкций. В зависимости от плотности (от 250 до 550 кг/м1) их можно использовать в различных областях строительства

Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам

Соотвествует ГОСТ.

Стадия и уровень разработки

Апробировано в лаборатории строительного материаловедения АГТУ.

Предлагаемые инвестиции

0,7 млн. руб.

Рынки сбыта

- продажа технологии изготовления продукции с заданными свойствами
- продукция для предприятий стройиндустрии РФ

Возможность и эффективность импортозамещения

Нет

Возможность выхода на мировой рынок

Срок окупаемости (в месяцах)

Дата поступления материала

25.10.2006