19.04.2023

по Государственному контракту № 16.740.11.0530 от 16 мая 2011 г.

Исследование и разработка технологии утилизации

крупнотоннажных минеральных отходов и создание на их основе

новых конкурентоспособных огнестойких теплоизоляционных

материалов

ОТЧЕТО НАУЧНО-

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

Цель работы — установление возможности использования крупнотоннажных минеральных отходов в качестве наполнителя для производства нового типа огнестойких теплоизоляционных энергосберегающих материалов, отвечающих современным требованиям безопасности.

Объект исследования – минеральные крупнотоннажные отходы и теплоизоляционные материалы на их основе.

В мировой и российской практике степень использования отходов промышленности для производства строительных материалов и конструкций весьма низка

В условиях роста объемов строительства жилья (только в городе Иркутске планируется к вводу в 2011 году более 750 тыс.кв.м жилья) возрастает потребность в обеспечении строительной индустрии высокоэффективными, экологически чистыми и относительно дешевыми строительными и теплоизоляционными материалами.

Одним из резервов получения новых материалов является использование для их производства минеральных отходов, в том числе золы ТЭЦ

Применение отходов в качестве сырья для стройматериалов

Создание нового типа пористых огнестойких теплоизоляционных материалов для гражданских и промышленных зданий и сооружений на основе использовании золы ТЭЦ в качестве наполнителя

Пористые материалы находят широкое применение в строительстве благодаря низкой плотности и высокой теплоизолирующей способности.

Направление проекта

Разработка концептуального подхода к решению проблемы утилизации крупнотоннажных отходов в Байкальском регионе.

Выбор наполнителя на основе использования крупнотоннажных, инертных в пожарном отношении и экологически чистых отходов, которыми являются золы после сжигания угля и коммунального мусора, отходы добычи полезных ископаемых (слюды, пористые горные породы -туфы, перлиты.) и т.д.

Разработка рецептур новых теплоизоляционных материалов.

Разработка технологической схемы промышленного производства негорючих пористых строительных материалов на основе отходов и вспененного полимерного связующего.

Оценка конкурентоспособности новых материалов для использования в промышленном и гражданском строительстве, а также для изоляции магистральных и локальных нефтепроводов, газопроводов и теплотрасс, особенно в условиях Сибири и Крайнего Севера.

Задачи проекта

Для решения задач первого этапа:

Выполнен анализ научно-технической литературы, нормативно-технической документации и других материалов по переработке твердых промышленных отходов в Байкальском регионе, на основе изучения передового мирового и российского опыта. Сформулировано научное обоснование цели и задач исследования, выбора направления ведения исследовательской работы.

Проведено сопоставление ожидаемых показателей новой продукции на основе промышленных отходов после внедрения результатов ПНИР с существующими показателями изделий-аналогов или с действующей нормативно-технической документацией. Для этого выполнен анализ современного состояния проблемы получения теплоизоляционных материалов на основе обзора технологий и анализа требований к качеству отходов и теплоизоляционных материалов.

Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96 с целью анализа составов и технологий изготовления огнестойких теплоизоляционных материалов.

Определены направления исследований в рамках ПНИР: разработка системы рециклинга крупнотоннажных отходов с целью их использования в производстве теплоизоляционных материалов,

рецептур и технологии производства новых материалов на основе научно обоснованного подхода к изучению механизмов взаимодействия компонентов отходов, используемых в качестве наполнителя в композиционных составах.

На основе проведенного анализа технологий производства теплоизоляционных материалов сопоставлены ожидаемые показатели новой продукции на основе промышленных отходов после внедрения результатов ПНИР с существующими показателями изделий-аналогов и с действующей нормативно-технической документацией.

Проведены патентные исследования по ГОСТ Р 15.011-96Сделана заявка в базу данных РНТД о возможном

результате в виде Состава теплоизоляционного материала

Характеристика 1-го этапа работ

Участие в работах на отчетном этапе трех аспирантов и магистранта, темы диссертационных работ которых соответствуют тематике данной ПНИР.

Научные руководители аспирантов и магистрантов – руководитель проекта Е.В.Зелинская (аспирант Барахтенко В.В., аспирантка Н.А.Малевская, аспирантка Е.О.Сутурина), участник проекта, доцент П.К. Федотов магистрантка - А.В.Мендюк).

Три студента привлечены к работе в рамках НИРС по тематике данной НИР, в том числе одна студентка (Головнина А.В.) принята на работу на платной основе.

В рамках ПНИР в июне 2011 г. выполнены и защищены дипломные работы и магистерская диссертация. Темы дипломных работ двух студентов связаны с тематикой проекта (А.Е.Бурдонов, являющийся исполнителем работ по проекту, руководитель дипломной работы Е.В.Зелинская, и А.В.Засимов, консультант дипломной работы –Е.В.Зелинская).

Выполнение индикаторных показателей и внедрение полученных результатов в

образовательных процесс

Принято участие в выставке XVI «Байкальская строительная неделя» в Выставочном центре «Сибэкспоцентр», г. Иркутск, 17-20 мая 2011 года совместно ЗАО «Иркутскзолопродукт» ОАО «Иркутскэнерго»

Сделаны доклады на:научно-практическом семинаре «Изменения в

природоохранном законодательстве и экологические аспекты» производства доклад «Перспективы использования золы уноса для производства альтернативных композиционных материалов» авторы: Е.В.Зелинская, Н.А.Толмачева;

7-ой международной выставке и конференции по управлению отходами и природоохранным технологиям ВэйстТэк/WasteTech-2011 (автор исполнитель работ по проекту Уланова О.В.).

Выполнение индикаторных показателей и внедрение полученных результатов в

образовательных процесс

Показали, что выполняемая НИР является перспективной с точки зрения коммерциализации, соответствует требованиям к конечным результатам работы, может быть реализована в организации путем создания производства.

Могут быть использованы для получения правовой охраны полученных в процессе выполнения НИР разработок.

Показали целесообразность правовой охраны Состава композиционной смеси для производства теплоизоляционного материала.

Результаты патентных исследований:

Работы по 1 этапу выполнены в полном объеме в соответствии с техническим заданием и календарным планом. Индикаторные показатели 1 этапа НИР достигнуты в полном объеме.

Результаты 1 этапа работ рассмотрены и утверждены на заседании научно-технического совета Иркутского государственного технического университета.

Продолжение работы планируется в соответствии с Техническим заданием на выполнение НИР и Календарным планом в направлении разработки стратегической концепции рециклинга отходов Байкальского региона как источника многотоннажного сырья для индустрии строительных материалов.

Привлечены к выполнению НИР молодые ученые, аспиранты, магистранты, студенты.

Выводы