Аннотация результатов, полученных в 2024 году
В рамках проекта были проведены комплексные исследования, включающие оценку экологической ситуации, определение энерго- и ресурсосберегающих основ применения строительного лома, разработку рекомендаций и экологических нормативов для работы с техногенным сырьем и патентный анализ. В отчетном 2024 году в рамках настоящего проекта (проект 24-69-00043) выполнены: 1. Работы: - проведен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы, затрагивающей научно-техническую проблему в области переработки техногенного сырья и получения вторичных строительных материалов на их основе - изучены теоретические предпосылки получения высококачественных строительных составов и эффективных полифункциональных композитов гидратационного твердения - изучено состояние и перспективы применения эффективных полифункциональных строительных композитов в строительстве - сформулированы требования к материалам и особенности технологии изготовления эффективных полифункциональных строительных композитов - проведены исследования по изучению роли эффективных суперпластификаторов, микронаполнителей и микроармирующих добавок в формировании высокой прочности предложенных строительных композитов - сформулированы современные представления о самозалечивании строительных композитов гидратационного твердения - проведены теоретические исследования по анализу экологической обстановки в разрезе регион-страна-мир - представлено современное состояние и перспективы расширения сырьевой базы для производства эффективных полифункциональных строительных композитов - представлена классификация и обобщен опыт использования техногенного сырья в практике строительного материаловедения - сформулированы энерго - и ресурсосберегающие основы применения строительного лома в практике строительного материаловедения - изучены проблемы сбора и подготовки техногенного сырья к переработке. В рамках разработки теории и методологии синтеза полифункциональных композитов на техногенном сырье выполнено: - изучены особенности сырьевой базы строительного лома - исследованы процессы структурообразования композиционных вяжущих - проведены исследования по определению возможности управления синтезом новообразований системы «цемент-минеральный наполнитель – ПАВ» - проведены исследования по определению состава и структуры новообразований - предложены принципы повышения эффективности строительного композита на основе техногенного сырья - проведены патентные исследования в соответствии с ГОСТ Р 15.011-2022 применительно к теме исследования 2. Получены следующие результаты: - подписаны соответствующие соглашения о взаимодействии в рамках проекта на выполнение конкретных научно-исследовательских работ с партнерами по проекту; - составлен научно-технический отчет по проведенным исследованиям, включающий в себя: - план проведения экспериментальных исследований по разработке современных технологий безотходной утилизации вторичного сырья - энерго- и ресурсосберегающие основы утилизации нетрадиционного сырья в практике строительного материаловедения - теория и методология синтеза полифункциональных строительных композитов на основе техногенного сырья - методы и способы управления синтезом новообразований многокомпонентной системы «цемент-минеральный наполнитель-пав» - принципы повышения эффективности строительного композита - отчет о патентных исследованиях в области проекта. В результате, в 2024 году рамках проекта разработана методология оценки устойчивого развития регионов, выявлены корреляции между экологическими, экономическими и социальными показателями, предложены рекомендации по использованию строительного лома, проведен анализ технического уровня и тенденций развития полифункциональных строительных композитов и сформулированы рекомендации по совершенствованию их производства. Результаты имеют ключевое значение для развития устойчивого строительства и перехода к ресурсоэффективной экономике.

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
При выполнении 2 этапа проекта были проведены комплексные исследования, направленные на получение тяжелых полифункциональных строительных композитов разной структуры с низким углеродным следом для сейсмостойкого строительства на основе использования техногенного сырья. В отчетном 2025 году в рамках настоящего проекта (проект 24-69-00043) выполнены работы по изучению следующих вопросов: - Техногенное сырье как источник сырьевой базы для получения эффективных полифункциональных строительных композитов; - Современные представления о получении высокопрочных бетонов для эксплуатации в сейсмоопасных зонах - Зависимость седиментационных показателей цементно-водных систем от вида техногенного минерального наполнителя - Реакционная способность минеральных наполнителей техногенного происхождения - Роль минерального наполнителя из техногенного сырья в технологии получения смесей для высокопрочных бетонов - Подбор и обоснование химических модификаторов для получения высокопрочных бетонных смесей повышенной сохраняемости - Разработка композиционных вяжущих с использованием вторичного сырья и высокопрочных бетонов на их основе - Физико-механические характеристики высокопрочных бетонов на основе местного природного и техногенного сырья - Эксплуатационные характеристики высокопрочных бетонов на основе местного природного и техногенного сырья - Строительные мелкозернистые композиты на основе нетрадиционного сырья для изготовления малых архитектурных форм - Влияние МАФ на улучшение среды обитания человека - Принципы получения мелкозернистых бетонов на основе техногенного сырья - Взаимосвязь компонентов состава мелкозернистых бетонов для малых архитектурных форм с их свойствами - Повышение эффективности мелкозернистых цементных композитов для малых архитектурных форм - Разработка композитов для МАФ на основе обогащения и фракционирования отсевов дробления бетонного лома - Анализ эмиссии различных климатически активных газов отвалами техногенного сырья различной степени опасности в процессе их хранения и разложения на полигонах - Исследование роли вторичных материалов из техногенного сырья в развитии концепции «человек-материал-среда обитания» - Выполнение дополнительных патентных исследований в соответствии с ГОСТ Р 15.011-2022 применительно к теме исследования - Исследование вклада климатических активных выбросов полигонов техногенного сырья в эмиссию окружающей среды - Разработка рекомендаций и экологических требований утилизации техногенного сырья с применением низкоуглеродных технологий Полученные результаты: Разработаны рецептуры полиминеральных вяжущих для высокопрочных композитов (прочность 60–71 МПа). Достижение таких показателей обеспечено введением 25-40% измельченных отходов (бетон и кирпич в пропорции 70:30) от общей массы вяжущего. Предложены энергосберегающие методы обработки крупного гравийного заполнителя, повышающие его марку по дробимости до М1000-М1200. Полученные составы характеризуются высокой подвижностью (осадка конуса П5) и сохраняемостью свойств свыше 8 часов. Наблюдается интенсивный прирост прочности композитов в интервале 1-3 суток (увеличение в 1.5–2 раза). Коэффициент призменной прочности составляет 0.82–0.86, превышая аналогичный показатель для обычных бетонов (0.78). Пиковая температура экзотермии снижена на треть (до 50–55 ºС против 70–75 ºС у традиционных составов), что объясняется действием комбинации поверхностно-активных веществ и замедлителя «Линамикс РС», регулирующих гидратацию цемента. Экспериментально зафиксировано, что деформации при сжатии (ε1=1.93–2.32 мм/м) и растяжении (ε2=0.41–0.66 мм/м) у нового композита в 1.5–4 раза меньше, чем у контрольного образца. Рост прочности коррелирует со снижением коэффициента Пуассона (μ = 0.21–0.285), что свидетельствует о формировании более вязкой и прочной матрицы. Бетоны на основе модифицированного вяжущего с техногенными микродобавками демонстрируют повышенную долговечность (морозостойкость выше F500, водонепроницаемость выше W14). Обоснованы методики получения цементных композитов для МАФ с использованием отходов дробления бетона и горных пород. Создан обширный перечень составов для МАФ, производимых по энергоэффективной технологии из необогащенных отсевов. Доказано, что раздельное дозирование компонентов с последующей механоактивацией повышает прочность на 10-25%, а предложенный метод поличастотного виброуплотнения дает прирост в 20-40%. Определен механизм действия химических модификаторов, которые в составе затворенной смеси снижают водопотребность на 30%, увеличивая при этом марочную прочность и подвижность (с П1 до П5). Частичное замещение цемента (до 30%) соответствует принципам устойчивого развития и создания «зеленых» строительных материалов. Микроструктура новых мелкозернистых композитов для МАФ отличается от традиционных бетонов: водопоглощение снижено до 3–7%, а поровая структура состоит из мелких (λ = 0.7–1.9) и равномерных пор (α = 0.4–0.5). Адгезия на границе раздела «заполнитель из отсева – цементная матрица» превышает прочность самого заполнителя, что способствует созданию однородного и плотного монолита. Исследование микроструктуры показало, что процесс трещинообразования в новых композитах начинается на более поздних стадиях по сравнению с обычными бетонами. Параметр Rто/Rк (0.35–0.52) возрастает с увеличением прочности и содержания клинкерной фазы в вяжущем. В результате создана серия мелкозернистых композитов на основе наполненных вяжущих для МАФ. Эти материалы обладают плотной структурой с малым размером пор, высокой долговечностью и низкими усадочными деформациями (0.69–0.84 мм/м). Показана роль вторичных материалов из техногенного сырья в развитии концепции «человек-материал-среда обитания». Предложена сетевая модель межотраслевого баланса обеспечивает целостное представление о потоках первичных и вторичных ресурсов в промышленности и смежных секторах. Анализ нормативной правовой базы и стратегического планирования, с точки зрения применения в процессе утилизации техногенного сырья низкоуглеродных технологий, показал, что имеются ряд недостатков и неопределенностей, которые могут существенно препятствовать широкому внедрению таких технологий. Применительно к утилизации техногенного сырья в части использования низкоуглеродных технологий отсутствует специальный документ целеполагания, в котором бы содержались соответствующие приоритетные показатели, что не позволяет обеспечить эффективное управление в данной области. https://gtrkvainah.ru/razgovor-s-uchenym-budushhee-stroitelstva-i-novye-gorizonty-obrazovaniya/ https://gstou.ru/news.php?id=3332 https://t.me/ggntu_isaid/1347 https://dzen.ru/a/aM0fbU93njP1TpGU