Улучшение характеристик Бетона

Улучшение качества бетона и
снижение стоимости затрат при
строительстве
Затраты на строительство в мире, млрд. долл.,
1970-2012
http://www.be5.biz/makroekonomika/construction/construction_kazakhstan.html
Строительство Казахстана, млрд. долл.,
1990-2012
http://www.be5.biz/makroekonomika/construction/construction_kazakhstan.html
Рынок строительства на душу населения в
Казахстане
http://www.be5.biz/makroekonomika/construction/construction_kazakhstan.html
Стоимость жилья в Казахстане
«Стоимость жилья, возводимого в рамках
государственной
программы
"Доступное
жилье-2020", возрастет на суммы от 5 до 10
тысяч
тенге
за
квадратный
метр
в
зависимости от класса».
"Министерством разработан проект изменений и дополнений в
программу "Доступное жилье", в котором предусмотрена норма по
увеличению стоимости строительства:
- по 4 классу - от 80 до 90 тысяч тенге*
- по 3 классу - от 90 до 100 тысяч тенге*.
А по строительной корпорации
- по 4 классу - от 110 до 115 тысяч тенге*
- по 3 классу - от 120 до 125 тысяч тенге* "
Министр регионального развития Казахстана Болат Жамишев, ИА "Новости Казахстан". 14 января 2014
Структура затрат на строительство дома
Расходы на
"коробку"
82%
Расходы на
дом
32,8%
Наименование
Затраты, %
Фундамент
15
Стены
30
Перекрытия и лестницы
12
Фасады и проемы
25
Кровля
18
Всего
100%
Наименование
Затраты, %
Коробка дома
40
Отопление
9
Водоснабжение, канализация
7
Электрика
6
Отделочные работы
38
Всего
100%
Бетон
История возникновения и развития
 Бетон - один из древнейших строительных материалов. Из него
построены галереи египетского лабиринта (3600 лет до н. э.),
часть Великой Китайской стены (III век до н.э.), ряд сооружений на
территории Индии, Древнего Рима и в других местах.
 С падением Римской империи применение бетона прекратилось и
возобновилось лишь в ХIX веке в западноевропейских странах.
 Развитие и совершенствование технологии бетона связано с
производством цемента, который появился в России в начале 18
века.
 Однако использование бетона и железобетона для массового
строительства началось только во второй половине XIX в., после
получения
и
организации
промышленного
выпуска
портландцемента, ставшего основным вяжущем веществом для
бетонных и железобетонных конструкций.
Основные характеристики Бетона
Характеристики
 Бетон – это искусственный каменный
материал,
получаемый
в
результате
затвердевания смеси из минерального
или органического вещества с водой.
 К
основным
строительного
физико-техническим
бетона
морозостойкость,
обычно
характеристикам
относят:
теплопроводность,
плотность,
жесткость
смеси
(техническую вязкость) и, для тяжелых бетонов, содержание
связанной воды.
 При этом ведущей характеристикой остается прочность при
сжатии и растяжении (временное сопротивление на сжатие,
осевое растяжение, растяжение при изгибе), определяющая
марку бетона.
Основные характеристики Бетона
 Прочность
бетона
обычно
считается
его
основным
свойством, хотя во многих случаях на практике другие
характеристики,
такие,
как
долговечность
и
непроницаемость, фактически могут быть более важными.
Прочность обычно дает общую картину качества бетона,
поскольку
непосредственно
связана
затвердевшего цементного камня
со
структурой
Основные характеристики Бетона
Прочность
Бетона
Водоцементное
Степень
отношение
уплотнения
 В инженерной практике принимается, что прочность бетона
определенного
возраста,
выдержанного
при
данной
температуре, зависит прежде всего от двух факторов:
Водоцементного отношения и Степени уплотнения
Проблемы формирования бетона
1. Проблема смачиваемости раствора
 При изготовлении 1 м3 бетонной смеси необходимо 0,2м3 воды.
 Но вода обладает значительным поверхностным натяжением,
которое препятствует ее равномерному распределению на
твердых частицах бетонной смеси
смесь
 При взаимодействии воды с цементом его
зерна
частично
заметно
слипаются,
прореагировать
не
с
100%
успев
вода
водой.
50-80%
Следовательно, в получаемом цементном
тесте содержится некоторое количество
скоплений (флокул) цементных частиц.
20%
www.themegallery.com
Проблемы формирования бетона
Водоцементное отношение
Увеличение водоцементного отношения отрицательно
сказывается на всех свойствах бетона (раствора).
Та вода, которая не была связана в процессе химической реакции с
цементом в гидратные новообразования, испаряется из бетона
при его твердении, вызывая значительную его усадку и оставляя
поры, подчас крупные, открытые, соединенные капиллярными
ходами.
Наличие таких пор ослабляет структуру затвердевших бетонов
(растворов), при этом понижается прочность, особенно при
изгибе и растяжении, повышается способность впитывать
воду и агрессивные жидкости.
Традиционные способы снижения
водоцементного соотношения
Механические методы
 Уплотнение при помощи внешнего
вибровоздействия.
операции
панацея.
Однако
вибрирования
Тем
более
во
не
многих
сферах вибрационное уплотнение
просто невозможно применить.
Химические методы
 Использование
добавок
(Поверхностно
Вещества)
ПАВ
Активные
для
повышения
смачиваемости.
www.themegallery.com
Альтернативный способ решения
проблемы смачиваемости
1
2
3
Необходимо
обеспечить
приток энергии в
систему, с целью
увеличения
хаотизации и
дисперсности
раствора
Необходимо
дозировать поток
энергии для
получения бетона
с заданными
характеристиками
Необходимо
контролировать
процесс с
внесением
Коррекций на
изменяющиеся
условия
- повышение
смачиваемости;
- устранение флокул;
Повторяемость
- снижение В/Ц
результатов
отношения
- изменение
химического состава
воды;
- изменение
температуры,
давления, влажности,
плотности
Ожидаемый эффект от повышения
смачиваемости цемента
Планируемое изменение
Ожидаемый эффект
Снижение водо-цементного
соотношения за счет
улучшения смачиваемости
цемента
- Повышение прочности бетона
- Снижение пористости
- Снижение времени
формирования кристалла
- Ускорение строительства
Снижение количества цемента
на единицу объема
Снижение стоимости бетона
Повышение эффективности Снижение затрат на
на 30%
строительство на 10-15%
Планируемые работы
Необходим НИОКР.
Цели и задачи НИОКР:
 подтвердить теорию экспериментом;
 определить
параметры
воздействия
на
цементно-водяную
смесь, с целью получения оптимальных характеристик бетона;
 провести прочностные испытания полученных образцов;
 сравнить полученные результаты испытаний с существующими
марками бетонов по прочностным характеристика.
 Подать заявку на Евразийский патент.
 Найти инвестора на региональную и международную фазу
патентования или организацию производства бетона новой
марки в Казахстане.
Расходы и доходы по проекту
Расходы на НИОКР
Статьи расходов
Стоимость
Создание установки для обработки бетона по
новой методике
2 млн. тенге
Аренда помещений для лаборатории
1,5 млн. тенге
Оплата лабораторных испытаний образцов
3 млн. тенге
Расходы на подготовку заявки на Евразийский 0,5 млн. тенге
патент
Доходы от продажи лицензий
на использование новой технологии
Стоимость
Эффект от внедрения в Казахстане
1,3-1,5 млрд.долл.
Эффект от внедрения в Мире
36-40 млрд. долл.
Прибыль при 10% Роялти от продажи
лицензий по Казахстану
130 -150 млн.долл.
Прибыль при 10% Роялти от продажи
лицензий в Мире
3,6-4 млрд. долл.
www.themegallery.com
Команда
Руководитель: Ибрагимов (Герт) Ильдар. КазГУ. Физфак.
- Около 200 изобретений и патентов;
- Казахстанская премия «Шапагат»;
- Грант
Всемирной
Организации
Здравоохранения
«Немедикаментозные методы лечения СПИДа»;
- Грант Евросоюза по теме «Двигатели внутреннего сгорания».
Менеджер проекта: Тюлебаев М.: КазГПУ. АСУ.
- 2 международных изобретения.
- Опыт организации и управления проектами
Химик: Проскурин А., КазГУ, Химфак.
Математическое
Матфак
моделирование:
Харасахал
В.,
КазГУ,
Новые технологии
Ильдар Ибрагимов (Герт) создал теорию молекулярного резонанса,
которая позволила глубже понять процессы взаимодействия вещества
и излучения, и рассчитать необходимые параметры воздействия для
получения качественно новых результатов. Данная теория была
проверена в различных областях и получила полное подтверждение.
На сегодняшний день проведены предварительные испытания метода
обработки бетонов на одном из заводов и получено подтверждение
выдвинутой теории. Лабораторные тесты, полученных после
обработки образцов, показали ускоренное на 50% формирование
заданной структуры при улучшении прочностных свойств бетона.
Публикации:
http://www.expert.ru/kazakhstan/2005/20/20ka-kspetc1_56587
http://www.expert.ru/kazakhstan/2006/06/sovremennaya_medicyna_60560
Контактные данные
 Научно-Производственный центр Физикохимических проблем
 Менеджер проекта: Марат Тюлебаев
 +7(702)206-00-13
 Skype: tyulebaevm
 eMail: [email protected]
www.themegallery.com