Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.
Наименование инновационного проекта «Конструирование и изготовление строительных материалов (укрепляющие и вяжущие композиции) на местном минеральном сырье. |
||||||||||||
Рекомендуемая область пременения Строительство и эксплуатация инженерных сооружений. |
||||||||||||
Назначение, цели и задачи проекта Стабильность любого грунтового сооружения зависит от устойчивости его конструктивных элементов и основания, на котором оно расположено. Наиболее сложно обеспечить стабильность сооружений, расположенных на неустойчивых склонах, подверженных склоновым процессам: оползням и значительным сплывам грунтов, а также неустойчивых откосов грунтовых сооружений, в частности, на железных дорогах - откосов земляного полотна: насыпей, выемок. Неожиданные сплывы и оползания массивов грунта со склонов приводят к смещению в плане самого пути, а деформации откосов приводят к уменьшению конструктивных расчетных размеров и нарушению относительно устойчивого равновесия земляного сооружения. В обоих случаях это связано с нестабильностью сооружения и влияет на безопасность и бесперебойность движения поездов, эксплутационную надежность инженерных сооружений. Технология предназначена для улучшения термовлажностного режима земляного основания под строительство с использованием укрепляющих грунтовых композиций, с помощью которых в короткие сроки и при простой технологии можно будет ликвидировать деформации и дефекты земляного полотна. |
||||||||||||
Краткое описание заменяемого процесса или решаемой проблемы Основные деформации земляного полотна это сплывы откосов над водопропускными трубами. Традиционно, в качестве противодеформационных мероприятий на таких участках применяют контрбанкеты. Отсыпка контрбанкета для насыпи у трубы требует ее удлинения. При высоте средней насыпи 15-20м, как правило, это 2-х ярусный контрбанкет. Стоимость такого контрбанкета с удлинением трубы, в среднем, составляет 2000 тыс. руб./100 п. м. откоса.). Для отсыпки контрбанкета необходимо, как минимум, 1 месяц (проект + строительство). Таким образом, общая стоимость работ по стабилизации земляного полотна с текущими затратами на ремонт составляет около 3000 тыс. руб. Если стабилизировать насыпь укрепляющими композициями, на это потребуется 300 - 400 тыс. руб. (тема № 3558). При ресурсосберегающей и энергосберегающей технологии с помощью укрепляющих композиций на стабилизацию земляного полотна достаточно 3-4 дня. Таким образом, эксплутационные затраты + капитальные затраты с использованием укрепляющих композиций будут составлять около 400 тыс. руб., что более, чем в 6 раз дешевле традиционного устранения деформаций. Если стабилизировать насыпь укрепляющими композициями, на это потребуется 300 - 400 тыс. руб. (тема № 3558). При ресурсосберегающей и энергосберегающей технологии с помощью укрепляющих композиций на стабилизацию земляного полотна достаточно 3-4 дня. Таким образом, эксплутационные затраты + капитальные затраты с использованием укрепляющих композиций будут составлять около 400 тыс. руб., что более, чем в 6 раз дешевле традиционного устранения деформаций. |
||||||||||||
Краткое описание предлагаемого технологического процесса Укрепляющая грунтовая композиция содержит наполнитель крупной фракции, вяжущее, фермент-уплотнитель на основе протеинов и сахаров и наполнитель мелкой фракции. Укрепляющие композиции на основе минерального сырья используют стабилизаторы-осушители и укрепители грунта при строительстве и ремонте автомобильных дорог, укреплении железнодорожного земляного полотна, для устранения пучин под фундаментами зданий и сооружений и на дорожном полотне. Стабилизаторы - укрепители грунта предполагается также использовать при консервации свалок мусора. Вяжущие композиции созданы на основе вулканического сырья, карбонатно-магнезиальных пород, кремнесодержащих отходов производства, используются как добавки в строительные растворы, в ячеистые бетоны под общим названием «кондиционеры», позволяющие осушать строительные конструкции (наружные стены, кровли). Строительная композиция "Кондиционер-грунт" включает вяжущее, представляющее собой неполнообожженные и обожженные отходы содержащие оксиды кальция CaO, магния MgO, кремния SiO, железа Fe2O3 и кремнезем содержащую добавку. В качестве вяжущего он содержит отходы бруситового производства, а в качестве кремнесодержащей добавки - отходы производства цеолита. Химико-минералогический состав стабилизаторов "Кондиционер-грунт" подобран для каждого типа грунта с расчетом сорбционного отсоса влаги, создания на основе глинистых составляющих новых кристаллических водостойких структур. Механо-химическая активация стабилизаторов, введение ферментов Perma-zime в состав стабилизаторов в порошковом виде позволяет максимально реализовать активность стабилизаторов при минимальном их расходе. Благодаря содержанию крупных фракций брусита и термообработанной водопоглощающей магнезиальной добавки из отсева и полуобожженных отходов магнезиальных пород происходит цикличное водопоглощение. Первоначально вода, поступающая из оползня, адсорбируется карбонатно-магнезиальными породами и термообработанной водопоглощающей магнезиальной добавкой, что приводит к осушению поверхности скольжения оползня. При этом адсорбированная вода, постепенно реагируя с термообработанной водопоглощающей магнезиальной добавкой, вызывает гидратацию и карбонизацию. Образующиеся при гидратации и карбонизации силикаты Са и Mg оказывает укрепляющее влияние, что упрочняют подпорное сооружение. Кроме того, катионы Mg, реагируя с подстилающими поверхность скольжения твердыми глинистыми грунтами, образуют прочные кристаллы алюмосиликатов и гидроалюминатов Са и Mg. Образование гидроалюминатов и алюмосиликатов Са и Mg приводит к дополнительному сцеплению оползневого массива с упрочненными грунтами. Благодаря адсорбционным свойствам карбонатно-магнезиальных пород и термообработанной водопоглощающей магнезиальной добавки происходит постоянное осушение поверхности скольжения оползня и упрочнению подпорного сооружения. Технология укрепления грунтов показана на примерах укрепления основной площадки железнодорожного земляного полотна со снятием и без снятия рельсошпальной решетки. Пример 1. Реализация способа укрепления грунтов основной площадки земляного полотна и откосов на пучиноопасном участке со снятием рельсошпальной решетки. С основной площадки земляного полотна снимают рельсошпальную решетку и убирают верхний слой балласта. Бульдозером разравнивают и рыхлят нижний слой балластной призмы и грунты основной площадки земляного полотна на глубину Затем смесь уплотняют катком (на основной площадке) или вибротрамбовками (на откосах). Далее укладывают рельсошпальную решетку, осуществляют балластировку и выправку пути. Пример 2. Реализация способа упрочнения грунтов основной площадки земляного полотна с помощью путевой машины RM-80 и ВПО-3000 на пучиноопасных участках (горбах). Сначала снимают верхний слой старого балласта путевой машиной RM-80. Обработка (перемешивание) грунтов компонентами укрепляющей композиции и водой происходит в путевой машине RM-80. Порошковые компоненты композиции подают через верхний бункер машины (при закрытом верхнем сите) для перемешивания его с грунтами, загрязнителем балласта и щебнем нижней части балластной призмы в количестве Другая путевая машина ВПО-3000 уплотняет композицию с помощью вибраторов, расположенных на ее поверхности, затем отсыпает и выправляет балластную призму. Технология по заявляемому способу апробирована на пучиноопасных участках БАМ и ДВЖД в |
||||||||||||
Технико-экономическое обоснование применения инновационной технологии Укрепляющие композиции прошли экспериментальное внедрение на автомобильных дорогах, для укрепления и осушения оснований, для разрушающихся откосов выемок автомобильных и железных дорог, для укрепления железнодорожного полотна, опор контактной сети на железной дороге, как противопучинные мероприятия в основаниях фундаментов зданий и сооружений. Эффективность предлагаемых материалов рассмотрим на конкретном примере. Деформации железнодорожного земляного полотна, как правило, связаны с перерывами и ограничениями движения поездов, что связано с дополнительными затратами, в частности, энергопотерями. Для стабилизации таких мест и обеспечения безопасности движения поездов необходимо использовать такие конструкции и материалы, с помощью которых в короткие сроки и при простой технологии можно будет ликвидировать деформации и дефекты земляного полотна. Дальневосточным государственным университетом путей сообщения экспериментально внедрены такие ресурсосберегающие технологии на основе местного минерального сырья на 3-х дистанциях пути, на 2-х – прошли успешную трехлетнюю проверку. Технико-экономическое обоснование рассмотрим на конкретном примере. По данным Энергетической службы ДВЖД, затраты, связанные с уменьшением скорости по нечетному пути до 15 км/час (при установленной 60 км/час), на ПЧ 5 составляют 80 кВт/поезд. При стоимости 1 кВт электроэнергии 1руб. 38 коп и интенсивности движения поездов - 65 поездов/сутки энергозатраты будут составлять 7176 руб./сутки или 215280 руб/месяц. Если стабилизировать насыпь укрепляющими композициями, на это потребуется 300 - 400 тыс. руб. (тема № 3558). При ресурсосберегающей и энергосберегающей технологии с помощью укрепляющих композиций на стабилизацию земляного полотна достаточно 3-4 дня. Таким образом, эксплутационные затраты + капитальные затраты с использованием укрепляющих композиций будут составлять около 400 тыс. руб., что более, чем в 6 раз дешевле традиционного устранения деформаций. |
||||||||||||
Технико-экономические показатели трудо-энерго-природосбережения нового процесса Сравнительные характеристики приоритетной технологии с известными
|
||||||||||||
Новые потребительские свойства продукции «Кондиционеры», позволяют осушать строительные конструкции (наружные стены, кровли). добиваясь снижения теплопроводности основных конструктивных материалов более, чем в 2 раза, и значительно улучшать технологические свойства растворов и бетонов. |
||||||||||||
Качественные характеристики, предъявляемые к сырью и материалам Разработаны Технические условия и Технологические регламенты, идет подготовка к сертификации. |
||||||||||||
Стадия и уровень разработки Укрепляющие композиции прошли экспериментальное внедрение на автомобильных дорогах, для укрепления и осушения оснований, для разрушающихся откосов выемок автомобильных и железных дорог, для укрепления железнодорожного полотна, опор контактной сети на железной дороге, как противопучинные мероприятия в основаниях фундаментов зданий и сооружений. |
||||||||||||
Предлагаемые инвестиции
|
||||||||||||
Рынки сбыта Предлагаемые к реализации разработки: |
||||||||||||
Возможность и эффективность импортозамещения Предлагаемые в проекте технология и оборудование для ее реализации основаны на использовании местного сырья и традиционных технических средств. Механохимическая активация при производстве предлагаемых материалов предполагает наряду с отечественным использование импортного оборудования. |
||||||||||||
Возможность выхода на мировой рынок |
||||||||||||
Срок окупаемости (в месяцах) 24 |
||||||||||||
Дата поступления материала 26.09.2006 |
У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)
Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)
Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)
Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)