Гранулированный теплоизоляционный материал
Криолитозона занимает значительную часть территории России. В области ее распространения находятся важнейшие объекты топливно-энергетического комплекса и инфраструктуры, развитие которых является залогом экономической безопасности страны в XXI веке.

Районы России, расположенные в области распространения многолетнемерзлых пород (ММП), даже при сравнительно малом населении обеспечивают до 11% ВВП страны, главным образом за счет добычи невозобновляемых природных ресурсов. Разведанные запасы месторождений нефти и газа, а также темпы их освоения будут только расти. Следовательно, даже при существенной диверсификации российской экономики, разработка месторождений природных ресурсов севера России останется одним главных императивов развития экономики страны. Комплексное освоение ресурсов криолитозоны предполагает создание современной транспортной инфраструктуры с развитой сетью автомобильных дорог в регионах севера.

Автомобильные дороги относятся к числу линейных сооружений, пересекающих участки местности с разнообразными грунтовыми, гидрологическими и геокриологическими условиями. Проектирование и строительство таких объектов в области распространения ММП является сложным и трудоемким процессом. Доподлинно определить какие участки дороги окажутся в зоне риска в процессе эксплуатации, представляется затруднительным, поэтому требуется разработка специальных мер и технологий по защите инженерных сооружений.

В странах запада на уровне регионов, расположенных в области распространения ММП, все чаще принимаются решения о реализации инфраструктурных проектов, восприимчивых к изменениям природных условий. Такой подход к проектированию объектов транспортной инфраструктуры позволяет еще на этапе проектирования учесть возможность деградации ММП вследствие природных (изменения климата) и техногенных факторов. Выбор данного подхода предполагает принятие нестандартных инженерных решений, использование новейших технологий и материалов в строительстве.

Внедрение новых, инновационных материалов для дорожного строительства в условиях распространения ММП, обеспечивающих дополнительный запас прочности дорожных конструкций и улучшающих их водно-тепловой режим, может стать оптимальным решением при строительстве автомобильных дорог и других объектов транспортной инфраструктуры в области распространения ММП.
Сырье
Традиционно опаловые породы находят применение в строительной отрасли, однако могут быть использованы для производства более чем 200 видов товарной продукции: фильтровальных материалов, активных добавок, наполнителей, катализаторов, в медицине, металлургии, электронике и т.д.

Значительные по мощности слои диатомитов обнаружены в Люнебургской степи (в Ганновере). Российская Федерация обладает порядка 13 месторождений в регионах.
Западная Сибирь обладает крупнейшими прогнозными ресурсами опал-кристобалитовых пород, которые являются сырьем для производства пеностеклокристаллического материала Диатомит(ИК). Запасы пород оцениваются в 0,3 млн.км. В Тюменской области имеется практически неограниченная сырьевая база порядка 500 трлн. м3.

В пределах СНГ разведано 10 месторождений цеолитов, из них Ай-Даг, Ноемберян и Дзегви находятся в Закавказье, Сокирница — в Закарпатье и 6 — в Российской федерации, в т. ч. на Сахалине (Лютогское), на Дальнем Востоке (Чугуевское), в Якутии (Хонгуруу), в Кзбассе (Пегасское) и в Забайкалье (Шивертуйское и Холинское).
По данным ВНИИгеолнеруд и ВостСибНИИГТиМНА цеолиты относятся к первой группе природных материалов по термо- и кислотоустойчивости (т.е. высокоустойчивы). Природный цеолит является достаточно эффективным более дешевым заменителем искусственного и некоторых естественных минеральных соединений типа мела, каолина, диатомита. В многотоннажных технологических процессах, где применение синтетических цеолитов не выгодно, большое значение приобретает использование этих природных материалов в связи с охраной окружающей среды и их дешевизны.


Сырье для производства ГТМ Диатом(ИК) имеет природное происхождение, а значит материал химически инертен, не разрушается при воздействии большинства химических реагентов, не является питательной средой для микроорганизмов; в составе отсутствуют реакционно способные органические соединения, что делает невозможным разрушением материала под воздействием биологически активной среды. Российская Федерация обладает порядка 13 месторождений в регионах.


Сферы применения
Традиционно опаловые породы находят применение в строительной отрасли, однако могут быть использованы для производства более чем 200 видов товарной продукции: фильтровальных материалов, активных добавок, наполнителей, катализаторов, в медицине, металлургии, электронике и т.д.

Многофункциональность Гранулированного теплоизоляционного материала Диатом(ИК) позволяет использовать его практически во всех областях строительства от изготовления строительных материалов (блоков, легких конструкций и бетона на основе модифицируемого высокодисперсионного торфа, сухих штукатурных теплоизоляционных смесей) до отсыпки вертолетных площадок на нефтегазовых месторождениях и монтажа.
Добытчики нефти и газа, разрабатывая северные месторождения, предъявляют жесткие требования к строительным материалам. Внедрение инновационных материалов, обеспечивающих дополнительный запас прочности дорожных конструкций и инженерных сооружений, сократить затраты на их эксплуатацию является необходимым условием для комплексного освоение природных ресурсов РФ.



Гранулированный теплоизоляционный материал разработан с учетом тех жестких требований, которые предъявляет строительным материалам нефтегазовая отрасль. Материал обладает повышенной климатической функциональностью, в том числе идеально подходит для применения в условиях Арктики и Субарктики.
Читать дальше…


Использование материала при обустройстве нефтегазовых месторождений, отсыпке кустовых площадок, теплоизоляции трубопроводов и нефтехранилищ, строительства вахтовых поселков, промысловых дорог и вертолетных площадок
Читать дальше…

В Российской Федерации общая протяженность подземных нефте-, водо- и газопроводов составляет около 17 миллионов километров, при этом из-за постоянных интенсивных волновых (колебаний давления, гидроударов) и вибрационных процессов, участки этих коммуникаций приходится постоянно ремонтировать. Замена изношенного оборудования и трубопроводой арматуры в последние 10 лет ведется крайне низкими темпами. Именно поэтому наблюдается устойчивая тенденция увеличения аварийности на трубопроводном транспорте на 7-9% в год, о чем свидетельствуют ежегодные Государственные доклады «О состоянии окружающей природной среды и промышленной опасности Российской Федерации». Действующая на территории Российской Федерации система магистральных нефтепроводов, газопроводов, нефтепродуктопроводов и конденсатопроводов не отвечает современным требованиям безопасности.

Основные фонды трубопроводного транспорта, как и вся техносфера стареют, магистрали деградируют с всевозрастающей скоростью. Неизбежно приближаются кризисные явления. Например, износ основных фондов газотранспортной системы ОАО «Газпром» составляет около 65%. Таким образом, продление срока безопасной службы в целом, а так же доступность к аварийным местам трубопроводных систем является важнейшей задачей транспортников нефти и газа.

В предаварийном состоянии находятся промысловые трубопроводные системы большинства нефтедобывающих предприятий России. Основными причинами высокой аварийности при эксплуатации трубопроводов является сокращение ремонтных мощностей, низкие темпы работ по замене отработавших срок трубопроводов на трубопроводы с антикоррозионными покрытиями, а также прогрессирующее старение действующих сетей. Только на месторождениях Западной Сибири эксплуатируется свыше 100 тыс. км промысловых трубопроводов, из которых 30% имеют 30-летний срок службы, однако в год заменяется не более 2% трубопроводов.

В процессе реформирования экономики и в результате изменений на рынках нефти происходит постоянное снижение объемов финансирования нового строительства, капитального ремонта, реконструкции, модернизации, технического обслуживания и текущего ремонта физически изношенных и морально устаревших объектов магистральных трубопроводов. Крайне недостаточно финансируются разработки нового оборудования, приборов и технологий дефектоскопии трубопроводов и оборудования, а также разработка новых нормативных документов и пересмотр устаревших. Отсутствует законодательная база государственного регулирования безопасности функционирования магистральных трубопроводов, в связи с чем назрела необходимость принятия федерального закона о магистральных трубопроводах. Разработка этого закона, начавшаяся в 1997 г., до сих пор не завершена.
Использование гранулированного материала технические условия ТУ 5764-001-90903792-2013, патент РФ №2464251 РАН ИКЗ, СО в строительстве позволяет существенно сократить логистические издержки и снижает затраты на строительство до 40%.


Устройство теплоизоляционных слоев из ГТМ Диатом(ИК) может быть полностью автоматизировано и не требует специальной подготовки рабочих.
ГТМ Диатом(ИК) обладает высокими эксплуатационными характеристиками, превосходящие большинство товаров-конкурентов, представленных сегодня на рынке теплоизоляционных материалов России. Гранулы состоят из множества закрытых пор, заполненных воздухом. Поэтому они не впитывает и не пропускает влагу (водопоглощение по объему менее 6%). За счет этого достигается высокая морозостойкость материала -1,1% потери массы при 15 циклах замораживания, что позволяет использовать его даже в экстремальных климатических условиях Арктики. Является достаточно прочным теплоизоляционным материалом (прочность при сжатии — 0,8-2,8 Мпа в зависимости от фракции).



Преимущество перед пеностеклом - неограниченная сырьевая база в виде местного сырья, более низкая сырьевая составляющая. Возможность неограниченного применения в бетонах, включая конструкционные высокопрочные для строительства причалов, плавучих нефтяных платформ и др.;

Преимущество перед керамзитом - более высокая морозостойкость (закрытая пористость), в бетонных технологиях - регулирование зернового состава от 0,5 мм, превосходство по прочности при равной плотности - в 2-10 раз, возможность перекачки бетона насосами; так же отметим граниченную морозостойкость и недостаточную прочность, особенно легких фракций (Д250). Равноценный по морозостойкости и прочности керамзит будет иметь плотность от 400 кг/м3 и, соответственно, на теплоизолирующее дорожное основание его потребуется вдвое больше по объему, и вчетверо - по весу.

Преимущество перед пенопластами, помимо негорючести - неограниченная долговечность, жесткость, ненужность дренажного слоя, и цена, особенно для полиуретана и для высоких плотностей; пенополиуретан и пенополистирол в основном используют импортное сырье, либо связаны с экологически вредными производствами (стирол).
Патент №2569138. Способ получения пористого строительного материала, 2015

Разработанные технологии применения ГТМ «ДиатомИК»® в строительстве автомобильных дорог, насыпей железных дорог, в промышленном и гражданском строительстве.

ТУ 5764-001-90903792-2013 Материал теплоизоляционный гранулированный универсальный ДиатомИК®

Протокол испытаний на горючесть для отнесения строительных материалов к негорючим или к горючим МЧС России No2283-2-8 от 07.09.2015г

Протокол санитарно-гигиенических и радиологический исследований ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Тюменской области» №02.42752 от 23.12.2013г


СТО 90903792.001 – 2015. Материал ГТМ ДиатомИК теплоизоляционный гранулированный


ГОСТ 9758-2012. Межгосударственный стандарт. Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний (введен в действие Приказом Росстандарта от 27.12.2012 N 2073-ст). – М.: Стандартинформ, 2014

ГОСТ 7076-99 Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме. М.: Изд-во стандартов, 1999. – 16 с.

Статья во Всероссийском ежемесячном отраслевом журнале «Строительство: новые технологии – новое оборудование» № 4 (159) 2017 26.06.2017

Статья во Всероссийском ежемесячном отраслевом журнале «Строительство: новые технологии – новое оборудование» № 4 (159) 2017 26.06.2017

Transportation & Climate Change in Manitoba Workshop / Prep. by K. Abdel-Hay, B. Harrison, S. Turriff, C. van Rosmalen. – Winnipeg: University of Manitoba Transport Institute, 2003. – 113 p.

Frydenlund T. E., Aabøe R. Use of waste materials for lightweight fills / T. E.Frydenlund, R. Aabøe // International Workshop on Lightweight Geomaterials. – Tokyo, 2002.

Meyer M., Emersleben A. Einsatzmöglichkeiten von recyceltem Altglas im Verkehrswegebau. / M. Meyer, A. Emersleben // Recycling und Rohstoffe. Band 3. – Berlin: Verlag, 2010. - S. 441 – 451.


Песоцкий, Д. Г. QFrost – ПО для моделирования теплофизических процессов в грунтах / Д. Г. Песоцкий, М. С. Торгонский. – 2009 – 2015. – URL: http://www.qfrost.net.

Клименко В., Изменение климата и динамика толщ многолетнемерзлых пород на северо-западе России на ближайшие 300 лет / В. Клименко, Л. Хрусталев // Криосфера Земли. Т. 11. – 2007. – No 3. – С. 3 -13.
Федеральный закон от 23.11.2009 г. No261-ФЗ «Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности и о внесении изменений в отдельные законодательные акты российской Федерации».

Федеральный закон от 22.07.2008 г. No123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности».

Федеральный закон от 30.12.2009 г. No384-ФЗ «Технических регламент о безопасности зданий и сооружений».

СП 20.13 330.2011 «Нагрузки и воздействия». Актуализированная редакция СНип 2.01.07−85*.
СП 23−101−2004 «проектирование тепловой защиты зданий». СНип 23−02−2003 Актуализированная редакция.
СП 17.13 330.2011 «Кровли». Актуализированная редакция СНип II-26−76.
СП 51.13 330.2011 «Защита от шума». Актуализированная редакция СНип 23−03−2003.
СП 23−103−2003 «проектирование звукоизоляции ограждающих жилых и общественных зданий».
СП 29.13 330.2011 «полы». Актуализированная редакция СНип 2.03.13−88.
СНип 31−05−2003 «Общественные здания административного назначения».
СП 44.13 330.2011 «СНип 2.09.04−87* Административные и бытовые здания. Актуализированная редакция».
СП 54.13 330.2011 «СНип 31−01−2003 Здания жилые многоквартирные. Актуализированная редакция».
СП 55.13 330.2011 «СНип 31−01−2001 Дома жилые одноквартирные. Актуализированная редакция».
СП 56.13 330.2011 «СНип 31−03−2001 производственные здания. Актуализированная редакция».
СП 118.13 330.2012 «СНип 31−06−2009 Общественные здания и сооружения».
СП 131.13 330.2012 «СНип 23−01−99 Строительная климатология».
Автомобильное и железнодорожное строительство
Конструкции стабилизации земляного полотна | Дренажный слой | Лотки для дренажа | Облегченные насыпи на слабых грунтах | Теплоизоляция откосов | Теплоизоляционный слой в дорожной одежд | Теплоизоляция подземных коммуникаций (трубопроводов) | Теплоизоляция подземных помещений | Насыпные дороги

Строительные материалы из пеностекла уже более десяти лет используются в дорожном строительстве ряда стран Северной Европы. Пеностекло производят путем переработки промышленных и бытовых отходов стекла. Ведущими производителям гранулированного пеностекла в Европе являются компании «Foamit», «Schaumglass», «Hasopor» и «Glapor».

Значительный опыт применения пеностекла в дорожном строительстве накоплен в Норвегии, строительных способствует автомобильными использованию новых где материалов Норвежское дорогами активно управление общего пользования (The Norwegian Public Roads Administration). Способность слоя гранулированного пеностекла выполнять теплоизоляционные, морозозащитные и дренажные функции в дорожных конструкциях подтверждают результаты лабораторных и полевых экспериментов, данные мониторинга функционирующих дорог.
Применение нового гранулированного теплоизоляционного материала (ГТМ) в дорожном строительстве в условиях севера может оказывать положительный эффект на экономику РФ и сопредельных регионов. Материал ориентирован на местное сырье, прост для транспортировки, может обеспечить импортозамещение ряда строительных материалов, привести к созданию новых рабочих мест.
Использование гранулированного материала технические условия ТУ 5764-001-90903792-2013, патент РФ №2464251 РАН ИКЗ, СО для устройства теплоизоляционно-дренирующего слоя в основании дорожной насыпи в качестве альтернативы вспененному экструзионному пенополистиролу, применяемому в дорожном строительстве при неблагоприятных грунтово- геологических условиях способно:

- существенно улучшить качество транспортной инфраструктуры РФ как теплоизоляции земляного полотна и дорожной одежды, так и в более южных районах при строительстве в сложных груново-гидрологических условиях

- обеспечить необходимую теплоизоляцию мерзлых грунтов в основании земляного полотна, спроектированного по I принципу, по своим характеристикам ничем не уступая гранулированному пеностеклу зарубежных производителей, но экономически более выгоден (например, слой материала диатомик мощностью 0,3 метра в основании насыпи не уступает по теплоизоляционным свойствам слою синтетического теплоизолятора «Пеноплекс» толщиной 0,1 метра)

- оказывать положительный эффект на экономику РФ, так как материал ориентирован на местное сырье, прост для транспортировки, может обеспечить импортозамещение ряда строительных материалов и привести к созданию новых рабочих мест
Растениеводство и животноводство
В настоящее время во всем мире широко ведутся разработки по использованию диатомита в растениеводстве и животноводстве. Ученые, в составе Петров С.А.,Тюменский Научный Центр СО РАН, Ренев Е.П., к.с.-х.н., директор института НИИСХ Северного Зауралья, Симонов О.А., к.ф.-м.н., заместитель председателя Президиума ТюмНЦ СО РАН, заместитель директора ИКЗ СО РАН, Субботин А.М., к.б.н., ведущий научный сотрудник Тюменского научного центра СО РАН, Тимофеев В.Н., к.с.-х.н., зав. лаб. защиты растений НИИСХ Северного Зауралья.


В растениеводстве диатомит используют, в основном, в качестве минерального удобрения, так как он обладает высоким содержанием биологически активного кремния.

Роль кремния в растениях заключается, прежде всего, в защите от неблагоприятных воздействий окружающей среды − как биотических, так и абиотических. Многочисленные зарубежные исследования показали, что кремний является эффективным средством в борьбе с заболеваниями грибковой и бактериальной природы у различных видов растений за счет утолщения эпидермальных тканей. Например, кремний увеличивает устойчивость риса к широкому спектру возбудителей грибковых болезней (фузариоз и др.), а также уменьшает заболеваемость мучнистой росой у огурца, ячменя и пшеницы.

Результаты этого исследования убедительно доказывают, что кремний обеспечивает эффективную защиту пшеницы от мучнистой росы. Установлено, что после обработки листьев кремнием в эпидермисе формируются биокремниевые структуры. Таким образом, внекорневое применение кремния является перспективным и экологически чистым методом повышения засухо- и жаростойкости растений. Имеются также данные, доказывающие значительную роль кремния в формировании морозостойкости растений, в частности озимой пшеницы разных сортов