Profilpipe.ru

Профиль Пипл
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Строительная керамика кирпич цемент бетон

Стеновые строительные материалы: керамика, ячеистый бетон, силикатный кирпич

Стены из кладочных материалов были и остаются самыми популярными у застройщиков. Причем речь идет не только о кирпиче, но и о различных строительных блоках. Если решено строить дом из кладочных материалов, то предстоит выбрать из каких именно? В этой статье рассмотрим некоторые виды кладочных материалов и разберем их наиболее важные технические характеристики.

Керамические стеновые материалы

Самым известным представителем керамического строительного материала является кирпич из обожженной глины. Практически в любом месторождении глина имеет свои химические особенности, которые отражаются на свойстве, изготовленной из нее керамики. Отличия также проявляются и в цвете. Некоторые изделия могут быть красными или коричневыми, другие – желтоватыми, третьи бурыми. Цвет зависит от количества осадочных илистых минералов в исходном сырье. Однако специалисты утверждают, что оттенок керамики никак не отражается на ее технических характеристиках. К тому же глина – это не единственный компонент кирпича и пустотелых блоков. В их состав также входит песок и органические добавки. Так, при изготовлении поризованной керамики в формовочную смесь добавляют древесные опилки, которые при обжиге выгорают и оставляют вместо себя замкнутые поры. Последние увеличивают сопротивление теплопередаче материала.

После обжига керамика становится прочной, морозо- и влагоустойчивой. Пустотелые керамические блоки бывают высотой – 215 и 238 мм и длиной – 230-380 мм. Их габариты выбраны не случайно – они соответствуют конструктивным требованиям. Такие блоки позволяют строить относительно тонкие стены с необходимыми параметрами теплопроводности.

Но следует отметить, что стены из поризованой керамики не в состоянии выдерживать значительных точечных нагрузок. Строительство из этого материала имеет свои особенности. Поризованную керамику целесообразно использовать только в малоэтажном строительстве. При этом нужно выбирать качественные изделия известных производителей. К сожалению, многие предприятия, которые только недавно наладили производство пустотелых блоков из поризованной керамики, часто выпускают продукцию, не отвечающую ГОСТу.

В то же время недостаточно толстые стены из поризованной керамики требуют дополнительного утепления. Стены с внешним утеплением также возводят и из полнотелого кирпича. Однослойные кирпичные стены сегодня практически никто не применяет, т.к. они получаются слишком толстые и тяжелые. Поэтому имеет смысл присмотреться к пустотелым блокам толщиной более 38 см. Внешние несущие стены из них можно не утеплять, сэкономив время и деньги.

Очень важно укладывать поризованную керамику на теплые кладочные растворы. Только в этом случае сопротивление теплопередаче R стен из них будет соответствовать нормативным значениям. Существуют также технологии укладки поризованной керамики на специальную монтажную пену. Использовать обычные строительные растворы не рекомендуется, т.к. они могут попадать во внутренние пустоты и тем самым снижать теплоизоляционные характеристики материала.

Стены из поризованной керамики всегда кладутся в полкамня. Изменять способ укладки нельзя, т.к. короткие грани блоков имеют пазогребневое соединение.

Не так давно на рынке появился новый вид поризованной керамики – блоки с пустотами, заполненными минеральной ватой. По теплоизоляционным параметрам они превосходят обычные пустотные блоки.

Возводя стены из поризованной керамики необходимо стараться как можно меньше использовать подрезку. Дело в том, что подрезанные блоки, а также использование в качестве доборных элементов обычного кирпича, существенно снижает R стены. Не допускаются и трещины в блоках. Если возникает необходимость подрезать блок, то использовать нужно не кирку, а специальную пилу.

Достоинства керамики:

  • высокая теплоемкость (полнотелый кирпич);
  • высокая прочность и долговечность (полнотелый кирпич, клинкер);
  • паропроницаемость;
  • экологичность;
  • хорошие звукоизоляционные свойства;
  • высокие теплоизоляционные свойства (поризованная керамика);
  • относительно малый вес (поризованная керамика).

Недостатки:

  • высокая теплопроводность (полнотелый кирпич);
  • высокое водопоглощение (кроме клинкера);
  • необходимость использования специнструмента для подрезки (поризованная керамика);
  • невысокая прочность на сжатие (поризованная керамика).

Ячеистый бетон

Строительные блоки из ячеистого бетона, за счет наличия в них множества мелких пор, обладают отличными теплоизолирующими свойствами. Производят их из цемента (или цемента с известью), кварцевого песка (иногда с примесью золы), порообразующего вещества (алюминиевая пудра или паста) и добавок (пластификаторов). Плотность материала, а вместе с ней и многие важные характеристики зависят от количества пор на единицу объема. Поры образуются в процессе химической реакции, протекающей с выделением водорода. Впоследствии водород заменится воздухом естественным образом. После затвердения вспененная масса разрезается на блоки.

Автоклавные ячеистые бетоны дополнительно подвергаются обработке паром под высоким давлением. Температура водяного пара в автоклаве доходит до 180-190°С. Такая обработка исключает усадку материала, что позволяет получить высокую точность размеров, а также повышает прочность и морозоустойчивость блоков.

Предприятиями выпускаются строительные блоки из ячеистых бетонов в следующих размерах:

  • длина – 600, 588, 550, 400 мм;
  • ширина – 500, 450, 400, 350, 300, 250, 200 мм;
  • высота – 400, 370, 300, 288, 250, 200 мм.

Несущие стены обычно строят из блоков толщиной 250-300 мм. Это оптимальные размеры для обеспечения стене необходимой несущей способности и теплозоляционных свойств. Прочность и теплопроводность блоков во многом зависит от их плотности. Самая легкая марка – D350 (350 кг/м³). На другом конце шкалы – блоки марки D700. Они же и самые холодные, а сфера их применения – места повышенной нагрузки, которые определяются в проекте инженером-конструктором.

В частном домостроении наиболее популярны блоки марки D500 и D600. Важно знать, что заложенную в проекте марку плотности менять ее нельзя!

Ячеистобетонные блоки согласно ГОСТ 2150-89 делятся на три категории точности:

  • 1-я категория – отклонения по длине и ширине ± 2 мм;
  • 2-я категория – отклонения по длине ± 3 мм, по ширине ± 4 мм;
  • 3-я категория – отклонения по длине ± 5 мм, по ширине ± 6 мм.

Блоки категорий 2 и 3 кладутся на цементный, цементно-известковый или теплосберегающий раствор, а блоки 1-й категории – на тонкослойный клеевой. Боковые грани блоков могут быть профилированными или гладкими. В первом случае раствором заполняется только горизонтальный шов, а во втором – также и вертикальный.

Достоинства ячеистобетонных блоков:

  • высокие теплоизолирующие свойства;
  • прочность на сжатие выше чему поризованной керамики;
  • возможность возведения домов с несколькими этажами;
  • режется обычной ножовкой;
  • прочность, долговечность, огнестойкость;
  • высокая паропроницаемость.

Недостатки:

  • звукоизолирующие свойства ниже, чем у поризованной керамики и кирпича;
  • высокое водопоглощение. Требует обязательной внешней отделки.

Силикатный кирпич

Этот материал когда-то был самым массовым в производстве, и совершенно не случайно. Силикатный кирпич состоит только из песка и извести – экологически чистого сырья. Процесс изготовления несложен, но состоит из нескольких этапов: в специальных реакторах происходит гашение извести, сопровождающееся выделением большого количества тепла, благодаря которому частицы песка образуют силикат. Полученную массу остается только отформовать и обработать в автоклаве, где кирпичи выдерживаются под давлением 8-12 атм. и при температуре 170-200°С.

Цвет чистого силикатного кирпича – белый. Но на рынке присутствуют подкрашенные в массе изделия, а также кирпичи со сколами лицевой грани (декоративный эффект). Этот кладочный материал имеет маркировки прочности: 75, 100, 125, 150, 175, 200, 250, 300.

Силикатный кирпич подходит для строительства несущих стен, но его категорически запрещается использовать для цоколя, в конструкции фундамента, в кладке печей, каминов и дымоходов. Этот материал обладает большим водопоглощением и разрушается под действием высоких температур.

Наружные стены кладут из силикатного кирпича с пустотами, чтобы получить меньшую теплопроводность ограждающей конструкции и снизить нагрузку на фундамент. Класть такие кирпичи следует пустотами вниз. Отличия по цвету и гладкости граней силикатного кирпича не сказываются на его технических характеристиках, а являются следствием особенностей используемого сырья.

Читать еще:  Саморасширяющийся цемент как замесить

Достоинства силикатного кирпича:

  • высокая точность размеров;
  • высокая прочность на сжатие;
  • хорошо поглощает лишнюю влагу помещения и выводит ее наружу;
  • обладает высокой огнестойкостью;
  • недорогой кладочный материал.

Недостатки:

  • плохие теплоизоляционные свойства (требуется дополнительное утепление);
  • много боя при транспортировке;
  • высокое водопоглощение.

Пять инновационных материалов, которые могут изменить процесс строительства

Производство большинства современных строительных материалов негативно влияет на окружающую среду. Поэтому инженеры по всему миру, занимающиеся инновационными технологиями, разрабатывают новые альтернативные материалы.

Какой самый популярный строительный материал? Он окружает нас днем и ночью, дома и в офисе, в спортзале и в театре. Это цемент.

Цемент, так же как кирпич, дерево, сталь и стекло, повсеместно используется в строительстве. Эти строительные материалы стали популярными благодаря своей универсальности, низкой стоимости и практичности. Тем не менее, у них есть недостатки.

При производстве кирпича происходит деградация почвы, связанная с добычей сырья. Древесина пожароопасна, стекло хрупкое, сталь ржавеет.

Чтобы снизить влияние этих недостатков инженеры, ученые и стартапы предлагают альтернативные материалы, которые помогают повысить эффективность основных элементов зданий. Мы рассмотрим пять наиболее интересных альтернатив.

Серьезной проблемой в строительной отрасли являются отходы. Различные исследования приводят к тому, что 20-30% строительных материалов выбрасываются. Это представляет огромную экологическую проблему и приводит к экономическим затратам.

Голландская фирма Aectual считает, что ее биопластиковые конструкции могут изменить ситуацию. Фирма использует большие 3D-принтеры для создания комплексных сложносоставных конструкций, от полов до фасадов, лестниц и даже целых зданий. Помимо использования 3D-принтеров для строительства зданий, использование биопластиков является инновационным с точки зрения прочности и сокращения отходов.

Компания заявляет, что биопластик, используемый в ее 3D-принтерах, сделан из возобновляемых на 100% растительных полимеров. Также эти принтеры могут использовать переработанную пластмассу. Если принтер совершит ошибку, пластик можно измельчить и вернуть обратно в строительную смесь. Это дает возможность создавать проекты без каких-либо потерь – по крайней мере, в теории. Также следует отметить, что производство биопластика требует крупномасштабного производства растительных материалов, таких как кукуруза.

При смешивании цемента с водой, песком и камнем образуется бетон – основа большинства современных зданий. Но бетон пористый, пропускает воду и химические вещества. Это ухудшает качество бетона, и может привести к ржавчине при его использовании, например, со стальными опорами, которые в него закрепляются. Проблема в том, что на молекулярном уровне бетонные частицы образуются случайным образом, образующееся пространство позволяет проходить жидкости и другим соединениям.

Ученые из Университета Райса, штат Техас, разработали метод «программирования» молекулярной структуры бетона в момент схватывания. Строители могут «настроить» цемент заранее таким образом, что он будет формироваться в более плотно упакованные кубы, сферы или ромбовидные структуры. Ученые обнаружили, что, добавляя отрицательно и положительно заряженные поверхностно-активные вещества к цементной смеси, им удается контролировать форму, которую частицы цемента принимают во время схватывания.

С практической точки зрения это означает, что бетон будет затвердевать более плотно, будет не таким пористым, и станет значительно прочнее. Более того, ученые предполагают, что для формирования таких усиленных структур потребуется меньше цемента.

В жаркий летний день в душном офисе мы включаем кондиционер. Работа систем кондиционирования воздуха приводит к повышенному потреблению электроэнергии. Можно ли создавать здания с помощью материалов, которые сами способны управлять температурой?

Это и стало целью недавнего проекта в архитектурной школе IAAC в Барселоне. Исследователи разработали прототип материала, который они называют гидрокерамикой. Он обеспечивает пассивное охлаждение здания и может снизить температуру в здании на 5°C по сравнению с температурой на улице.

Материал представляет собой фасадное покрытие из керамических панелей. Панели пропитаны гидрогелем, нерастворимым полимером, который может поглощать воду до 500 раз больше своего веса. То есть фасад способен впитывать влагу из воздуха. В жаркие дни вода, скопившаяся в полимере, начинает испаряться и охлаждать здание. IAAC описывает это как «дыхание» здания за счет испарения и конденсации. Исследователи предполагают, что в зданиях, обшитых этим материалом, будет на 5 – 6°C прохладнее, чем снаружи. Таким образом, можно снизить расходы на кондиционирование воздуха на 28%.

В мире каждый год производятся триллионы кирпичей. В процессе производства они нагреваются в печах до чрезвычайно высоких температур, что требует большого количества энергии.

Компания BioMASON из Северной Каролины надеется это изменить.

В этом стартапе был открыт способ «выращивания» бетонных кирпичей за счет бактерий. Это происходит при температуре окружающей среды, что исключает необходимость обжига. Вдохновленная таким явлением как создание коралла – естественной, но очень твердой субстанции – компания разработала метод «выращивания» бетонного кирпича. Компания помещает песок в прямоугольные формы и вводит туда бактерии, которые обволакивают собой каждую песчинку. Затем эта смесь в течение нескольких дней орошается водой, богатой питательными веществами.

В результате образуются кристаллы карбоната кальция, которые «растут» вокруг каждой песчинки, образуя за несколько дней твердое, как камень, вещество. BioMASON заявляет, что ее продукты соответствуют стандартным кирпичам. При этом для их создания требуется значительно меньше энергии, что намного экологичнее.

Кирпич, листовой металл, бетон и цветная штукатурка являются основными материалами для строительства потолков, полов и облицовки. ALUSION, продукт канадской компании Cymat Technologies, предлагает архитекторам и дизайнерам нечто большее. Материал считается универсальным и подходит для покрытия зданий, дверей, полов и многого другого.

Сотрудники компании открыли способ впрыскивать воздух в расплавленный алюминий. За счет дисперсии керамических частиц в смеси образуются пузырьки, похожие на пузырьки воздуха в плитке шоколада.

Помимо того, что это очень эффектный материал для дизайна, ALUSION предлагает такое преимущество как снижение шума. Вся продукция на 100% пригодна для вторичной переработки, обладает высокой прочностью и сделана из негорючих материалов.

Несомненно, что многие из новых строительных материалов будут использоваться десятилетиями, возможно веками. Инновации всегда являются перспективным направлением.

Бетон Древнего Рима становится только крепче

Загадка древней инженерии заключается в том, как римляне строили бетонные конструкции, которые просуществовали тысячи лет. Римляне вкладывали значительные усилия в разработку бетона. Он был способен противостоять землетрясениям, коррозии от морской воды и сохранил свою форму без стальной арматуры. Сегодняшний же бетон редко выдерживает более нескольких десятилетий. Ученые уверяют, что нашли отгадку.

Исследование римского бетона в 2017 году показало, что он был сделан из вулканического пепла, морской воды, извести и кусков вулканической породы. При первоначальной закладке между этими ингредиентами происходят химические реакции и образуются новые вещества, в том числе такой редкий минерал, как тоберморит. При появлении трещины в бетоне, начинает формироваться еще больше кристаллов тоберморита и тем самым трещина заделывается сама по себе.

Римский бетон изготавливался из редкого вулканического пепла, поэтому не был широко распространен. Тем не менее, эта находка дает возможность по-новому взглянуть на бетон: в то время как современные материалы нацелены только на затвердевание и никогда не изменяются, римский бетон восстанавливается самостоятельно. Если бы мы могли найти материал похожий на римский пепел, мы могли бы построить сооружения, которые выдержали бы любое испытание временем.

Керамические блоки: плюсы и минусы

Вот уже многие годы такой строительный материал, как керамические блоки используется в строительстве многих сооружений и зданий. Наряду с традиционным бетонным раствором, керамоблок способен выполнять те же самые функции, что положены и бетону.

Принципиальной разницей в строительных характеристиках такого подтипа блока не имеется. Отличие состоит лишь в том, что для приготовления раствора традиционного бетона используется щебень и цемент, а для приготовления раствора из керамического блока — смесь керамических видов материала.

Читать еще:  Бетон 300 сколько цемента

Данная технология была придумана в советские годы, ближе к шестидесятым годам. Керамические блоки по определению — это одна из разновидностей бетонных блоков, в состав которого входят керамические вещества и смеси. В настоящий момент реализация и производство такого вида блока отлично развивается и реализуется.

Дело в том, что в начале девяностых годов, во время перестройки, началась программа на блочное и панельное строение всех жилых зданий, а про традиционные виды приготовления строительных материалов стали забываться.

Керамические блоки для строительства дома: плюсы и минусы

Керамические блоки — это строительный материал, предназначенный для всякого рода производства или возведения стен, укреплений тех или иных объектов домовладения. Изготавливается керамоблок, как и обыкновенный цементный бетон, за исключением того, что в керамическом блоке имеется ряд керамических смесей и частиц.

Область применения керамического блока также разнообразна. Благодаря наличию таких качеств, как звукоизоляция и теплоудержание, керамический блок используется в частных домовых строениях и отделке квартирных стен.

В начале шестидесятых годов прошлого столетия, керамоблок широко применялся в строительстве жилых зданий и корпусов предприятий, так как являлся одним из дешевых строительных смесей, производимых на территории СССР. Но с течением времени, производство керамоблочного материала стало резко сокращаться в связи с появлением более удобных на тот момент, панельных плит.

Именно они пришли на смену керамическому блоку. На сегодняшний день спрос на блок вновь возрастает. Связанно это с тем, что началось постепенное увеличение количества строящихся домов и коттеджей.

Как и каждый строительный материал, керамический блок обладает теми или иными достоинствами или недостатками.

Керамические блоки для строительства дома: плюсы

  1. Пожалуй самым большим плюсом данного строительного материала является его низкая себестоимость.
  2. Керамический блок может быть использован как в блочной форме, так и в монолитной, заливаемой в обустроенную опалубку. Этот процесс выбора делает строительство дома удобнее.
  3. Хорошая пожароустойчивость.
  4. Санитарно-гигиеническая безопасность керамоблока обусловлена использованием в составе лишь натуральных природных элементов.
  5. Возможность самостоятельно приготовить сырье и залить в форму блока.
  6. Высокий коэффициент теплоизоляции.

Недостатки керамического блока

Минусов у керамического материала не так уж и много:

  1. Маленькая прочность на сжимание блока.
  2. Хрупкий состав керамического блока.

Благодаря таким характеристикам керамического блока, на сегодняшний момент его применяют в строительстве:

  1. Фундамента.
  2. Утеплителя стенных перегородок.
  3. Несущих каркасных стен.
  4. Забора и столбов.

В случае, если выбранным материалом для строительства дома стал керамоблок, то не стоит делать более одного этажа. Либо строить более одного и двух, но с примесью кирпича или бетонных блоков.

Технология производства керамоблоков

В состав керамического блока входят следующие компоненты:

  1. Цемент.
  2. Вода.
  3. Керамический порошок и иные специальные смеси.
  4. Песок.

Плотность данного раствора напрямую зависит от компонентов, входящих в его состав. К примеру, если в керамоблоке содержится большое содержание песочных гранул, то такой песок является наиболее разрушимым и подверженным распаду, а также менее плотным раствором. По этой причине, к выбору компонентов керамического блока нужно подходить наиболее качественно и анализировано.

К тому же, расчеты на пропорции элементов в керамическом блоке являются основными факторами прочности и качества будущих зданий и сооружений, где данный материал использовался как строительное средство.

Керамоблок или по-другому арболит является отличным материалом для возведения стен в доме, и имеет целый ряд преимуществ в своей эксплуатации:

  1. Первое, о чем стоит упомянуть — это состав смеси керамического блока, который влияет на теплосохранения в доме. Керамика с древности считается лучшим материалом для сохранения тепла, по этой причине и произошло их использование в строительных целях. Хорошая теплопроводность керамоблока является большим фактором для конкурирования с иными блочными материалами, к примеру, газоликаты или пенобетон.
  2. За счет своего простейшего состава и грамотной пропорции каждой смеси арболита, его можно использовать как средство в борьбе за шумоизоляцию. Наличие керамической смеси способствует также и тому, что блок является наиболее гибким и осадочным строительным средством. Но осадка такого материала относительно мала и варьируется в размерах ГОСТа.
  3. Многие факторы керамоблока говорят о том, что данный строительный элемент является легко воспламеняемым, но это вовсе не так. В производстве керамических блоков применяется определенный ряд химических элементов, которые могут позволить блоку устоять с гнилостными бактериями, также блокирующие и не допускающие процесс разрушения бетона во время его затвердевание.
  4. Более того, керамический блок устойчив ко многим факторам влажности. Большой процент увлажнения совершенно нестрашен данному типу строительного материала. Поэтому, установка блоков стен разрешена только на уровне земли.

Стоит систематически выделить ряд основных характеристик арбалита (керамического блока):

  1. Материал, из которого изготавливает блок, является абсолютно безвредны и экологически чистым.
  2. Замечательная теплопроводность и хорошая морозоустойчивостью.
  3. Не вступает в контакт с различного рода грибками, лишайниками, мхом. Не подвержен гниению за счет наличия химических реагентов, останавливающих результат гниения органических веществ в составе керамического блока.
  4. Замечательно просверливается и бурится. Удерживает в своем каркасе шурупы и гвозди.
  5. Легкая фрезеровка материала, несмотря на его твердость и прочность.
  6. Состав керамического блока таков, что его поверхность замечательно контактирует с любого вида штукатуркой и раствором цемента.
  7. Все грани блока легко подвергаются раскрашиванию его (каркаса всей стены) в декоративную краску или лак.
  8. Не имеет свойства возгораться.
  9. Керамический блок имеет отличную шумоизоляцию и хорошо подходит для многоквартирных домов.

На какой раствор делается кладка керамоблоков?

Кладка керамического блока происходит непосредственно на традиционный бетонный раствор или же на специализированную клеящую смесь.

Раствор на клеящей основе изготавливается согласно инструкции, указанной на упаковке смеси. В основном используется смесь Knauf, которая славится своей прочностью и долговечностью.

Теплый раствор для керамических блоков

Для того, чтобы самостоятельно производить керамические блоки с применением теплого раствора, необходимо знать как минимум 2 параметра:

  • Размеры блоков.
  • Состав смеси для керамоблока.

Так как с составом смеси керамического блока и его производством уже ознакомлено выше, стоит заострить внимание на форме и размерах будущих керамических блоках.

Стандартно, размеры блоков имеют величину 200*300*600 миллиметров. Изготовить формочки под такие размеры не составит большого труда. Проще всего соорудить их из деревянных дощечек. Для целесообразности лучше всего соорудить 10-15 таких формочек, чтобы блоки имелись в наличии каждый день по нескольку штук.

Застывание раствора в формах длится около четырех дней, после чего блок будет полностью готовым к реализации. Стоит сказать и то, что процесс высыхания керамического блока должно происходить на открытом воздухе.

Преимущества использования блоков:

  • Быстрота строительства.
  • Экологичность.
  • Паропроницаемость.
  • Прочность конструкции.
  • Доступность каждому.

Относительно пропорций каждого материала, входящего в состав керамоблочного раствора, нужно отметить следующие цифры:

  1. Отношение цемента к воде должно быть в равных количествах, то есть 1:1.
  2. Отношение песка и воды — 1:2.

Примечательно, что вода должна находиться непосредственно в растворе, а не выталкиваться из него на поверхность.

Керамоблок с использованием марки цемента м-300 станет отличным теплоизолятором для дома. Смесь из цемента марки м-500 применяется как для строительства несущих конструкций стены дома, так и для балконных сооружений или мансард.

Стройматериалы будущего: зачем нужны живые кирпичи и светящийся бетон

Кирпичи из переработанного пластика и углекислого газа, прозрачная древесина, способная пропускать свет и сохранять тепло, светящийся цемент — далеко не полный список строительных материалов, которые разработали ученые и исследователи со всего мира.

Главное, что их объединяет, — экологичность, экономичность и умные технологии. Рассказываем о некоторых из них.

Читать еще:  Бетонный кирпич что это такое

Что такое инновационные стройматериалы

К инновационным можно отнести материалы, которые имеют уникальную технологию производства, состав и чья новизна подтверждена патентами. Сюда можно отнести материалы с переработанной составляющей либо подтвержденные экологическим сертификатом, то есть произведенные в таких условиях, которые не наносят вред окружающей среде.

Бетон, пропускающий электричество

Инженеры Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) совместно с коллегами из Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления (ВСГУТУ) недавно разработали сверхпрочный карбоновый бетон, способный проводить электричество. Об этом рассказали в пресс-службе ДВФУ.

Часть цемента в новом бетоне заменили на зольные и шлаковые отходы энергетических производств и отходы обработки гранита. За счет этого производство нового бетона экономичнее и экологичнее. Для электропроводимости вместо дорогих карбоновых нанотрубок в смесь добавили обычные карбоновые наночастицы. Они стали побочным продуктом переработки угля электрическими разрядами в плазменном реакторе по специальной технологии, разработанной профессором Сергеем Буянтуевым из ВСГУТУ.

Благодаря низкой пористости он пропускает меньше воды, пара и более долговечен. Использовать «электрический» бетон можно для производства специальных поверхностей-обогревателей, которыми могут выступать стены гаражей, парковок, бетонный пол, тротуарная плитка. Можно даже возводить самовосстанавливающиеся конструкции, где поверхность будет выступать одновременно сенсором влаги, огня и деформаций, а повреждения способны устраняться за счет воздействия электромагнитного поля.

В перспективе из нового бетона можно делать дорожное полотно, от которого автомобили и электромобили будут получать энергию бесконтактным образом. Чтобы осуществить эти планы, ученым еще предстоит решить задачу стабильности карбоновых частиц в бетонной смеси.

Кирпичи из переработанного пластика

Австралийские ученые из Университета Флиндерса этой весной заявили о создании кирпичей, которые получены из пластиковых отходов, растительного волокна и песка.

Ученые переработали пластиковые отходы и растительное сырье. Из полученной субстанции они изготовили порошкоподобный каучук, который стал основой для создания кирпичей и цемента. Полученное вещество можно нагревать, сжимать и растягивать. Данные свойства позволяют использовать новый кирпич не только в строительстве, но и при ремонте автомобилей. Полученный каучук можно смешивать с наполнителями, создавая новые композитные материалы, а также многократно измельчать и перерабатывать.

В настоящее время строительная отрасль приносит около 20% выбросов углекислого газа. Большинство из этих выбросов связаны с созданием и использованием строительных материалов. Новая технология позволяет сократить вредное воздействие на окружающую среду.

В прошлом году сотрудники Королевского технологического института в Стокгольме разработали прозрачную древесину, которая позволяет заменить привычное стекло.

Исследования заняли несколько лет, ученым пришлось доказать, что прозрачная древесина по своим теплоизоляционным характеристикам превосходит стекло. Исследователи удалили из древесины лигнин — компонент клеточных стенок, поглощающий свет. После чего материал пропитали акрилом. В результате ученые получили прозрачную древесину, способную пропускать солнечный свет. Затем дерево пропитали специальным полимером, который аккумулирует тепло.

В итоге они получили материал, который пропускает свет и помогает сохранять тепло. Днем прозрачная древесина будет поглощать тепло и охлаждать помещение. Ночью полимер, входящий в состав дерева, начнет затвердевать и отдавать накопленную за день энергию.

Материал также может выдерживать высокие нагрузки и является биоразлагаемым, что облегчает его утилизацию. Проблема может возникнуть с акрилом, но его ученые планируют заменить другим материалом. Сейчас разработчики занимаются масштабированием технологии, чтобы запустить массовое производство прозрачной древесины. Применять новый материал в строительстве планируется в ближайшие пять лет.

Строительные блоки из морской соли

Впервые использовать полученные после опреснения запасы соли в качестве строительного материала предложил Нидерландский архитектор Эрик Джоберс.

Его изобретение основано на процессе извлечения соли из морской воды с использованием энергии солнца. Из смеси соли с крахмалом получают блоки, которые похожи на кирпичи. Для большей надежности поверхность соляных блоков покрывают материалом на основе эпоксидной смолы.

Разработанная технология делает процесс опреснения морской воды безотходным и может использоваться в районах с засушливым климатом. Сейчас соляные кирпичи применяют в облицовке саун и бань, они способны выдерживать высокие температуры.

Архитектор разработал проект строительства небольшого города в Катаре с применением соляных блоков. В регионе существует дефицит строительных материалов — в пустыне нет ни дерева, ни глины, кроме того, существуют проблемы с водой. Материал для соляных кирпичей планируется добывать из вод Персидского залива.

Ученые из Колорадского университета в США разработали экологически чистый бетон, который способен размножаться. Новый строительный материал представляет собой биоминерализованную гидрогелево-песчаную субстанцию, которая благодаря работе бактерий превращает песок в кирпичи.

При создании бетона ученые поместили специальные бактерии в питательную среду гидрогеля и смешали с песком. Бактерии получают питание из этой среды, растут и производят карбонат кальция. Таким образом, идут процессы минерализации и вырастает небольшой кирпич. Если его разбить, то через некоторое время он превратится в два полноценных кирпича. Для этого к каждой половине надо добавить песок, гидрогель и питательные веществ. Ученым уже удалось вырастить восемь кирпичей из одного «родительского».

Материал так же прочен, как и обычный бетон, утверждают ученые. Исследователи уверены, что у нового бетона большие возможности применения от привычного строительства до использования его в космосе.

Кроме того, «живой» бетон является экологичным, при его производстве почти не выделяется углекислый газ. Сейчас ученые занимаются разработкой технологии, позволяющей применять такой бетон в условиях засухи, которая ставит под угрозу выживание бактерий в материале.

Мексиканский ученый Хосе Карлос Рубио несколько лет назад разработал светоизлучающий цемент. Он изменил микроструктуру цемента, добавив в материал флуоресцентные компоненты, способные поглощать солнечную энергию и возвращать ее в окружающую среду в виде излучающего света. В результате получился строительный материал, который в течение дня может поглощать солнечную энергию, а затем излучать ночью.

Новый флуоресцирующий цемент обладает высокой устойчивостью к ультрафиолетовым лучам и имеет расчетную срок службы около 100 лет. Кроме того, он является экологически более чистым, так как изготавливается с использованием природных материалов, мела и глины. Единственным побочным продуктом производства цемента является водяной пар.

Светящийся цемент можно использовать при строительстве дорог и тротуаров — он сможет освещать их в темное время суток, что позволит снизить потребность в электроэнергии. Ученый уже разработал цемент с излучением синего и зеленого цветов, при этом интенсивность света можно регулировать во избежание ослепления водителей или велосипедистов.

Вера Бурцева, руководитель рабочей группы по разработке экологического стандарта GREEN ZOOM:

— Российские застройщики с осторожностью используют инновационные материалы, это объясняется тем, что строительная отрасль всегда была консервативной. При этом в девелоперской среде есть интерес к экологичным материалам — они влияют на качество будущей среды, а следовательно, на здоровье. Но, по нашим данным, только каждый десятый объект, который проходит сертификацию по системе устойчивого развития GREEN ZOOM, использует ощутимый процент инновационных материалов.

Ксения Лукьященко, руководитель отдела экологической сертификации EcoStandard group:

— Долю использования инновационных материалов в строительстве сложно оценить, все-таки массовое строительство пользуется стандартными решениями, изредка пробуя какие-то инновации.

Тут важен масштаб инновации и экономическая эффективность. В значительной части случаев инновационные материалы или решения дороже, поэтому их распространение по понятным причинам ограничено. Кроме того, зачастую проблемой на пути их использования является отсутствие нормативной базы, допускающей или косвенно ограничивающей их применение.

Крупные производители ежегодно вкладывают часть средств в разработки материалов, инновационных продуктов. Часто это продукт для узких случаев использования.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector