Инновации в строительстве

Одним из самых прочных материалов в природе является паутина, что подталкивает ученых уже много лет создать ее аналог в лабораторных условиях. Успехи в этом направлении есть. Команда кембриджских химиков и архитекторов создала новый сверхпрочный и супер эластичный материал, состоящий на 98% из воды.

В основу материала входит гидрогель, который на 98% состоит из воды, и кремнезем с целлюлозой — около 2%. Последний компонент — это макроциклические соединения (кукурбитурилы), напоминающие эллиптический цилиндр без крышки и дна, где находятся органические молекулы и ионы. Такое соединение делает возможным получать из гидрогеля очень тонкие и длинные нити путем испарения воды. В результате получается очень крепкое и эластическое полотно, которому предстоит найти свое место под Солнцем строительной практики.

Овцы, как элемент энергоэффективного дома

Жители Новой Зеландии давно используют овечью шерсть, как утеплитель для своих домов. Но благодаря разработкам компании Oregon Shepherd (Орегон Шепард) утеплитель из овечьей шерсти стал доступен и в других странах Америки и Европы. Компания освоила производство нового теплоизоляционного материала на основе овечей шерсти. Новинка, состоящая из экологического волокна не поддается горению, плесени, насекомым-вредителям и имеет отличные звукоизоляционные качества.

По мнению специалистов компании новый утеплитель имеет следующие преимущества:

• Материал поглощает лишний конденсат в доме.
• Утеплитель не меняет форму с течением времени.
• Для производства материала требуется меньше энергозатрат, чем на изготовление аналогичных утеплителей.
• Поглощает вредные вещества, исходящие от новой мебели, линолеума, гипсокартона (диоксид серы, формальдегиды и диоксид азота).
• Хорошая звукоизоляция.
• Огнестойкость.

Дома из соли

Строительные блоки из морской соли – уже существующая реальность, которая воплощена в жизнь. Идея создания этого необычного материала принадлежит нидерландскому архитектору Эрику Джоберсу, который уверен, что новинка способна решить некоторые проблемы, связанные с экологией строительства.

Изобретение основано на процессе извлечения соли из морской воды с использованием энергии солнца. Соль впоследствии перемешивается с крахмалом, так же извлеченным из морских водорослей.

В итоге получаются блоки небольшого размера, "кирпичи", отличающихся от саманных кирпичей своей прочностью на сжатие. Поэтому новинка может с успехом использоваться в районах с засушливым климатом. Как отмечает сам автор изобретения, технология производства соляных блоков имеет по сути замкнутый процесс, то есть отсутствие каких-либо отходов. Дело в том, что в настоящее время уже существует технология опреснения морской воды, со сбросом оставшейся соли обратно в море, но в данном случае полученная соль служит материалом для сооружения зданий.

Соляно-крахмальная смесь подходит для сооружения арочных конструкций зданий, находящихся в пустынных зонах, например, в странах Персидского залива. Для большей надежности поверхность соляных блоков покрывается материалом, в основу которого заложена эпоксидная смола. Что дает 100%-ю гарантию защиты их от пагубного воздействия влаги.

Ученый уже разработал проект строительства небольшого города в Катаре с использованием своего изобретения.

Звукопоглощающее окно – новый формат

В Южной Корее ученые изобрели звукопоглощающее окно, применив новый тип материала, поглощающего звуковые волны и одновременно пропускающего через себя воздух. До этого стекла, задерживающие звук, не были чем-то новым, однако, чтобы они пропускали воздух как среду для распространения звука и одновременно гасили звук – это что-то новенькое.

Внешне стекла ничем не отличаются от обычного двойного стеклопакета: два прозрачных пластика конструктивно зафиксированы относительно друг друга на расстоянии в 40 мм. Но давление внутри стеклопакета имеет такую величину, которая противодействует прохождению звука. В данном случае начинает работать принцип модуля объемной информации. Стоить заметить, что каждая секция имеет небольшой размер (около 150 мм²) поэтому в больших окнах секции (камеры) нужно располагать в определенном порядке.

Но это еще не все. Корейские ученые вмонтировали в стеклопакеты прозрачные пластиковые цилиндры, которые с обоих концов закрываются крышками. В крышках проделаны отверстия для того чтобы звуковые волны проникали в стеклопакет и теряли свои децибелы. Воздух же свободно проходит через цилиндры через отверстия в крышках.

Пластиковые цилиндры можно назвать своеобразной вентиляционной системой, которая пропускает воздух и является барьером для прохождения звуковых волн. Исследования показали, что такая конструкция окна способна уменьшать силу звука на величину от 20 до 30дБ.

Светоблокирующий фасад

Новый материал для фасада разработали ученые из немецкого института Фраунгофера. Суть изобретения заключается в создании светоблокирующего материала для зданий, где фасад выполнен из прозрачного стекла. Не секрет, что дневной свет, поступающий через большие стеклянные окна, приводит к увеличению температуры в офисе, а значить к повышенным затратам электроэнергии для работы кондиционеров.

Технологически светоблокирующий фасад – это массив, состоящий из круглых деталей, напоминающих цветы. Каждая деталь (составляющая) содержит тканевый диск, через который проходят титан-никелевые провода, обладающие памятью формы. То есть, во время падения температуры воздуха материал сворачивается, приобретая прозрачность, однако при повышении температуры он приобретает свою первоначальную форму. Практически это выглядит так: при прохождении лучей солнца стекла затемняются, а после того когда солнце спрячется за горизонт или в пасмурную погоду стекла становятся прозрачными.

Универсальность изобретения заключается в возможности установки подобного материала на уже существующие стекла или даже между стеклами. Тканевые диски не обязательно могут быть строго круглой формы, не исключены варианты овального или другого исполнения. Кроме того, светоблокирующий материал может быть установлен как на всю поверхность окна, так и на отдельную ее часть.

В настоящее время новинка дорабатывается в плане сохранения тепла в продолжении всего дня, включая темное время суток, а также для генерирования электричества при помощи гибких солнечных батарей.

Инновационные материалы в строительстве

Строительный рынок не так консервативен, как кажется. Застройщики охотно пробуют новые технологии и строительные материалы, позволяющие возводить больше квадратных метров за меньшие сроки.

Приживаются на рынке те из них, что направлены на рост энергоэффективности.

С каждым годом инноваций становится больше, но далеко не все они приживаются. Кроме того, новинкой вполне могут называть материал, который используется уже несколько лет.

Во-первых, поясняют эксперты, приходится действовать в жестких рамках ГОСТов и СНиПов, изменения в которые вносятся очень редко. Во-вторых, поведение диктует рынок.

Некоторые инновации ждет кратковременный всплеск интереса, другие становятся традиционными, покупателей на третьи не находится. А иногда технология живет на консервативном рынке много лет, практически не изменяясь.

1. Поризованные керамические блоки

По сравнению с обычным газобетонным поризованный керамический блок обладает значительно более низкой плотностью, благодаря чему его теплопроводность ниже на 28%.

Является одним из самых покупаемых инновационных стройматериалов.

2. Газозолобетон (ячеистый бетон)

Разновидность ячеистого бетона, изготавливаемого из смеси портландцемента, молотой извести-кипелки, золы-уноса ТЭЦ, алюминиевой пудры и воды.

При средней плотности 600-800 кг/куб. м. ячеистый бетон оказался эффективным материалом для одно- и многослойных стен и заборов: материалоемкость конструктивных элементов снижается в 1,5-2 раза по сравнению с традиционными (кирпичными и керамзитобетонными) конструкциями.

3. Большеформатные керамические блоки

Кирпич увеличенного размера. Отличается более высокими теплоизоляционными свойствами за счет объемных пустот.

Большой размер керамического блока значительно ускоряет возведение зданий. Стена получается тоньше, чем из традиционного кирпича, но при этом более теплой.

4. Стеновые ЖБИ-панели с внутренним утеплителем

Позволяют ускорить строительство за счет технологии внутреннего утепления.

Железобетонные панели могут быть и полносборными (соединение слоев происходит в процессе изготовления на заводе, сама панель монтируется как готовая стена), и сборными (монтаж осуществляется установкой каждого слоя отдельно).

5. Монолитный брус

Пиломатериал толщиной и шириной по 100 мм и более. Применяется в малоэтажном частном строительстве.

Стены из монолитного бруса более экономичны, так как не требуют глубокого фундамента.

Они тоньше кирпичных, но их теплопроводность гораздо ниже. Кроме того, не-обязательно делать внутреннюю отделку.

6. Минераловатный утеплитель на основе базальтового волокна

Волокнистый экологичный гидрофобный материал, получаемый на основе силикатных расплавов пород габбро-базальтовой группы.

Отличительные особенности изделий — негорючесть, высокая тепло- и звукоизолирующая способность, устойчивость к температурным деформациям, длительный срок службы.

7. Арболит (деревобетон)

Разновидность легкого бетона на основе высокосортного цемента и древесной щепы. Долговечный экологичный материал, который славится высокими теплосберегающими качествами.

Теплопроводность арболита составляет 0,08-0,17 Вт/(мК), чем превосходит керамзитобетон в 2,5-3,5 раза, кирпич — в 4-5 раз.

Для обогрева помещений со стенами из арболита толщиной 30 см требуется в два раза меньше энергоносителей, чем для помещений со стенами из кирпича.

8. Каркасно-панельные конструкции

Применяются в малоэтажном строительстве. Главные преимущества — низкая стоимость (от 10 тыс. руб. за кв. м) и высокая скорость возведения домов (от двух недель).

Предполагают свободное проектирование помещений, долговечны и износостойки.

9. Несъемная опалубка

Конструкция из легкосборных строительных модулей. Собирается прямо на фундаменте, внутри армируется, заливается бетон. Заливка происходит в 3-4 ряда по периметру.

Материал применяется в монолитном строительстве. Главное преимущество — прочность создаваемых конструкций.

10. Торфоблок

Признан одним из самых экологичных и теплых строительных материалов. Применяется при возведении жилых высотных зданий.

Имеет хорошие тепло- и звукоизоляционные характеристики. При эксплуатации здания достигается значительная экономия тепла.

11. Микроцемент

Изготавливается на основе цемента с добавлением полимеров, а также различных по составу и свойствам красителей.

Используется самый мелкий по структуре цемент, максимально глубоко проникающий в поверхность материала, на который он наносится.

Таким образом обеспечивается прочность и надежность покрытия. Микроцемент отличается легкостью в эксплуатации, практически водонепроницаем.

12. Стекломагнезитовый лист

Универсальный материал для отделки стен, пола и потолков, созданный на основе оксида магния, хлорида магния, перлита и стекловолокна.

Технология изготовления и состав придают ему гибкость, прочность, огнеупорность и влагостойкость.

За счет армирующей стеклотканной сетки материал может гнуться с радиусом кривизны до 3 м. Это позволяет применять его на неровных поверхностях и понижает возможность перелома листа при монтаже и переносе.

Благодаря своей влагостойкости стекломагнезитовый лист используется в помещениях с повышенной влажностью.

13. Эковата

Целлюлозный утеплитель, на 81% состоящий из вторично переработанных материалов. Появился в России в 1993 г., но широкое распространение начал получать только в 2008-м.

Достоинства: экономичность, биостойкость (эковата исключает появление грибка, плесени, грызунов и насекомых), экологичность (не содержит и не выделяет в процессе эксплуатации веществ, вредных для здоровья).

Инновационные строительные материалы для стен

Технологии не стоят на месте. Это касается и области строительства. Появляются все новые материалы, предназначенные для снижения стоимости, скорости постройки, большей экологичности. В этой статье приведем несколько примеров инноваций в строительстве, изучим их свойства, состав и применение. Возможно, вы найдете для себя интересную идею для будущей постройки или утвердитесь в выборе, на который не решались ранее.

Некоторые материалы уже полным ходом используются в строительстве, а другие только начали занимать свою нишу и является неоправданно дорогими. Рассмотрим несколько перспективных материалов, из которых уже сейчас строят стены сооружений и они подают большие надежды. И начнем с австралийского открытия.

Кирпичи из углекислого газа

В Австралии сумели превратить простой углекислый газ в твердый материал для кирпичей. Делается это так:

1. CO2 добывается из газового соединения.
2. Полученный CO2 смешивают с минералом (к примеру, с силикатом кальция).
3. Полученный твердый материал формируют в кирпичи.

Вот так просто можно делать строительные материалы из углекислого газа. Испытания и лабораторные исследования доказали, что по качеству и прочности, кирпичи из углекислого газа не уступает традиционным аналогам. Ожидается, что вскоре такое соединение CO2 с минералами сможет составить здоровую конкуренцию керамике и бетону.

Панели из натурального камня

Компания Cortile создала новое решение в строительстве. Панель, из соединения среза натурального камня и пробковой подложки. В результате получились панели марки Slimstone. Легкие, тонкие, хорошо поддающиеся фрезерованию. Этот материал гибок при постройке, а также хорошо звукоизолирует помещения.

Несмотря на небольшой вес (одна стандартная панель весит всего 2 кг), Slimstone является отличным напольным покрытием, ничем не уступающим традиционным дереву и ковролину. При необходимости вы без проблем замените их на ковровую плитку. Подойдут и как настенное покрытие. Фасадные панели из натурального камня также станут отличным решением.

Блоки из песка и бактерий

Еще один очень нестандартный материал для производства кирпича. На этот раз, кирпичи выращивают из песка и бактерий.

В песок добавляется жидкий цементный раствор. В него добавлены специальные бактерии. Раствором поливают песок около 5-ти дней до образования твердой массы. Потом бактерии погибают, а неиспользованный раствор перерабатывается.

Автор идеи, ДжинджерКриг сейчас активно работает с некоторыми строительными компаниями США и ОАЭ в целях продвижения своего продукта в массы. Пока что стоимость продукции неоправданно высокая, тем не менее, в ближайшие 5 лет ожидается снижение стоимость производства в 5 раз и тогда блоки могут полностью заменить бетон.

Бетон из морских водорослей

В Университете Аликанте был разработан и запатентован новый строительный материал. В бетонную смесь добавляется летучая зола из морских водорослей Посидонии Океанской. У такого подхода масса плюсов.

• Морские водоросли в бетоне придают смеси лучшее сопротивление.
• Это решает проблему экологии, так как с пользой утилизируются остатки этих водорослей.
• Такой бетон имеет более высокие характеристики плотности и сжатия.

Интересный факт. Уже есть эксперименты по созданию дорожного барьера из такого бетона. И как показывают практические опыты, он способен отлично поглощать удар, а значит, его массовое внедрение способно повысить безопасность водителей.

Эластичный бетон

Несмотря на свою прочность, обычный бетон со временем разрушается, например, из-за влаги. И вот что предлагают в университете Бата в Британии. Это – самоизлечивающийся эластичный бетон. Его название полностью соответствует факту.

В смесь такого бетона добавлены специальные капсулы с сульфатредуцирующими бактериями. Как только на них попадает влага, происходит активный процесс размножения. При этом они производят известняк, и трещины зарастают.

По заявлениям ученых, внедрение такого бетона в массовое строительство, позволит существенно продлить срок жизни бетонных конструкций и сократить затраты на их обслуживание, устранение коррозий.

Древесноволокнистые плиты

На полях после уборки остается много пшеничной соломы. Её то и решили пустить в ход работники компании Stramit USA. Они создали свой авторский продукт. Пшеничная солома прессуется при высоких температурах и на выходе получается древесноволокнистая плита – экологически чистый продукт. Кроме этого, у него еще масса преимуществ.

• Не подверженный образованию плесени
• Не токсичный
• Не страдающий от вредителей
• Прекрасно поглощает звук и задерживает теплоту внутри себя
• Устойчив к огню

Продукт получил название CAFboard. Толщина древесной плиты может быть любой. Это значит, что она годится и для возведения стен, и в качестве материала для дверей, напольного покрытия, мебели.У этих плит огромные перспективы. Они подойдут для любого здания, частного дома, больницы, школы, ресторана.

Это далеко не полный список строительных материалов будущего. Возможно, прямо сейчас, пока еще неизвестные энтузиасты придумывают новое решение, способное упростить строительство, улучшить экологию и просто облегчить жизнь. Существует много крупных лабораторий, где этим вопросом постоянно занимаются профессионалы, а значит – что-то новое не заставит себя долго ждать.

• Marlin
• 21 января, 2018
• 5311
• Нет комментариев
• современные материалы
• Новости и новинки

Комментариев: 2

Вы серьезно? Бетон из водорослей? Господи, чего только не придумают. Не удивлюсь если скоро на рынке появится стекло из медуз или еще что-либо аналогичное. Борьба за экологию это конечно хорошо, но есть множество других способов утилизации водорослей. К примеру: вывезти их, высушить и сжечь, или сделать удобрение для растений.

Жаль, что этот инновационный эластический бетон не сможет затянуть трещины, которые образовались в наших домах. Каким бы он самоисцеляющимся не был… Вообще ничего не сможет помочь нам с этой проблемой. Единственный выход — дома под снос. А хотелось бы, что бы придумали что-то, что поможет бороться с появлениями трещин в наших старых многоэтажках.

Источник https://stroi.mos.ru/mobile/builder_science/innovatsii-v-stroitiel-stvie

Источник https://remontyes.ru/4275-innovacionnye-materialy-v-stroitelstve.html

Источник https://rabotai-sam.ru/innovacionnye-stroitelnye-materialy-dlya-sten/