Искусственные строительные материалы - OXFORDST.RU

Искусственные строительные материалы

10 инновационных материалов, которые изменят ваш взгляд на строительство и отделку

Новые материалы и технологии появляются сегодня едва ли не каждый день. Какие-то вызывают лишь улыбку, а какие-то способны изменить мир. В этой статье мы собрали 10 разработок последних лет, которые наглядно доказали нам, что невозможное — возможно

Самовосстанавливающийся бетон

Бетон — материал, без которого не обходится, наверное, ни одна стройка. Он обладает огромной прочностью и способностью выдерживать колоссальные нагрузки. Но под воздействием влаги, ветра и других внешних факторов монолит постепенно разрушается. Казалось бы, решить эту проблему невозможно. Но специалисты из Голландии разработали удивительную технологию, благодаря которой бетон восстанавливаться без участия человека. Он в буквальном смысле реставрирует сам себя.

Как это работает? В состав бетона вводят молочнокислый кальций, а потом заселяют его живыми бактериями, которые питаются этой добавкой. Перерабатывая ее в известняк, эти микроорганизмы заделывают трещины и каверны. Пока эта разработка еще не получила широкого распространения, но возможно, в будущем она совершит революцию в строительстве, позволив отказаться от ремонтных работ.

Стеклянная черепица

Продукт, изготовленный швейцарской компанией SolTech Energy, способен удивить даже взыскательного архитектора. Стеклянная черепица станет прекрасным украшением дома, но есть от ее использования и реальная польза. Этот материал способен накапливать солнечную энергию, благодаря чему даже ночью поверхность крыши остается теплой. А значит, на ней не собирается снег. Подходит ли такое решение для северных регионов — вопрос спорный. Но в странах с умеренным климатом стеклянная черепица показывает себя наилучшим образом.

По прочности стеклянная черепица не уступает керамической. И хорошо с ней комбинируется, так как совпадает по размерам, толщине и форме

При укладке под черепицу подстилают полотно из черного нейлона. Когда солнце нагревает стеклянную поверхность, нагревается и воздух под ней. И эту энергию можно использовать не только для обогрева крыши, но и для других нужд. Так, если проложить под кровлей трубы и пустить по ним воду, система станет дополнительным источником тепла для мансарды.

Смарт-стекло

Продолжая «стеклянную» тему, расскажем о разработке, позволяющей сделать прозрачный материал непрозрачным одним прикосновением руки. Этот волшебный эффект достигается довольно просто. Между двумя стеклянными панелями помещают жидкокристаллическую пленку и пропускают через нее электричество. При подаче энергии кристаллы меняют ход движения, выстраиваясь перпендикулярно поверхности стекла, и оно становится прозрачным. Но стоит выключить ток, как частицы возобновляют броуновское движение, и материал мутнеет, делаясь непроницаемым для взгляда.

Несмотря на наличие токопроводящего слоя, «умное» стекло можно использовать в помещениях с высокой степенью влажности

Токопроводящий бетон

Попытки сделать бетон токопроводящим предпринимались давно, но заметных успехов в этой области удалось достичь лишь недавно. Уникальная разработка под названием Shotcrete принадлежит ученым университета Небраски. Используя особый минерал (магнетит), а также добавки из металлической и углеродной пыли, специалисты придали бетону новые полезные свойства. Теперь он может не только отражать, но и поглощать электромагнитное излучение.

Новый материал предназначен в первую очередь для строительства дорог, тротуаров и взлетно-посадочных полос, которые не будут покрываться льдом даже в самые сильные морозы. По сути, речь идет о «теплых полах» неограниченной площади.

Светопрозрачный бетон

Светопрозрачный бетон — звучит, как нечто взаимоисключающее. Но, как ни удивительно, такой продукт существует. Материал пронизывают оптоволоконные нити, способные пропускать свет и при этом выдерживающие довольно большие нагрузки.

Разработчики утверждают, что светопрозрачный бетон можно использовать в самых разных сферах — при возведении стен с подсветкой, строительстве бассейнов и создании ландшафтных композиций. Материал отличается высокой прочностью на сжатие — от 70 МПа, а его водопоглощение не превышает 1%.

Сегодня светопрозрачный бетон стоит довольно дорого — плита площадью 2 м² толщиной 2 м обойдется в 15 000 руб. Но в дальнейшем планируются удешевление.

Гибкая керамическая плитка

Еще одно противоречивое словосочетание — гибкая керамическая плитка. Речь идет о композитном изделии под названием Flexi Clay. Он изготавливается из традиционной глины, в которую замешивают пластификатор, придающий изделию эластичность. А для армирования служит прочное стекловолокно.

Размеры плитки варьируются от 253×40 до 2400×1200 мм. Толщина же составляет 2-4 мм. Внешне материал не отличается от обычной жесткой облицовки. Новинку можно использовать как для внутренней, так и для внешней отделки. Средний срок службы составляет 20 лет.

Гибкую плитку можно изгибать под прямым углом, не опасаясь растрескивания. Но для ее укладки необходимо использовать особопрочный клей

Деревянные гвозди

Металлический гвоздь, известный нам с древнейших времен, прекрасно справляется со своими задачами. Но назвать его идеалом нельзя. Проблемы возникают при необходимости разобрать деревянную конструкцию. Приходится тратить много времени и сил на выдергивание крепежных элементов, которые часто гнутся и застревают намертво. Есть и еще одна неприятность — железные гвозди подвержены коррозии. Ржавея, они не только разрушаются сами, ослабляя соединение, но и оставляют на поверхности доски неряшливые рыжие пятна.

Изобретение Beck Fastener Group решает все вопросы разом. Это гвозди из. дерева, точнее, массива бука. При разборе деревянной конструкции их не нужно выдергивать — можно просто распилить или сломать. И конечно же, ни о какой коррозии не может быть и речи.

Деревянные гвозди забивают при помощи пневматического пистолета. Предварительное засверливание не требуется

Крепежные элементы, получившие название LignoLoc, имеют диаметр 3,7 мм и длину от 50 до 65 мм. Стоит отметить, что по прочности деревянные гвозди уступают металлическим. Использовать их в капитальном строительстве нельзя. Но они прекрасно подходят для внутренней отделки, а также могут пригодиться при изготовлении мебели.

Самый теплый кирпич

Казалось бы, усовершенствовать кирпич уже просто невозможно — рынок предлагает множество вариантов этого стенового материала под все случаи жизни. Но специалисты швейцарского исследовательского института Empa смогли нас удивить, совместив в одном изделии керамику и теплоизоляцию. Так получился самый теплый кирпич в мире — «Аэробрикс». Его полости заполнены так называемым аэрогелем — синтетическим веществом, похожим на легкую пену.

Благодаря этой инновации кирпич сопротивляется холоду в 8 раз лучше, чем обычный, аналогичного размера. Кроме того, он достойно выдерживает нагрев до 300°C. К сожалению, на настоящий момент «Аэробрикс» не используют массово — слишком уж это дорого. Один квадратный метр стены обходится в сумму порядка 30 000 руб. Но со временем технология будет дешеветь, становясь все более доступной.

Хвойные панели

Этот материал появился благодаря тенденции к использованию экологически чистых продуктов. Сырьем для него служит спрессованная еловая хвоя. В качестве связующего выступает содержащаяся в иглах клейкая смола. Никакие другие химические вещества в производстве не задействованы. В результате получается листовой материал, который используют в качестве подложки под ламинат и паркетную доску.

Размер хвойных панелей — 590 × 850 мм, толщина же может составлять 3-7 мм. На пол их укладывают по диагонали, встык, и фиксируют скотчем, чтобы предотвратить расползание.

Хвойный агломерат хорошо сохраняет тепло, но не отличается высокой прочностью. Кроме того, во влажной среде он может покрываться плесенью

Гибкое дерево

Это словосочетание не следует понимать буквально. Сделать древесный массив по-настоящему гибким пока еще не удалось. Зато удалось найти элегантное компромиссное решение, наклеив треугольные деревянные дощечки на полимерную сетку. В результате получились своего рода обои, которыми можно отделывать криволинейные поверхности — ниши, колонны, арки и проч.

Отделочный материал под названием Wood-Skin выпускается в панелях размером 2500 x 1250 см и 3050 × 1525 см. Толщина варьируется в диапазоне от 3 до 30 мм. Лицевая поверхность плитки может быть выполнена из различных видов шпона, а также керамики, металла, пластики и даже камня. Но наибольшей популярностью пользуется, конечно же, дерево.

Панели из «гибкого дерева» позволяют использовать точечную подсветку. Монтаж материала производят при помощи встроенных крючков и натяжных тросов

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.

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.

Читайте также  Автоматизированное рабочее место налогового инспектора

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.

Природные и искусственные строительные материалы.

Поставить перед собой цель перечислить и описать все имеющиеся в распоряжении современных строителей материалы с указанием их плюсов и минусов было бы слишком самонадеянно, что, в общем-то, и не нужно, поскольку является задачей отдельной книги. Это тем более невозможно по той причине, что поток новинок в данной отрасли практически не иссякает. Даже опытные строители не всегда могут четко ответить, какими качели обладают недавно появившиеся материалы. Кроме того, часто бывает трудно классифицировать их, поскольку многие из них вы широкую сферу применения и одновременно могут выступать, например, как кровельные и гидроизоляционные (рубероид и кровлелон), как конструкционные и отделочные(древесина) и т. д. Поэтому предлагаем провести «инвентаризацию» свойств и особенностей основных видов строительных материалов.

В процессе возведения дома (неважно- для постоянного или временного проживания) выбор, покупка, доставка хранение строительных материалов играют важную роль. Поэтому каждый застройщик должен иметь представление о доступных материалах, чтобы сооружение получилось не только качественным и функциональным, но при этом обошлось не слишком дорого.

Каменные строительные материалы бывают натуральными и искусственными.

Натуральный камень неправильной формы называется бутовым и подразделяется на платный (постелистый) и рваный. Отдельные его фрагменты весят от 5 до 40 кг. Они не должны иметь посторонних включении в виде прослоек глины и пр., трещин и т. п. Качественный камень при ударе по нему молотком издает чистый звук и распадается на более мелкие куски, но при этом не рассыпается в виде пылеподобной массы.

Читайте также  Изучение звездного неба с помощью подвижной карты

Природный камень измеряется кубическими метрами (м3) по обмеру в штабеле прямоугольной формы (пустоты, неизбежно возникающие между ними, в расчет не принимаются), высота которого составляет 1 м. Он выкладывается на ровной площадке, при этом 1 м3 известняка весит 1300-1400 кг, песчаника — весит 1600-1800 кг.

Глина относится к натуральным строительным материалам и представляет собой тонкодисперсные связные осадочные породы, которые состоят по большей части из водных силикатов, имеющих слоистую структуру. Если при строительстве не требуется особенно высокой прочности конструкции, то для кладки используются глиняные растворы, различные по соотношению компонентов (глины и песка). Последнее определяется жирностью глины. Если в растворе песок не ощущается на ощупь, а сформированный из смеси жгут длиной 15-20 см и диаметром 1,5-2 см при разрыве дает острые концы, то это жирная глина. В этом случае для раствора глина и песок берутся в пропорции 1:4. Жгут из средней по жирности глины разрывается при диаметре 3-4 мм, поэтому рекомендуется состав из глины и песка в соотношении 1:3. Сформированный из тощей глины, практически не растягивается и при разрыве образует неровные концы, поэтому следует соблюсти пропорцию 1:2,5.

Из глины производятся различные материалы, нашедшие широкое применение в домостроения, в частности обыкновенный глиняный кирпич, а также керамзит. Последний является прочным легким материалом с плотностью 250 800 кг/м3, который получается в процессе обжига (при 1200 С) легкоплавких глин. Он имеет вид гранул размером 5-40 мм. Керамзит используется в качестве теплоизолятора и заполнителя при изготовлении керамзитобетона.

В домашних условиях из глины можно изготовить вполне пригодный для строительства садового или дачного домика материал – кирпич-сырец (саман), рецептов замеса раствора для которого существует много (в каждой местности свой).

Для самана используется глина средней пластичности, один из способов проверки, которой представлен выше. Если она оказалась жирной, в нее добавляется песок; тощей- жирную глину, получаемою в процессе отмучивания. Для этого положите ее в большую емкость, залейте водой и перемешайте, после чего дайте отстояться. Первым на дно осядет песок, потом чистая глина. Аккуратно слейте воду и снимите глину, стараясь не зачерпнуть песок. Затем ее можно вводить в тощую глину.

Глиняную массу, которая пойдет на изготовление кирпичей, следует очистить от посторонних примесей, камешков, гравия и пр., выбрав их руками, или пропустить сырье через сито, размер ячеек которого составляет не более 5 х 5 мм. Чтобы освободить глину от органических составляющих, ее необходимо заготовить осенью, уложив в виде конусообразной гряды. Для усиления процесса разрушения органики ее желательно периодически поливать.

Для работы необходима подготовить площадку (ее размер зависит от планируемый выработки: если предполагается производить до 500 кирпичей в день, то вполне достаточно отвести под нее 25-30 м2), которая обязательно должна быть выровненной, чтобы избежать деформации глиняных брусков, и посыпана мелким песком.

Подсохшие кирпичи надо сложить в штабеля (на 1 м погонной длины легко разместится 150-180 шт.), причем н нижние должны быть приподняты над землей примерно на 15-20 см, чтобы дождевая вода не размывала их. Но лучше сушить и хранить самая под навесом.

Для изготовления 1000 кирпичей понадобится приблизительно 2 м2 глины. Накануне надо разбить крупные комки, при необходимости ввести песок или жирную глину, перемешать компоненты в сухом состоянии и выложить слоем толщиной около 40 см, слегка приподняв края. После этого глину нужно равномерно проколоть вилами или острой палкой, чтобы при затворении вода равномерно смачивала материал на всю глубину. Количество необходимой жидкости составляет 20-25% от объема исходной смеси. Ее необходимо влить за 12 часов до замешивания раствора.

Качество кирпича во многом зависит от того, насколько тщательно будет перемешано сырье. Это необходимо делать до тех пор, пока раствор не станет однородным. После этого желательно оставить его еще примерно на 12 часов, прикрыв мешковиной, чтобы он «созрел». При соблюдении этой технологии сырец хорошо формуется, равномерно просушивается, сохраняет гладкую поверхность и ровные края, не прилипает к стенкам емкости. Удобнее всего пользоваться двойной формой.

Формы, в том числе и без дна (так называемые пролетки), сбиваются из строганой доски толщиной 20 мм для 1, 2 или 4 кирпичей. Размер их зависит от степени сжимаемости блины, что устанавливается опытным путем.

СООТНОШЕНИЕ СЖИМАЕМОСТИ ГЛИНЫ И РАЗМЕРОВ ФОРМЫ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КИРПИЧА СЫРЦА

Сжимаемость глины% Размеры форм, мм
5,0 263 х 125 х 68.4
5.5 264 х 126 х 68.6
6.0 265 х 127 х 69.2
6,5 267 х 127,5 х 69,3
7.0 268 х 128 х 69.8
7,5 270 х 129 х 70.2
8.0 271 х 130 х 70.6
8.5 273 х 130 х 71
9,0 274 х 131 х 71.4
9.5 276 х 131.5 х 71.4
10.0 277 х 132 х 72.2

Процесс изготовления самана состоит в следующем:

  • для работы приготовьте стол или другую ровную и чистую поверхность;
  • смочите форму водой и обсыпьте соломенной печкой или песком;
  • возьмите порцию глины и с силой бросьте ее в форму, чтобы она оказалась заполненной (для этого сырье должно быть правильно приготовлено и взято с запасом). Если глины не хватило, лучше все переделать, поскольку добавленная часть затем отвалится;
  • уплотните массу, срежьте излишек глины;
  • перенесите форму на площадку аккуратно опрокиньте, чтобы кирпич лег плашмя. Если вы пользуетесь пролеткой, то просто вытряхните из нее заготовки;
  • через 3-4 дня (в зависимости от погоды) переверните каждый брусок на ребро.

Чтобы во время сушки кирпич не трескался, его следует периодически переворачивать. При этом нужно избегать ускорения этого процесса, для чего необходимо следить, чтобы расстояние между отдельными кирпичами не было слишком большим, иначе саман деформируется и растрескается. Через 8-10 дней сушки на открытой площадке сложите саман в штабеля высотой не более 8 рядов и оставьте еще на 10-20 дней (чем пластичнее было сырье, тем интенсивнее протекает процесс).

Чтобы проверить, насколько хорошо кирпич просох, разломите его: по цвету на изломе это сразу станем понятно. Кроме того, «правильный шаман значительно теряет в весе и при падении с высоты 2 м не разрушается, не раскисает после 2 суток пребывания в воде, хорошо удерживает сбитый гвоздь и отесывается топориком. Строительные растворы (кладочные, бетон) приготавливаются с применением заполнителя, в качестве которого используется песок. По происхождению (он представляет собой смесь каменных зерен разной величины — 0,05-5 мм.

Топ 10 самых необычных строительных материалов

Наиболее прочным и надежным стройматериалом признан железобетон. Об этом свидетельствуют столетние здания и мосты. Тем не менее, прогресс не стоит на месте. И благодаря инновационным исследованиям в лабораториях по всему миру, у нас есть возможность использовать совершенно уникальные строительные материалы , о которых вы узнаете из этой статьи.

Кирпичи из окурков

Это, пожалуй, самый неожиданный строительный материал. Согласно исследованиям доктора Аббаса Мохаджерани из Мельбурнского Королевского Технологического Университета, каждый год человечество выбрасывает более 1 триллиона тонн сигаретных окурков. Стремясь защитить экологию, Мохаджерани нашел способ эффективного применения этих отходов. А именно, кирпичи из окурков .

Добавляя этот компонент при производстве глиняных кирпичей, ученый обнаружил, что при обжиге, потребляемая энергия сокращается до 58% . А это значит, что стоимость этого стройматериала гораздо ниже традиционных кирпичей. Следующим открытием, стали улучшенные теплоизоляционные свойства кирпичей из окурков. Оказалось, что стройматериал не только не потерял своих прочностных качеств, но и помогает экономить на охлаждении и отапливании помещения.

Экологичность такого кладочного материала доказана исследованиями доктора Мохаджерани. Так как окурки запекаются с другими компонентами кирпича, то тяжелые металлы из окурков запечатываются в самом материале, и не оказывают никакого воздействия на атмосферу или человека.

Кабкома

Этот материал пока используется не столько в строительстве, сколько для предотвращения разрушений конструкций. Однако имеет большие перспективы в будущем, так как он в 5 раз легче металлической проволоки, но прочнее стали. Этот материал был разработан японским архитектором Кенго Кумой для укрепления зданий во время землетрясений.

Кабкома — это углеродный стержень, который обвивают органические и неорганические волокна. Термопластичная смола покрывает эти волокна, и усиливает материал. Так как этот материал легче проволоки, то мотки кабкомы достаточно просто перевозить и легко монтировать.

Что же касается перспектив в строительстве, то кабкома может стать прекрасным армирующим компонентом при создании фундаментов в сейсмически активных зонах, что поможет сохранить миллионы жизней.

Читайте также  Национальные модели организации хозяйства

Светящийся цемент

Представьте, что вы едете по дороге, которая светится в темноте. Сколько будет сэкономлено электроэнергии. Сегодня это уже реальность, которую обеспечил доктор Хосе Карлос Рубио Авалос. В одном из старейших университетов Мексики он изобрел светящийся цемент .

Благодаря поликонденсации сырьевых компонентов, бетон впитывает свет днем, и высвобождает его ночью. Эксплуатационный период светящегося цемента достигает 100 лет , так как он является неорганическим материалом. Бетон с содержанием светящегося цемента, выделяет свет в течении 12 часов в темное время суток. Благодаря светящемуся цементу, исчезнет необходимость в освещении фасадов зданий, мостов и дорог.

Марсианский бетон

Название этого стройматериала может сбить с толку, однако он действительно существует. Человечество давно мечтает покорить космос, и колонизировать отдельные планеты. Одной из первых может стать Марс, так как на нем есть атмосфера. Бетон является основой в любом строительстве, но без воды вы не сможете его получить.

Ученые из Северо-Западного университета смогли найти способ приготовления бетона без использования воды. Смешав диоксид кремния, оксид алюминия, оксид железа и диоксид титана, они получили грунт, который соответствует марсианскому. Воду заменила сера, расплавленная при температуре 240°C .

Ученые смешали серу и грунт 1:1 , и смогли изготовить стройматериал, который и назвали марсианский бетон . Особенность этой стройматериала стала прочность, в 2.5 раза превышающая прочность привычного для нас бетона с добавлением воды. И пока мы в десятках лет от колонизации Марса, марсианский бетон поможет сократить количество выбросов СО2 в нашу атмосферу, и ускорит процесс утилизации отработанного материала.

Прозрачная древесина

С этим стройматериалом вам больше не понадобятся батареи, или кондиционер. Селин Монтанари из Королевского Технологического университета Стокгольма выделила из древесины компонент, который называется лигнин. Это вещество обладает прочностью на сжатие не уступающей бетону.

Смесь лигнина и акриловых компонентов позволили получить светопоглощающий материал, достаточно прочный для использования в строительстве. Прозрачная древесина нагревается под воздействием солнечного света, и отдает тепло в темное время суток. Ученые доказали, что 100 граммов прозрачной древесины, в течении 2 часов впитывает до 8000 Дж тепла. Кроме того, этот стройматериал экологичен, и в будущем успешно заменит пластик и стекло.

Охлаждающий кирпич

В Институте Современной Архитектуры в Каталонии создали гидро-керамический кирпич , который в летний период охлаждает помещение. Этот стройматериал накапливает влагу, в 500 раз превышающую его вес, и под воздействием высоких температур, снижает температуру в помещении, в среднем, на 6°C . Состоит этот кирпич из нескольких компонентов: глины, стрейчевой ткани и гидрогеля.

Руководитель проекта, Арети Маркопулу, рекомендует использовать этот строительный материал в регионах с теплой зимой. Так как есть опасения, что гидрогель может кристаллизоваться под воздействием низких температур, и разрушить кирпич.

Кирпич с фильтрацией воздуха

Стены, которые впитывают и очищают воздух, помогают решить проблему воздействия отходов промышленности на наше здоровье. Этот стройматериал разработала Кармен Трюделл, доцент архитекторы из Калифорнийского политехнического государственного университета. Дышащий кирпич работает по принципу пылесоса. Этот стройматериал состоит из двух бетонных блоков и муфты.

Система фильтрации очищает воздух, не пропуская 100% частиц размером в 10 микрон . То есть, вся пыль оседает в стенной камере. В помещение поступает очищенный воздух через вентиляционную систему на внутренней стороне стены.

Кирпичи из грибов

В поисках создания альтернативного кладочного материала, изобретатель Филипп Росс, доказал, что мицелий (вегетативное тело грибов), является органическим полимером. Разрастаясь, он может принимать любую форму.

Что касается свойств, то кирпичи из грибов обладают высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. Кроме того, они огнеустойчивы и гипоаллергенны.

Ключ-карта

Этот «стройматериал» скорее можно отнести к нестандартным, чем к полезным. В 2009 году , художник Брайан Берг построил мини-отель площадью в 37 м² , с помощью ключ-карт сети отелей Holiday Inn. 200 тысяч ключ-карт понадобилось для создания холла и номера с ванной.

Европоддоны

Яркий пример строительства из отходов производства. Постройки из европоддонов уже существуют в Великобритании, Германии, Австрии и Южной Африке.

Идея двух студентов из Вены, Андреаса Шницера и Грегора Пилса, строить экологичное и доступное жилье, пользуется успехом в жарких странах. Но при грамотной теплоизоляции, такие дома станут доступными и в холодных уголках мира.

Поиск новых строительных материалов позволит улучшить качество жизни, и продлить срок службы любой конструкции.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Искусственный строительный материал

Искусственный строительный материал , получаемый путем прессования смеси цементного теста с асбестом; применяется в форме тонких плиток как кровельный и отделочный материал. [1]

Многочисленные природные и искусственные строительные материалы в этой науке объединены с помощью единой классификации. В ней каждый материал и все вместе проходят постадийное во времени формирование. Кроме традиционных, в нее внесены пока отсутствующие в номенклатуре. [2]

Все природные и искусственные строительные материалы при действии механических, физических и химических факторов со временем разрушаются. Дождевая вода, стекающая по крышам и стенам строений, разрушает кровлю и материалы, которыми выложены их стены. Материалы разрушаются при совместном действии воды и ветра, при изменениях температуры. Разносимые ветром частицы песка и пыли, подобно абразивам, царапают находящиеся на их пути поверхности строительных материалов, а вода затем смывает продукты разрушения. Эрозия, вызванная действием воды, а также и ряда других факторов, ведет к разрушению структуры строительных материалов, ослаблению фундаментов. [3]

Все природные и искусственные строительные материалы при действии механических, физических и химических факторов со временем разрушаются. Дождевая вода, стекающая по крышам и стенам строений, разрушает кровлю и материалы, которыми выложены их стены. Материалы разрушаются при совместном действии воды и ветра, при изменениях температуры. Разносимые ветром частицы песка и пыли, подобно абразивам, царапают находящиеся на их пути поверхности строительных материалов а вода затем смывает продукты разрушения. Эрозия, вызванная действием воды, а также и ряда других факторов, ведет к разрушению структуры строительных материалов, ослаблению фундаментов. [4]

В производстве искусственных строительных материалов тепловая обработка является необходимым переделом при изготовлении большинства видов изделий. Зачастую эта операция — конечная стадия технологической переработки, определяющая свойство материала и качество получаемых изделий. Как правило, тепловая обработка осложняется массообманными процессами. [5]

Вяжущие вещества представляют собой искусственные строительные материалы , образующие с водой пластичное тело, затвердевающее на воздухе. Они делятся на две группы: воздушные и гидравлические. [7]

В современном производстве различных искусственных строительных материалов широко применяют многокомпозиционные смеси, включающие до 4 — 9 компонентов. Ряд этих компонентов вводится в незначительных количествах ( от одного до десяти долей процента), но влияние их на деформирование структуры и свойства получаемых материалов чрезвычайно велико. [9]

В отличие от природных искусственные строительные материалы составляют продукцию заводского производства, получаемую чаще всего с применением химической технологии. Переработке подвергают природное минеральное сырье и разнообразные побочные продукты, в том числе промышленности строительных материалов и изделий. В соответствии с классификацией ИСК ( см. рис. 1.1) вырабатывают материалы двух типов: безобжиговые и обжиговые. Из безобжиговых целесообразно отдельно выделять группу силикатных материалов, получаемых с помощью автоклавной технологии. [10]

Асфальтобетоны и растворы являются разновидностями искусственных строительных материалов и относятся к группе безобжиговых материалов, получаемых на основе органических вяжущих веществ. Они в современном строительстве занимают одно из ведущих мест, поскольку являются важнейшими материалами для устройства дорожных и аэродромных покрытий, оросительных каналов, плоских кровель, гидротехнических сооружений, штучных изделий. [11]

Асфальтовый бетон ( асфальтобетон) — искусственный строительный материал , получаемый в результате отвердевания уплотненной асфальтобетонной массы, состоящей из рационально подобранных по качеству и тщательно перемешанных компонентов: щебня ( гравия), песка, минерального порошка и битума. [12]

Следовательно, трудногорючими могут быть, в основном, искусственные строительные материалы , представляющие собой смесь взятых в определенных соотношениях горючих и негорючих компонентов, а также материалы, полученные с применением высокоэффективных средств химической огнезащиты. [13]

Горные породы применяются в качестве строительных материалов и как сырье для производства искусственных строительных материалов . Горные породы представляют собой минеральную массу, состоящую из одного или нескольких минералов. Важнейшими породообразующими минералами являются кварцы, полевые шпаты, кальциты. [14]

Эпоксидные смолы в отвержденном состоянии имеют высокую прочность на сжатие, растяжение и изгиб, высокую адгезию к различным природным и искусственным строительным материалам , обладают высокой химической стойкостью и теплостойкостью. [15]

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: