Innovation in der Betonherstellung: Es ist interessant

Gusevsky Andrey Anatolyevich

Innovative Technologien: Durchscheinender Beton

Normal- und Rahmenbeton war und ist in den letzten hundert Jahren das Hauptbaustoff der Welt. Das Produktionsvolumen ist doppelt so groß wie das aller anderen hergestellten Materialien, einschließlich solcher, die sehr beliebt sind, wie Kunststoff-, Ziegel- und Keramikfliesen.

Beton dominiert aus dem einfachen Grund, dass es oft einfach keine anderen Alternativen dazu gibt. Daher bleiben innovative Ideen zu diesem Material für Wissenschaftler und Bauherren nicht unbemerkt.

Neues Aggregat für Leichtbeton

Grundsätzlich betrifft die Innovationstätigkeit in Bezug auf Beton die Entwicklung seiner neuen Typen, deren Verstärkung und Zusatzstoffe. Darüber hinaus arbeiten Spezialisten an der Schaffung neuer Strukturen und Technologien, die den Schutz oder die Wiederherstellung von Beton maximieren.

Alles kann aus Beton gebaut werden

Damit:

• Unser Forschungsinstitut hat bereits heute Beton mit einer solchen Frost- und Wasserbeständigkeit entwickelt, dass das Problem der Leistungsminderung von Bauwerken und Beschichtungen von der Tagesordnung gestrichen werden kann.
• Besonderes Augenmerk wird auf die Herstellung von Beton auf der Basis von selbstexpandierenden Zementen gelegt. Sie bieten Betonkonstruktionen mit Rissbeständigkeit und derselben Wasserbeständigkeit, die für Bauwerke mit langer Länge oder aggressiven Umgebungen so wichtig ist.
• Und solcher Beton wird bereits heute beim Bau von Industrieanlagen eingesetzt. Im Tiefbau besteht jedoch das größte Interesse an der Herstellung ultraleichter Betonmischungen mit hohen Festigkeitseigenschaften.
• Das oben genannte Institut erhält bereits leichten, wärmeeffizienten Beton der Marke M600, mit dem sie in jeder Klimazone des Landes eingesetzt werden können. Glasfüllstoff aus kieselsäurehaltigen Gesteinen wird als Füllstoff in einem solchen Beton verwendet.

Bei großflächigen Konstruktionen sollten Aggregate aus leicht expandierbarem Ton (expandierter Ton, Agloporit) ersetzt werden. Aber warum haben sie uns nicht gefallen?

Argumente von Forschern

Erstens gibt es in unserem Land nicht genügend Ressourcen für die Herstellung von expandiertem Ton in der richtigen Menge, da die Reserven an leicht expandierbarem Ton, von denen es nicht zu viele gibt, schnell aufgebraucht werden. Und Ablagerungen von Kieselgesteinen können in den nächsten hundert Jahren kaum erschöpft werden. Dies ist natürlich nicht das Wichtigste. Wenn der neue Füllstoff keine Vorteile gegenüber dem alten hätte, gäbe es schließlich nichts zu besprechen. Der Grund liegt woanders.

In Russland wurde vor 50 Jahren mit dem Bau von Tonditbeton begonnen, und im Prinzip können Sie fortfahren, da wir ungefähr zweihundert Fabriken haben, die dieses Aggregat in Höhe von 16 Millionen produzieren. Kubikmeter pro Jahr. In diesem Bereich gibt es viele Entwicklungen, aber die Produktionsrealitäten sind weit davon entfernt. Expandierter Ton mit einer Dichte von 400 kg / m3 oder darauf basierender Beton mit einer Dichte von 800 kg / m3 wird nicht zu viel produziert.

Damit:

• Expandiertes Perlit wurde immer als das vielversprechendste Leichtbetonaggregat angesehen. Aber auch hier: Rohstoffe, Produktionsbasis und einige technologische Schwierigkeiten geben keinen Grund, dieses Material als vielversprechend zu betrachten. Daher bleibt die Frage der Suche nach alternativen Aggregatoptionen für Beton relevant.
• Die Forscher konzentrieren sich immer auf die Möglichkeiten der Erweiterung der Rohstoffbasis - insbesondere im Hinblick auf Konstruktionsbeton. Vor allem interessieren sie sich für geschlossenzellige kiesartige Füllstoffe, deren feste Phase in einem amorphen (glasigen) Zustand fast hundertprozentig ist.
• Der Grund dafür ist die Gewissheit, dass Glasaggregate mit erhöhten Festigkeitseigenschaften es ermöglichen, Beton zu erhalten, der aus mechanischer und wärmetechnischer Sicht wirksam ist - und zwar nicht nur wärmeisolierend, sondern auch strukturell. Auf diese Weise können die rationalsten Entwurfslösungen für Gebäudehüllen für unterschiedliche klimatische Bedingungen implementiert werden.

Auf jeden Fall können wir durch die Herstellung von Leichtbeton mit erhöhten Festigkeitseigenschaften wieder von dreischichtigen zu einschichtigen Wandstrukturen zurückkehren. Gleichzeitig reicht eine Dicke von 40-50 cm aus, um einen maximalen Wandwiderstand gegen Wärmeübertragung zu gewährleisten.

Selbstreinigender Beton

Eine weitere Neuerung war die Herstellung von Beton mit höheren ästhetischen Qualitäten, dh dessen Oberfläche nicht nachbearbeitet werden muss. Dies ist der sogenannte selbstreinigende Beton.

Nur eine Ergänzung löst viel.

Dies wurde durch Zugabe von Titandioxid zum Beton erreicht - eine Substanz mit weißem Effekt, die bis dahin nur ein Lebensmittelzusatzstoff war. Es wird dem Lebensmittel zum gleichen Zweck zugesetzt - um einen Weißeffekt zu erzielen.

• Um weißen Beton zu erhalten, müssen Sie keinen teuren Weißzement verwenden.
• Titandioxid weiß auch erfolgreich gewöhnlichen Grauzement, wodurch dekorativer Beton mit einem leichten Preisanstieg erhalten werden kann. Und es ist nicht nur die Ästhetik des Materials.
• Titandioxid wirkt auch als Katalysator, der unter dem Einfluss ultravioletter Strahlung die Zersetzungsreaktion vieler schädlicher Substanzen und Bakterien auslöst, die sich auf den Außenflächen von Strukturen ansammeln.
• Aus diesem Grund wird ein solcher Beton auch als photokatalytisch bezeichnet.

• Die Fähigkeit von Gebäudestrukturen zur Selbstreinigung spielt eine große Rolle in der Ökologie. Im Allgemeinen wird nicht nur die Dekoration von Gebäuden eingespart, sondern auch die Notwendigkeit einer regelmäßigen Reinigung der Fassaden beseitigt.
• Darüber hinaus sind die meisten großen Gebäude mit interessanter moderner Architektur heute aus Beton gebaut. In Schweden wurde beispielsweise ein Projekt gestartet, um nicht nur verschiedene selbstreinigende Betonqualitäten zu entwickeln, sondern auch andere Baumaterialien zu schaffen, die mit katalytischen Verbindungen beschichtet werden können.
• Solche Möglichkeiten ergaben sich aufgrund der Entwicklung der Nanotechnologie. Was haben sie mit Titandioxid zu tun? Es ist einfach - nicht nur das Pulver, sondern auch Nanopartikel werden als Katalysator verwendet. Und je kleiner sie sind, desto aktiver manifestieren sich ihre Eigenschaften.

Apropos! In Japan wird eine ähnliche Technologie seit langem bei der Herstellung von Keramikfliesen und Fassadenplatten verwendet.

Fassadenphotokeramik

Die Schweden halten es für notwendig, die Forschung auf dem Gebiet der Verwendung von Photokatalysatoren erheblich voranzutreiben, und planen die Serienproduktion solcher Materialien. Schließlich reinigt der in ihnen oder auf ihnen enthaltene Katalysator nicht nur die Oberfläche der Struktur selbst, sondern auch die Luft um sie herum.

Dies benötigen insbesondere Betontunnel, durch die sich der Fluss der Autos ständig bewegt. Die EU hat für diese Studien eine ordentliche Summe bereitgestellt - mehr als 2 Milliarden US-Dollar. Europa hat also auch große Hoffnungen auf diese Technologien.

Durchscheinender Beton

Zu den innovativen Entwicklungen auf dem Gebiet des Bauwesens gehören auch Technologien zur Herstellung durchscheinender Materialien.Beton, der, wie sich herausstellt, auch Licht durchlassen kann, wurde nicht ignoriert.

Was ist der Grund für den optischen Effekt

Das Fehlen eines großen Füllstoffs trägt zu diesem Phänomen bei (es gibt nur Granit- oder Marmorsplitter) und das Vorhandensein von Glasfaser:

• Es wird nicht mehr als 5% des Gesamtbetonvolumens hinzugefügt, wodurch Sie alle grundlegenden Eigenschaften beibehalten können: von der Festigkeit bis zur Wasserbeständigkeit.
• Tatsächlich wirkt Glasfaser hier als Verstärkungsfaser und verhindert, dass sich das Produkt verformt.
• Warum brauchen wir solche Metamorphosen und sogar so teure? Tatsache ist jedoch, dass dieses Material im Bereich Design ein großes Potenzial hat.
• Die Blöcke sind nicht vollständig transparent, sie übertragen nur Helldunkel, und wenn sich die Beleuchtung ändert, ändern sie das Muster.

Was soll ich sagen - es ist besser, einmal zu sehen!

Beachten Sie! Der Transparenzgrad von Beton hängt nicht von seiner Dicke ab, sondern von der Menge der darin enthaltenen optischen Fasern. In seiner Erscheinung kann ein Produkt aus einem solchen Beton mit wertvollen Sorten von poliertem Naturstein verglichen werden, was seine Verwendung in der Innenarchitektur ermöglichte.

Heute wird auch in Russland durchscheinender Beton hergestellt. Es gibt verschiedene Möglichkeiten für die Ausführung.

Dies sind vier Grundfarben:

• dunkel grau,
• hell grau,
• weiß (marmoriert)
• gelbbraun (unter Sandstein).

Wenn Beton auf Bestellung ausgeführt wird, kann er in jeder Farbe getönt werden. Das Muster und die Struktur des Materials können auch je nach Kundenwunsch variieren.

Heute bestehen nicht nur Innentrennwände und Fassadenplatten aus durchscheinendem Beton, sondern auch Arbeitsplatten, Bar- und Empfangstische, kleine architektonische Formen (Bänke, Zäune) - und sogar Lampen.

Fazit

Entwickler achten heute auf eine Richtung wie das Recycling von Beton - das heißt das Recycling. Zunächst ging es darum, dass durch die Tiefenbearbeitung ein Bindemittel erhalten werden konnte, das auch für die Herstellung von minderwertigem Beton geeignet sein könnte.

Zerkleinerung von Stahlbeton vor dem Versand zum Recycling

Aber schon heute arbeitet derselbe NIIZHB daran, aus einem solchen Bindemittel hochfesten Beton zu gewinnen. Übrigens machte seine Führung im Bauministerium einen Vorschlag zur Annahme eines konkreten Technologieentwicklungsprogramms. Beton ist schließlich das Material des Jahrhunderts - und es ist unwahrscheinlich, dass sich in naher Zukunft etwas ändern wird.