Καινοτομία στην παραγωγή σκυροδέματος: είναι ενδιαφέρον

Gusevsky Andrey Anatolyevich

Καινοτόμες τεχνολογίες: Διαφανές σκυρόδεμα

Απλό σκυρόδεμα και οπλισμένο σκυρόδεμα, τα τελευταία εκατό χρόνια υπήρξε και παραμένει το κύριο δομικό υλικό σε ολόκληρο τον κόσμο. Ο όγκος της παραγωγής του είναι διπλάσιος από το σύνολο όλων των άλλων κατασκευασμένων υλικών, συμπεριλαμβανομένων των εξαιρετικά δημοφιλών πλαστικών, τούβλων και κεραμικών πλακιδίων.

Το σκυρόδεμα κυριαρχεί για τον απλό λόγο ότι συχνά δεν υπάρχουν άλλες εναλλακτικές λύσεις σε αυτό. Επομένως, οποιεσδήποτε καινοτόμες ιδέες σχετικά με αυτό το υλικό δεν παραγνωρίζονται από τους επιστήμονες και τους οικοδόμους.

Νέα αδρανή για ελαφρύ σκυρόδεμα

Βασικά, η καινοτόμος δραστηριότητα σε σχέση με το σκυρόδεμα, αφορά την ανάπτυξη των νέων τύπων του, την ενίσχυση για αυτό, τα πρόσθετα. Επιπλέον, ειδικοί εργάζονται επίσης για τη δημιουργία νέων δομών και τεχνολογιών που θα μεγιστοποιήσουν την προστασία ή την αποκατάσταση του σκυροδέματος.

Όλα μπορούν να κατασκευαστούν από σκυρόδεμα

Ετσι:

• Σήμερα, το ερευνητικό μας ινστιτούτο έχει ήδη αναπτύξει σκυρόδεμα με τέτοια αντοχή στον παγετό και αντοχή στο νερό, ώστε το ζήτημα της μείωσης των επιδόσεων των κατασκευών και των επικαλύψεων να λέγεται ότι αφαιρείται από την ημερήσια διάταξη.
• Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται στη δημιουργία σκυροδέματος που βασίζεται σε αυτοεκτεινόμενα τσιμέντα. Παρέχουν κατασκευές από σκυρόδεμα με αντοχή στις ρωγμές και την ίδια αντοχή στο νερό, η οποία είναι τόσο σημαντική για κατασκευές με μεγάλο μήκος ή εκτεθειμένες σε επιθετικά περιβάλλοντα.
• Και αυτό το σκυρόδεμα έχει ήδη αρχίσει να χρησιμοποιείται σήμερα στην κατασκευή βιομηχανικών εγκαταστάσεων. Όμως, στον τομέα της πολιτικής μηχανικής, το μεγαλύτερο ενδιαφέρον επιτυγχάνεται στη δημιουργία εξαιρετικά ελαφρών μιγμάτων σκυροδέματος με χαρακτηριστικά υψηλής αντοχής.
• Το ινστιτούτο που αναφέρθηκε παραπάνω λαμβάνει ήδη ελαφρύ σκυρόδεμα απόδοσης θερμότητας με τη μάρκα M600, το οποίο θα τους επιτρέψει να χρησιμοποιηθούν σε οποιαδήποτε κλιματική ζώνη της χώρας. Το υαλώδες αδρανή από πυριτικά πετρώματα χρησιμοποιείται ως πληρωτικό σε τέτοιο σκυρόδεμα.

Σε κατασκευή μεγάλης κλίμακας, θα πρέπει να αντικαθιστά αδρανή από εύκολα διογκωμένο πηλό (διογκωμένος πηλός, αγλοπορίτης). Αλλά γιατί δεν μας ευχαριστούν;

Επιχειρήματα των ερευνητών

Πρώτον, δεν υπάρχουν αρκετοί πόροι στη χώρα μας για την παραγωγή διογκωμένου αργίλου στη σωστή ποσότητα, καθώς τα αποθέματα του εύκολα διογκωμένου αργίλου, από τα οποία δεν υπάρχουν πάρα πολλά, εξαντλούνται γρήγορα. Και τα αποθέματα πυριτικών πετρωμάτων δύσκολα θα εξαντληθούν τα επόμενα εκατό χρόνια. Αλλά αυτό δεν είναι, φυσικά, το πιο σημαντικό πράγμα. Σε τελική ανάλυση, εάν το νέο υλικό πλήρωσης δεν είχε πλεονεκτήματα σε σχέση με το παλιό, τότε δεν θα υπήρχε τίποτα να μιλήσουμε. Ο λόγος βρίσκεται αλλού.

Στη Ρωσία, το πηλό-σκυρόδεμα άρχισε να κατασκευάζεται πριν από 50 χρόνια, και κατ 'αρχήν, μπορείτε να συνεχίσετε, καθώς έχουμε περίπου διακόσια εργοστάσια που παράγουν αυτό το σύνολο σε ποσό 16 εκατομμυρίων. κυβικά μέτρα ανά έτος. Υπάρχουν πολλές εξελίξεις σε αυτόν τον τομέα, αλλά οι πραγματικότητες παραγωγής απέχουν πολύ από αυτές. Ο διογκωμένος πηλός με πυκνότητα 400 kg / m3, ή το σκυρόδεμα με βάση αυτό με πυκνότητα 800 kg / m3, δεν παράγεται πάρα πολύ.

Ετσι:

• Ο διογκωμένος περλίτης θεωρείται ανέκαθεν το πιο υποσχόμενο ελαφρύ σκυρόδεμα. Και πάλι: οι πρώτες ύλες, η βάση παραγωγής και ορισμένες τεχνολογικές δυσκολίες, δεν δίνουν λόγο να θεωρηθεί αυτό το υλικό πολλά υποσχόμενο. Επομένως, το ζήτημα της εύρεσης εναλλακτικών αθροιστικών επιλογών για σκυρόδεμα παραμένει σχετικό.
• Οι ερευνητές επικεντρώνονται πάντα στις δυνατότητες επέκτασης της βάσης των πρώτων υλών - ειδικά όσον αφορά το δομικό σκυρόδεμα. Πάνω απ 'όλα ενδιαφέρονται για πληρωτικά χαλίκια κλειστού κυττάρου, των οποίων η στερεά φάση είναι σχεδόν εκατό τοις εκατό σε άμορφη (υαλώδη) κατάσταση.
• Ο λόγος για αυτό είναι η βεβαιότητα ότι τα υαλώδη αδρανή με χαρακτηριστικά αυξημένης αντοχής θα επιτρέψουν την απόκτηση σκυροδέματος που είναι αποτελεσματική από την άποψη της μηχανικής και της θερμικής μηχανικής - και όχι μόνο θερμομόνωσης, αλλά και δομικής. Αυτό θα καταστήσει δυνατή την εφαρμογή των πιο ορθολογικών σχεδιαστικών λύσεων για την κατασκευή φακέλων για διαφορετικές κλιματολογικές συνθήκες.

Τέλος πάντων, η δημιουργία ελαφρού σκυροδέματος με ιδιότητες αυξημένης αντοχής θα μας επιτρέψει να επιστρέψουμε και πάλι από δομές τοίχων τριών επιπέδων σε μονές στρώσεις. Ταυτόχρονα, ένα πάχος 40-50 cm θα είναι αρκετό για να παρέχει μέγιστη αντοχή στο τοίχωμα στη μεταφορά θερμότητας.

Αυτοκαθαριζόμενο σκυρόδεμα

Μια άλλη καινοτομία ήταν η δημιουργία σκυροδέματος με υψηλότερες αισθητικές ιδιότητες - δηλαδή, η επιφάνεια του οποίου δεν απαιτεί φινίρισμα. Αυτό είναι το λεγόμενο σκυρόδεμα αυτοκαθαριζόμενου.

Μόνο ένα συμπλήρωμα λύνει πολλά.

Αυτό επιτεύχθηκε με την προσθήκη διοξειδίου του τιτανίου στο σκυρόδεμα - μια ουσία με αποτέλεσμα λεύκανσης, η οποία μέχρι τότε ήταν μόνο ένα πρόσθετο τροφίμων. Προστίθεται στα τρόφιμα για τον ίδιο σκοπό - για να επιτευχθεί ένα αποτέλεσμα λεύκανσης.

• Τώρα, για να αποκτήσετε λευκό σκυρόδεμα, δεν χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε ακριβό λευκό τσιμέντο.
• Το διοξείδιο του τιτανίου λευκαίνει επίσης με επιτυχία το συνηθισμένο γκρι τσιμέντο, με αποτέλεσμα το διακοσμητικό σκυρόδεμα να μπορεί να ληφθεί με ελαφρά αύξηση της τιμής. Και δεν είναι μόνο η αισθητική του υλικού.
• Το διοξείδιο του τιτανίου δρα επίσης ως καταλύτης, ο οποίος, υπό την επίδραση της υπεριώδους ακτινοβολίας, ενεργοποιεί την αντίδραση αποσύνθεσης πολλών επιβλαβών ουσιών και βακτηρίων που συσσωρεύονται στις εξωτερικές επιφάνειες οποιωνδήποτε δομών.
• Για το λόγο αυτό, τέτοιο σκυρόδεμα ονομάζεται επίσης φωτοκαταλυτικό.

• Η ικανότητα κατασκευής δομών για αυτοκαθαρισμό, παίζει τεράστιο ρόλο στην οικολογία. Και γενικά, θα εξοικονομήσει όχι μόνο τη διακόσμηση των κτιρίων, αλλά και θα εξαλείψει την ανάγκη για περιοδικό καθαρισμό προσόψεων.
• Επιπλέον, τα περισσότερα από τα μεγάλα κτίρια με ενδιαφέρουσα μοντέρνα αρχιτεκτονική κατασκευάζονται σήμερα από σκυρόδεμα. Στη Σουηδία, για παράδειγμα, ξεκίνησε ένα έργο για την ανάπτυξη όχι μόνο διαφορετικών βαθμών αυτοκαθαριζόμενου σκυροδέματος, αλλά και της δημιουργίας άλλων οικοδομικών υλικών που μπορούν να επικαλυφθούν με καταλυτικές ενώσεις.
• Τέτοιες ευκαιρίες εμφανίστηκαν λόγω της ανάπτυξης της νανοτεχνολογίας. Τι έχουν να κάνουν με το διοξείδιο του τιτανίου; Είναι απλό - όχι μόνο η σκόνη του, αλλά τα νανοσωματίδια χρησιμοποιούνται ως καταλύτες. Και όσο μικρότερα είναι, τόσο πιο ενεργά εκδηλώνονται οι ιδιότητές του.

Παρεμπιπτόντως! Στην Ιαπωνία, μια παρόμοια τεχνολογία χρησιμοποιείται εδώ και καιρό στην κατασκευή κεραμικών πλακιδίων και πάνελ προσόψεων.

Φωτοκεραμική προσόψεων

Οι Σουηδοί θεωρούν απαραίτητο να προωθήσουν σημαντικά την έρευνα στον τομέα της χρήσης φωτοκαταλυτών, και να σχεδιάσουν τη δημιουργία σειριακής παραγωγής τέτοιων υλικών. Σε τελική ανάλυση, ο καταλύτης που περιέχεται σε αυτά ή πάνω τους καθαρίζει όχι μόνο την επιφάνεια της ίδιας της δομής, αλλά και τον αέρα γύρω από αυτό.

Οι συγκεκριμένες σήραγγες, μέσω των οποίων κινείται συνεχώς η ροή των αυτοκινήτων, το χρειάζονται ιδιαίτερα. Η ΕΕ έχει διαθέσει ένα καθαρό ποσό για αυτές τις μελέτες - περισσότερα από 2 δισεκατομμύρια δολάρια. Έτσι, η Ευρώπη έχει επίσης μεγάλες ελπίδες για αυτές τις τεχνολογίες.

Ημιδιαφανές σκυρόδεμα

Οι καινοτόμες εξελίξεις στον τομέα των κατασκευών περιλαμβάνουν επίσης τεχνολογίες για τη δημιουργία ημιδιαφανών υλικών.Το σκυρόδεμα, το οποίο, αποδεικνύεται, μπορεί επίσης να μεταδώσει φως, δεν έχει αγνοηθεί.

Ποιος είναι ο λόγος για το οπτικό εφέ

Η απουσία ενός μεγάλου πληρωτικού συμβάλλει σε αυτό το φαινόμενο (υπάρχει μόνο γρανίτης ή μαρμάρινα τσιπ) και η παρουσία υαλοβάμβακα:

• Προστίθεται όχι περισσότερο από 5% του συνολικού όγκου σκυροδέματος, το οποίο σας επιτρέπει να διατηρείτε όλες τις βασικές του ιδιότητες: από αντοχή έως αντοχή στο νερό.
• Στην πραγματικότητα, το υαλοβάμβακα εδώ λειτουργεί ως ενισχυτική ίνα και διατηρεί το προϊόν από παραμόρφωση.
• Γιατί χρειαζόμαστε τέτοιες μεταμορφώσεις, ακόμη και τόσο ακριβές; Αλλά το γεγονός είναι ότι αυτό το υλικό έχει τεράστιες δυνατότητες στον τομέα του σχεδιασμού.
• Τα μπλοκ δεν είναι εντελώς διαφανή, μεταδίδουν μόνο chiaroscuro και όταν αλλάζει ο φωτισμός, αλλάζουν το μοτίβο.

Τι μπορώ να πω - είναι καλύτερα να δείτε μια φορά!

Σημείωση! Ο βαθμός διαφάνειας του σκυροδέματος δεν εξαρτάται από το πάχος του, αλλά από την ποσότητα των οπτικών ινών σε αυτό. Στην εμφάνιση, ένα προϊόν κατασκευασμένο από τέτοιο σκυρόδεμα μπορεί να συγκριθεί με πολύτιμες ποικιλίες φυσικής λουστραρισμένης πέτρας, οι οποίες κατέστησαν δυνατή τη χρήση του στην εσωτερική διακόσμηση.

Σήμερα, ημιδιαφανές σκυρόδεμα παράγεται επίσης στη Ρωσία. Υπάρχουν πολλές επιλογές για την εκτέλεσή του.

Αυτά είναι τέσσερα βασικά χρώματα:

• σκούρο γκρι,
• ανοιχτό γκρι
• λευκό (μαρμάρινο)
• κίτρινο-καφέ (κάτω από ψαμμίτη).

Αλλά κατά την εκτέλεση σκυροδέματος κατά παραγγελία, μπορεί να χρωματιστεί σε οποιοδήποτε χρώμα. Το σχέδιο και η δομή του υλικού μπορεί επίσης να ποικίλει ανάλογα με τις επιθυμίες του πελάτη.

Σήμερα, όχι μόνο τα εσωτερικά χωρίσματα και οι πλάκες πρόσοψης είναι κατασκευασμένα από ημιδιαφανές σκυρόδεμα, αλλά και πάγκοι, μπαρ και γραφεία υποδοχής, μικρές αρχιτεκτονικές μορφές (πάγκοι, φράκτες) - ακόμη και λαμπτήρες.

συμπέρασμα

Οι προγραμματιστές σήμερα δίνουν προσοχή σε μια κατεύθυνση όπως η ανακύκλωση σκυροδέματος - δηλαδή η ανακύκλωσή του. Στην αρχή ήταν το ζήτημα του γεγονότος ότι, ως αποτέλεσμα της βαθιάς επεξεργασίας, ήταν δυνατό να ληφθεί ένα συνδετικό υλικό, το οποίο θα μπορούσε να είναι κατάλληλο ακόμη και για την παραγωγή σκυροδέματος χαμηλής ποιότητας.

Θραύση οπλισμένου σκυροδέματος πριν από την αποστολή για ανακύκλωση

Αλλά σήμερα, το ίδιο NIIZHB εργάζεται ήδη για το πώς να αποκτήσει σκυρόδεμα υψηλής αντοχής από ένα τέτοιο συνδετικό. Παρεμπιπτόντως, η ηγεσία του στο Υπουργείο Κατασκευών υπέβαλε πρόταση για την υιοθέτηση ενός προγράμματος ανάπτυξης συγκεκριμένης τεχνολογίας. Σε τελική ανάλυση, το σκυρόδεμα είναι το υλικό του αιώνα - και είναι απίθανο να αλλάξει κάτι στο εγγύς μέλλον.