Innovatie in betonproductie: het is interessant

Gusevsky Andrey Anatolyevich

Innovatieve technologieën: doorschijnend beton

Beton en gewapend beton, is en blijft de afgelopen honderd jaar het belangrijkste bouwmateriaal in de hele wereld. Het productievolume is twee keer zo hoog als alle andere vervaardigde materialen, waaronder super populair als plastic, baksteen en keramische tegels.

Beton domineert om de simpele reden dat er vaak simpelweg geen andere alternatieven voor zijn. Daarom blijven innovatieve ideeën over dit materiaal niet onopgemerkt door wetenschappers en bouwers.

Nieuw aggregaat voor lichtgewicht beton

In wezen betreft innovatieve activiteit met betrekking tot beton de ontwikkeling van zijn nieuwe typen, wapening daarvoor, additieven. Daarnaast werken specialisten ook aan het creëren van nieuwe structuren en technologieën die de bescherming of het herstel van beton zullen maximaliseren.

Alles kan van beton worden gemaakt

Zo:

• Ons onderzoeksinstituut heeft vandaag al beton ontwikkeld met een dusdanige vorst- en waterbestendigheid dat het verminderen van de prestaties van constructies en coatings van de agenda kan worden gehaald.
• Er wordt bijzondere aandacht besteed aan het creëren van beton op basis van zelfuitzettende cementen. Ze bieden betonconstructies met scheurweerstand en dezelfde waterbestendigheid, wat zo belangrijk is voor constructies met een lange lengte of blootgesteld aan agressieve omgevingen.
• En dergelijk beton wordt tegenwoordig al gebruikt bij de bouw van industriële faciliteiten. Maar in de civiele techniek is de grootste belangstelling voor de creatie van ultralichte betonmixen met hoge sterkte-eigenschappen.
• Het bovengenoemde instituut ontvangt al licht, warmte-efficiënt beton van het merk M600, waardoor ze in elke klimaatzone van het land kunnen worden gebruikt. Glasachtig aggregaat gemaakt van kiezelhoudende gesteenten wordt gebruikt als vulstof in dergelijk beton.

Bij grootschalige constructie moet het aggregaten vervangen van gemakkelijk uitzettende klei (geëxpandeerde klei, agloporiet). Maar waarom behaagden ze ons niet?

Argumenten van onderzoekers

Ten eerste zijn er in ons land niet voldoende middelen voor de productie van geëxpandeerde klei in het vereiste volume, aangezien de reserves van gemakkelijk uit te zetten klei, die er al niet te veel zijn, snel opraken. En de afzettingen van kiezelhoudende rotsen kunnen de komende honderd jaar nauwelijks worden uitgeput. Maar dit is natuurlijk niet het belangrijkste. Immers, als de nieuwe filler geen voordelen had ten opzichte van de oude, dan was er niets om over te praten. De reden ligt ergens anders.

In Rusland werd 50 jaar geleden begonnen met het bouwen van claydietbeton, en in principe kunt u dat blijven doen, aangezien we ongeveer tweehonderd fabrieken hebben die dit aggregaat produceren voor een bedrag van 16 miljoen. kubieke meter per jaar. Er zijn veel ontwikkelingen op dit gebied, maar de realiteiten van de productie zijn verre van dat. Geëxpandeerde klei met een dichtheid van 400 kg / m3, of daarop gebaseerd beton met een dichtheid van 800 kg / m3, wordt niet teveel geproduceerd.

Zo:

• Uitgebreid perliet is altijd beschouwd als het meest veelbelovende lichtgewicht betonaggregaat. Maar nogmaals: grondstoffen, productiebasis en enkele technologische problemen geven geen reden om dit materiaal veelbelovend te vinden. Daarom blijft de kwestie van het vinden van alternatieve geaggregeerde opties voor beton relevant.
• Onderzoekers richten zich altijd op de mogelijkheden om de grondstofbasis uit te breiden - vooral met betrekking tot structureel beton. Ze zijn vooral geïnteresseerd in grindachtige vulstoffen met gesloten cellen, waarvan de vaste fase bijna honderd procent is in amorfe (glasachtige) toestand.
• De reden hiervoor is de zekerheid dat glasachtige aggregaten met verhoogde sterkte-eigenschappen het mogelijk zullen maken om beton te verkrijgen dat effectief is vanuit het oogpunt van mechanica en warmtetechniek - en niet alleen warmte-isolerend, maar ook structureel. Dit zal het mogelijk maken om de meest rationele ontwerpoplossingen te implementeren voor het bouwen van enveloppen voor verschillende klimatologische omstandigheden.

Hoe dan ook, door het creëren van lichtgewicht beton met verhoogde sterkte-eigenschappen kunnen we weer terugkeren van drielaagse wandconstructies naar enkellaagse. Tegelijkertijd is een dikte van 40-50 cm voldoende om maximale wandweerstand tegen warmteoverdracht te bieden.

Zelfreinigend beton

Een andere innovatie was de creatie van beton met hogere esthetische kwaliteiten - dat wil zeggen, het oppervlak hoeft niet te worden afgewerkt. Dit is het zogenaamde zelfreinigende beton.

Slechts één supplement lost veel op.

Dit werd bereikt door titaandioxide aan het beton toe te voegen - een stof met een witmakende werking, die tot dan toe alleen een voedingsadditief was. Het wordt voor hetzelfde doel aan voedsel toegevoegd - om een ​​witmakend effect te bereiken.

• Om wit beton te krijgen, hoeft u geen duur wit cement te gebruiken.
• Titaandioxide maakt ook met succes gewoon grijs cement wit, waardoor decoratief beton kan worden verkregen met een lichte prijsstijging. En het is niet alleen de esthetiek van het materiaal.
• Titaandioxide werkt ook als katalysator, die onder invloed van ultraviolette straling de afbraakreactie veroorzaakt van veel schadelijke stoffen en bacteriën die zich ophopen op de buitenoppervlakken van structuren.
• Daarom wordt dergelijk beton ook fotokatalytisch genoemd.

• Het vermogen om constructies zelfreinigend te maken, speelt een grote rol in de ecologie. En in het algemeen bespaart het niet alleen op de decoratie van gebouwen, maar elimineert het ook de noodzaak van periodieke reiniging van gevels.
• Bovendien zijn de meeste grote gebouwen met interessante moderne architectuur tegenwoordig van beton gebouwd. In Zweden is bijvoorbeeld een project gestart om niet alleen verschillende soorten zelfreinigend beton te ontwikkelen, maar ook om andere bouwmaterialen te maken die kunnen worden gecoat met katalytische verbindingen.
• Dergelijke kansen zijn ontstaan ​​door de ontwikkeling van nanotechnologie. Wat hebben ze te maken met titaniumdioxide? Het is simpel - niet alleen het poeder, maar nanodeeltjes worden gebruikt als katalysator. En hoe kleiner ze zijn, hoe actiever de eigenschappen ervan worden gemanifesteerd.

Trouwens! In Japan wordt een soortgelijke technologie al lang gebruikt bij de vervaardiging van keramische tegels en gevelplaten.

Gevel fotokeramiek

De Zweden achten het nodig om het onderzoek op het gebied van het gebruik van fotokatalysatoren aanzienlijk vooruit te helpen, en zijn van plan serieproductie van dergelijke materialen op te zetten. De katalysator die erin of erop zit, reinigt immers niet alleen het oppervlak van de constructie zelf, maar ook de lucht eromheen.

Vooral betonnen tunnels, waar de stroom auto's voortdurend doorheen beweegt, hebben dit nodig. De EU heeft voor deze studies een behoorlijk bedrag uitgetrokken - meer dan 2 miljard dollar. Europa heeft dus ook hoge verwachtingen van deze technologieën.

Doorschijnend beton

Innovatieve ontwikkelingen op het gebied van constructie omvatten ook technologieën voor het maken van doorschijnende materialen.Beton, dat, zo blijkt, ook licht kan doorlaten, is niet genegeerd.

Wat is de reden voor het optische effect

De afwezigheid van een grote vulstof draagt ​​bij aan dit fenomeen (er is alleen graniet of marmerchips) en de aanwezigheid van glasvezel:

• Het wordt niet meer dan 5% van het totale volume beton toegevoegd, waardoor u al zijn basiskwaliteiten kunt behouden: van sterkte tot waterbestendigheid.
• In feite fungeert glasvezel hier als een versterkende vezel en voorkomt het product vervorming.
• Waarom hebben we zulke metamorfosen nodig, en zelfs zulke dure? Maar het feit is dat dit materiaal een enorm potentieel heeft op het gebied van design.
• De blokken zijn niet volledig transparant, ze zenden alleen clair-obscur uit en wanneer de verlichting verandert, veranderen ze het patroon.

Wat kan ik zeggen - het is beter om het een keer te zien!

Notitie! De mate van transparantie van beton hangt niet af van de dikte, maar van de hoeveelheid optische vezels erin. Qua uiterlijk kan een product gemaakt van dergelijk beton worden vergeleken met waardevolle soorten natuurlijk gepolijste steen, waardoor het in interieurontwerp kon worden gebruikt.

Tegenwoordig wordt ook in Rusland doorschijnend beton geproduceerd. Er zijn verschillende opties voor de uitvoering ervan.

Dit zijn vier basiskleuren:

• donker grijs,
• lichtgrijs
• wit (gemarmerd)
• geelbruin (onder zandsteen).

Maar wanneer beton op bestelling wordt uitgevoerd, kan het in elke kleur worden getint. Het patroon en de structuur van het materiaal kunnen ook variëren afhankelijk van de wensen van de klant.

Tegenwoordig worden niet alleen binnenwanden en gevelplaten gemaakt van doorschijnend beton, maar ook werkbladen, bar- en receptiebalies, kleine architectonische vormen (banken, hekken) - en zelfs lampen.

Conclusie

Ontwikkelaars besteden tegenwoordig aandacht aan een richting als het recyclen van beton - dat wil zeggen de recycling ervan. Aanvankelijk was het een kwestie van het feit dat als gevolg van diepe verwerking het mogelijk was om een ​​bindmiddel te verkrijgen, dat zelfs geschikt zou kunnen zijn voor de productie van beton van lage kwaliteit.

Verpletteren van gewapend beton voordat het voor recycling wordt verzonden

Maar vandaag werkt dezelfde NIIZHB al aan het verkrijgen van hoogwaardig beton uit zo'n bindmiddel. Trouwens, zijn leiderschap bij het ministerie van Bouw heeft een voorstel gedaan voor de goedkeuring van een concreet programma voor technologische ontwikkeling. Beton is tenslotte het materiaal van de eeuw - en het is onwaarschijnlijk dat er in de nabije toekomst iets zal veranderen.