Innowacje w dziedzinie produkcji betonu: to interesujące

Gusevsky Andrey Anatolyevich

Innowacyjne technologie: półprzezroczysty beton

Beton zwykły i zbrojony ramami w ciągu ostatnich stu lat był i pozostaje głównym materiałem budowlanym na całym świecie. Wielkość jego produkcji jest dwa razy większa niż wszystkich innych produkowanych materiałów, w tym tak popularnych, jak plastik, cegła i płytki ceramiczne.

Beton dominuje z tego prostego powodu, że często po prostu nie ma innych alternatyw dla niego. Dlatego wszelkie innowacyjne pomysły dotyczące tego materiału nie pozostają niezauważone przez naukowców i budowniczych.

Nowy kruszywo do lekkiego betonu

Zasadniczo działalność innowacyjna w stosunku do betonu dotyczy rozwoju jej nowych rodzajów, wzmocnienia dla niego, dodatków. Ponadto specjaliści pracują również nad stworzeniem nowych struktur i technologii, które zmaksymalizują ochronę lub restaurację betonu.

Wszystko można zbudować z betonu

Więc:

• Dzisiaj nasz instytut badawczy opracował już beton o takiej odporności na mróz i wodoodporność, że można powiedzieć, że kwestia zmniejszenia wydajności konstrukcji i powłok została usunięta z porządku obrad.
• Szczególną uwagę zwraca się na tworzenie betonu opartego na samorozprężających się cementach. Zapewniają one konstrukcjom betonowym odporność na pękanie i taką samą wodoodporność, co jest tak ważne w przypadku konstrukcji o dużej długości lub narażonych na agresywne środowisko.
• I taki beton zaczął już być wykorzystywany do budowy obiektów przemysłowych. Jednak w inżynierii lądowej największe zainteresowanie wzbudza tworzenie ultralekkich mieszanek betonowych o wysokiej wytrzymałości.
• Wspomniany wyżej instytut otrzymuje już lekki beton żaroodporny z marką M600, co pozwoli na stosowanie go w dowolnej strefie klimatycznej kraju. Szklisty kruszywo ze skał krzemionkowych stosuje się jako wypełniacz w takim betonie.

W budownictwie na dużą skalę powinien zastępować kruszywa z łatwo spienialnej gliny (ekspandowana glina, agloporyt). Ale dlaczego nam się nie podobali?

Argumenty badaczy

Po pierwsze, w naszym kraju nie ma wystarczających zasobów do produkcji ekspandowanej gliny we właściwej ilości, ponieważ zapasy łatwo ekspandowanej gliny, której nie ma zbyt wiele, szybko się wyczerpują. A złóż skał krzemionkowych trudno będzie wyczerpać w ciągu następnych stu lat. Ale to oczywiście nie jest najważniejsze. W końcu, jeśli nowy wypełniacz nie miałby przewagi nad starym, nie byłoby o czym mówić. Powód leży gdzie indziej.

W Rosji zaczęto budować beton glinowy 50 lat temu i zasadniczo można kontynuować, ponieważ mamy około dwustu fabryk, które wytwarzają ten kruszywo w wysokości 16 milionów. metrów sześciennych rocznie. W tej dziedzinie jest wiele zmian, ale realia produkcyjne są dalekie od nich. Glina ekspandowana o gęstości 400 kg / m3 lub oparty na niej beton o gęstości 800 kg / m3 nie jest produkowany zbyt często.

Więc:

• Perlit ekspandowany zawsze był uważany za najbardziej obiecujący lekki kruszywo betonowe. Ale znowu: surowce, baza produkcyjna i pewne trudności technologiczne nie dają powodów, aby uważać ten materiał za obiecujący. Dlatego kwestia znalezienia alternatywnych opcji agregacji dla konkretnych pozostaje aktualna.
• Naukowcy zawsze koncentrują się na możliwościach poszerzenia bazy surowcowej - szczególnie w odniesieniu do betonu konstrukcyjnego. Przede wszystkim są zainteresowani wypełniaczami podobnymi do żwiru o zamkniętych komórkach, których faza stała stanowi prawie sto procent w stanie amorficznym (szklistym).
• Powodem tego jest pewność, że kruszywa szkliste o podwyższonych właściwościach wytrzymałościowych umożliwią uzyskanie betonu, który jest skuteczny z punktu widzenia mechaniki i inżynierii cieplnej - i to nie tylko termoizolacyjnej, ale także strukturalnej. Umożliwi to wdrożenie najbardziej racjonalnych rozwiązań projektowych do budowy obwiedni w różnych warunkach klimatycznych.

W każdym razie stworzenie lekkiego betonu o podwyższonych właściwościach wytrzymałościowych pozwoli nam wrócić z trójwarstwowych konstrukcji ścian do jednowarstwowych. Jednocześnie wystarczy grubość 40-50 cm, aby zapewnić maksymalną odporność ściany na przenoszenie ciepła.

Beton samoczyszczący

Kolejną innowacją było stworzenie betonu o wyższych walorach estetycznych - to znaczy, którego powierzchnia nie wymaga wykończenia. Jest to tak zwany beton samoczyszczący.

Tylko jeden suplement rozwiązuje wiele problemów.

Osiągnięto to poprzez dodanie do betonu dwutlenku tytanu - substancji o działaniu wybielającym, która do tej pory była tylko dodatkiem do żywności. Jest dodawany do żywności w tym samym celu - w celu uzyskania efektu wybielania.

• Teraz, aby uzyskać biały beton, nie musisz używać drogiego białego cementu.
• Dwutlenek tytanu z powodzeniem wybiela również zwykły szary cement, w wyniku czego można uzyskać beton dekoracyjny przy niewielkim wzroście ceny. I to nie tylko estetyka materiału.
• Dwutlenek tytanu działa również jako katalizator, który pod wpływem promieniowania ultrafioletowego wywołuje reakcję rozkładu wielu szkodliwych substancji i bakterii, które gromadzą się na zewnętrznych powierzchniach dowolnych struktur.
• Z tego powodu taki beton nazywa się również fotokatalitycznym.

• Zdolność budowania konstrukcji do samoczyszczenia odgrywa ogromną rolę w ekologii. I ogólnie zaoszczędzi to nie tylko na dekoracji budynków, ale także wyeliminuje potrzebę okresowego czyszczenia fasad.
• Ponadto większość dużych budynków o ciekawej nowoczesnej architekturze budowanych jest dziś z betonu. Na przykład w Szwecji rozpoczęto projekt mający na celu opracowanie nie tylko różnych gatunków samoczyszczącego się betonu, ale także stworzenie innych materiałów budowlanych, które można pokryć związkami katalitycznymi.
• Takie możliwości pojawiły się dzięki rozwojowi nanotechnologii. Co mają wspólnego z dwutlenkiem tytanu? To proste - nie tylko jego proszek, ale nanocząsteczki są stosowane jako katalizator. A im są mniejsze, tym aktywniej przejawiają się jego właściwości.

Tak poza tym! W Japonii podobna technologia jest od dawna stosowana w produkcji płytek ceramicznych i paneli elewacyjnych.

Fotoceramiki elewacyjne

Szwedzi uważają, że konieczne jest znaczne przyspieszenie badań w dziedzinie wykorzystania fotokatalizatorów i planują wprowadzenie seryjnej produkcji takich materiałów. W końcu katalizator zawarty w nich lub na nich oczyści nie tylko powierzchnię samej konstrukcji, ale także powietrze wokół niej.

Potrzebują tego szczególnie betonowe tunele, przez które stale porusza się samochód. UE przeznaczyła na te badania porządną sumę - ponad 2 miliardy dolarów. Europa ma duże nadzieje na te technologie.

Półprzezroczysty beton

Innowacyjne osiągnięcia w dziedzinie budownictwa obejmują również technologie tworzenia półprzezroczystych materiałów.Beton, który, jak się okazuje, może również przenosić światło, nie został zignorowany.

Jaki jest powód efektu optycznego

Brak dużego wypełniacza przyczynia się do tego zjawiska (są tylko wióry granitowe lub marmurowe), a obecność włókna szklanego:

• Jest dodawany nie więcej niż 5% całkowitej objętości betonu, co pozwala zachować wszystkie jego podstawowe cechy: od wytrzymałości do wodoodporności.
• W rzeczywistości włókno szklane działa tutaj jako włókno wzmacniające i chroni produkt przed deformacją.
• Dlaczego potrzebujemy takich metamorfoz, a nawet tak drogich? Ale faktem jest, że ten materiał ma ogromny potencjał w dziedzinie projektowania.
• Bloki nie są całkowicie przezroczyste, transmitują jedynie światłocień, a gdy zmienia się oświetlenie, zmienia się wzór.

Co mogę powiedzieć - lepiej raz zobaczyć!

Uwaga! Stopień przezroczystości betonu nie zależy od jego grubości, ale od ilości zawartych w nim włókien światłowodowych. Z wyglądu produkt wykonany z takiego betonu można porównać z cennymi odmianami naturalnego polerowanego kamienia, co umożliwiło zastosowanie go do aranżacji wnętrz.

Dziś półprzezroczysty beton produkowany jest również w Rosji. Istnieje kilka opcji jego wykonania.

Są to cztery podstawowe kolory:

• ciemno szary,
• jasny szary
• biały (marmurkowy)
• żółto-brązowy (pod piaskowcem).

Ale podczas wykonywania betonu na zamówienie można go zabarwić na dowolny kolor. Wzór i struktura materiału mogą się również różnić w zależności od życzeń klienta.

Dziś nie tylko przegrody wewnętrzne i płyty elewacyjne są wykonane z półprzezroczystego betonu, ale także blaty, barki i recepcje, małe formy architektoniczne (ławki, ogrodzenia) - a nawet lampy.

Wniosek

Dzisiaj programiści zwracają uwagę na taki kierunek, jak recykling betonu - czyli jego recykling. Początkowo chodziło o to, że w wyniku głębokiej obróbki można było uzyskać spoiwo, które może być odpowiednie nawet do produkcji betonu niskiej jakości.

Kruszenie betonu zbrojonego przed wysłaniem do recyklingu

Ale dzisiaj ten sam NIIZHB już pracuje nad sposobem uzyskania betonu o wysokiej wytrzymałości z takiego spoiwa. Nawiasem mówiąc, jego przywództwo w Ministerstwie Budownictwa złożyło propozycję przyjęcia konkretnego programu rozwoju technologii. W końcu beton jest materiałem stulecia - i jest mało prawdopodobne, aby cokolwiek zmieniło się w najbliższej przyszłości.