Innovation inom betongproduktion: det är intressant

Gusevsky Andrey Anatolyevich

Innovativa teknologier: genomskinlig betong

Vanlig och ramarmerad betong har under de senaste hundra åren varit och förblir det viktigaste byggnadsmaterialet i hela världen. Produktionsvolymen är dubbelt så mycket som alla andra tillverkade material, inklusive så populärt som plast, tegel och keramiska plattor.

Betong dominerar av det enkla skälet att det ofta inte finns några andra alternativ till det. Därför blir inte några innovativa idéer angående detta material obemärkt av forskare och byggare.

Nytt aggregat för lättbetong

I grund och botten rör innovativ verksamhet i förhållande till betong utvecklingen av dess nya typer, förstärkning för den, tillsatser. Dessutom arbetar specialister också med att skapa nya strukturer och tekniker som maximerar skyddet eller återställningen av betong.

Allt kan byggas av betong

Så:

• Idag har vårt forskningsinstitut redan utvecklat betong med så frostbeständighet och vattenbeständighet att frågan om att minska prestandan hos strukturer och beläggningar kan sägas tas bort från dagordningen.
• Särskild uppmärksamhet ägnas åt skapandet av betong baserat på självutvidgande cement. De ger betongkonstruktioner med sprickmotstånd och samma vattenbeständighet, vilket är så viktigt för konstruktioner med lång längd eller utsätts för aggressiva miljöer.
• Och sådan betong har redan börjat användas idag vid byggandet av industrianläggningar. Men inom anläggning är det största intresset nitade på att skapa ultralätt betongblandningar med hög hållfasthetsegenskaper.
• Institutet som nämns ovan får redan lätt värmeeffektiv betong med märket M600, vilket gör att de kan användas i alla klimatområden i landet. Glasartat aggregat tillverkat av kiselhaltiga stenar används som fyllmedel i sådan betong.

Vid storskalig konstruktion bör den ersätta aggregat från lätt expanderad lera (expanderad lera, agloporit). Men varför glädde de oss inte?

Forskares argument

För det första finns det inte tillräckligt med resurser i vårt land för tillverkning av expanderad lera i rätt mängd, eftersom reserverna för lätt expanderad lera, av vilka det inte finns för många, snabbt tappas. Och avlagringar av kiselhaltiga stenar kan knappast uttömmas under de närmaste hundra åren. Men detta är naturligtvis inte det viktigaste. Trots allt, om det nya fyllmedlet inte hade fördelar jämfört med det gamla, skulle det inte finnas något att prata om. Anledningen ligger någon annanstans.

I Ryssland började man bygga lera-betong för 50 år sedan, och i princip kan du fortfarande fortsätta, eftersom vi har ungefär tvåhundra fabriker som producerar detta sammanlagda belopp på 16 miljoner. kubikmeter per år. Det finns många utvecklingar inom detta område, men produktionsverkligheten är långt ifrån dem. Expanderad lera med en densitet på 400 kg / m3, eller betong baserad på den med en densitet på 800 kg / m3, produceras inte för mycket.

Så:

• Expanderad perlit har alltid betraktats som det mest lovande lätta betongaggregatet. Men återigen: råvaror, produktionsbas och vissa tekniska svårigheter ger inte anledning att anse detta material lovande. Därför är frågan om att hitta alternativa aggregerade alternativ för betong fortfarande relevant.
• Forskare fokuserar alltid på möjligheterna att utvidga råmaterialbasen - särskilt när det gäller strukturbetong. De är mest intresserade av grusliknande fyllmedel med slutna celler, vars fasta fas är nästan hundra procent i ett amorft (glasartat) tillstånd.
• Anledningen till detta är säkerheten att glasartade aggregat med ökade hållfasthetsegenskaper gör det möjligt att erhålla betong som är effektiv med tanke på mekanik och värmekonstruktion - och inte bara värmeisolerande, utan också strukturella. Detta gör det möjligt att implementera de mest rationella designlösningarna för att bygga kuvert för olika klimatförhållanden.

Hur som helst, skapandet av lättbetong med ökade hållfasthetsegenskaper gör det möjligt för oss att återvända från treskiktsväggskonstruktioner till enskiktsskikt. Samtidigt räcker en tjocklek på 40-50 cm för att ge maximal väggbeständighet mot värmeöverföring.

Självrengörande betong

En annan nyhet var skapandet av betong med högre estetiska egenskaper - det vill säga ytan inte kräver efterbehandling. Detta är den så kallade självrengörande betongen.

Bara ett tillägg löser mycket.

Detta uppnåddes genom att tillsätta titandioxid till betongen - ett ämne med en blekningseffekt, som fram till dess endast var ett livsmedelstillsats. Det läggs till mat för samma ändamål - för att uppnå en blekande effekt.

• För att få vitbetong behöver du inte använda dyr vit cement.
• Titandioxid vitnar också framgångsrikt med vanlig grå cement, varför dekorativ betong kan erhållas med en liten prisökning. Och det är inte bara materialets estetik.
• Titandioxid fungerar också som en katalysator, som, under påverkan av ultraviolett strålning, utlöser nedbrytningsreaktionen för många skadliga ämnen och bakterier som samlas på de yttre ytorna av alla strukturer.
• Av denna anledning kallas sådan betong också fotokatalytisk.

• Förmågan att bygga strukturer för självrensning spelar en enorm roll i ekologin. Hur som helst kommer det att spara inte bara på dekoration av byggnader, utan också eliminera behovet av periodisk rengöring av fasader.
• Dessutom är de flesta av de stora byggnaderna med intressant modern arkitektur byggda idag av betong. I Sverige har till exempel ett projekt inletts för att utveckla inte bara olika kvaliteter av självrengörande betong utan också skapandet av andra byggnadsmaterial som kan beläggas med katalytiska föreningar.
• Sådana möjligheter dök upp på grund av utvecklingen av nanoteknologi. Vad har de att göra med titandioxid? Det är enkelt - inte bara dess pulver, utan nanopartiklar används som katalysator. Och ju mindre de är, desto mer aktivt manifesteras dess egenskaper.

Förresten! I Japan har en liknande teknik länge använts för tillverkning av keramiska plattor och fasadpaneler.

Fasadfotokameramik

Svenskarna anser att det är nödvändigt att väsentligt främja forskning inom användningen av fotokatalysatorer och planerar att etablera serieproduktion av sådana material. När allt kommer omkring, kommer katalysatorn som finns i dem eller på dem att rengöra inte bara ytan på själva strukturen utan också luften runt den.

Betongtunnlar, genom vilka flödet av bilar ständigt rör sig, behöver detta särskilt. EU har avsatt en snygg summa för dessa studier - mer än 2 miljarder dollar. Så Europa har också stora förhoppningar för denna teknik.

Genomskinlig betong

Innovativ utveckling inom konstruktionen inkluderar också teknik för att skapa genomskinliga material.Betong, som, visar sig, också kan överföra ljus, har inte ignorerats.

Vad är orsaken till den optiska effekten

Frånvaron av ett stort fyllmedel bidrar till detta fenomen (det finns bara granit eller marmor chips) och närvaron av glasfiber:

• Det läggs till högst 5% av den totala volymen betong, vilket gör att du kan behålla alla dess grundläggande egenskaper: från styrka till vattenbeständighet.
• I själva verket fungerar fiberglas här som en förstärkande fiber och hindrar produkten från deformation.
• Varför behöver vi sådana metamorfoser och till och med sådana dyra? Men faktum är att detta material har en enorm potential inom designområdet.
• Blocken är inte helt transparenta, de överför bara chiaroscuro, och när belysningen ändras ändrar de mönstret.

Vad kan jag säga - det är bättre att se en gång!

Notera! Graden av transparens för betong beror inte på dess tjocklek, utan av mängden optiska fibrer i den. I utseende kan en produkt tillverkad av sådan betong jämföras med värdefulla sorter av naturlig polerad sten, vilket möjliggjorde dess användning i inredning.

Idag produceras genomskinlig betong också i Ryssland. Det finns flera alternativ för genomförandet.

Dessa är fyra grundfärger:

• mörkgrå,
• ljusgrå
• vit (marmorerad)
• gulbrun (under sandsten).

Men när du utför betong på beställning kan den färgas i valfri färg. Mönstret och strukturen på materialet kan också variera beroende på kundens önskemål.

Idag är inte bara inre skiljeväggar och fasadplattor tillverkade av genomskinlig betong utan också bänkskivor, bar- och mottagningsdiskar, små arkitektoniska former (bänkar, staket) - och till och med lampor.

Slutsats

Utvecklare i dag uppmärksamma en sådan riktning som återvinning av betong - det vill säga återvinning. Först var det en fråga om det faktum att det genom djupbearbetning var möjligt att få ett bindemedel, som kunde vara lämpligt även för tillverkning av betong av låg kvalitet.

Krossad armerad betong innan den skickas till återvinning

Men idag arbetar samma NIIZHB redan med hur man kan få höghållfast betong från ett sådant bindemedel. Förresten, hans ledarskap i byggnadsministeriet lade fram ett förslag att anta ett konkret teknikutvecklingsprogram. När allt kommer omkring är betong århundradets material - och det är osannolikt att något kommer att förändras inom en snar framtid.