Đổi mới trong sản xuất bê tông: thật thú vị

Gusevsky Andrey Anatolyevich

Công nghệ đổi mới: Bê tông mờ

Đồng bằng và bê tông cốt thép, trong hàng trăm năm qua đã và vẫn là vật liệu xây dựng chính trên toàn thế giới. Khối lượng sản xuất của nó gấp đôi số lượng của tất cả các vật liệu sản xuất khác, bao gồm cả siêu phổ biến như nhựa, gạch và gạch gốm.

Bê tông chiếm ưu thế vì lý do đơn giản là thường không có sự thay thế nào khác cho nó. Do đó, bất kỳ ý tưởng sáng tạo nào liên quan đến vật liệu này không được các nhà khoa học và nhà xây dựng chú ý.

Cốt liệu mới cho bê tông nhẹ

Về cơ bản, hoạt động đổi mới liên quan đến bê tông, liên quan đến sự phát triển của các loại mới, gia cố cho nó, phụ gia. Ngoài ra, các chuyên gia cũng đang nghiên cứu tạo ra các cấu trúc và công nghệ mới sẽ tối đa hóa việc bảo vệ hoặc phục hồi bê tông.

Tất cả mọi thứ có thể được xây dựng từ bê tông

Vì thế:

• Ngày nay, viện nghiên cứu của chúng tôi đã phát triển bê tông với khả năng chống băng giá và chống nước như vậy mà vấn đề giảm hiệu suất của các cấu trúc và lớp phủ có thể được loại bỏ khỏi chương trình nghị sự.
• Đặc biệt chú ý đến việc tạo ra bê tông dựa trên xi măng tự mở rộng. Chúng cung cấp các cấu trúc bê tông có khả năng chống nứt, và khả năng chống nước tương tự, điều này rất quan trọng đối với các công trình có chiều dài dài hoặc tiếp xúc với môi trường xâm thực.
• Và bê tông như vậy đã bắt đầu được sử dụng ngày nay trong việc xây dựng các cơ sở công nghiệp. Nhưng trong kỹ thuật dân dụng, mối quan tâm lớn nhất là việc tạo ra các hỗn hợp bê tông siêu nhẹ với các đặc tính cường độ cao.
• Viện được đề cập ở trên đã nhận được bê tông hiệu quả nhiệt nhẹ với thương hiệu M600, cho phép chúng được sử dụng ở bất kỳ vùng khí hậu nào của đất nước. Cốt liệu thủy tinh làm từ đá silic được sử dụng làm chất độn trong bê tông như vậy.

Trong xây dựng quy mô lớn, cần thay thế cốt liệu từ đất sét dễ dàng mở rộng (đất sét mở rộng, agloporite). Nhưng tại sao họ không làm hài lòng họ?

Luận cứ của các nhà nghiên cứu

Thứ nhất, ở nước ta không có đủ nguồn lực để sản xuất đất sét mở rộng với khối lượng cần thiết, vì trữ lượng đất sét dễ dàng mở rộng, vốn không quá nhiều, đã cạn kiệt nhanh chóng. Và tiền gửi của đá silic khó có thể cạn kiệt trong một trăm năm tới. Nhưng tất nhiên đây không phải là điều quan trọng nhất. Rốt cuộc, nếu filler mới không có lợi thế hơn cái cũ, thì sẽ không có gì để nói. Lý do nằm ở nơi khác.

Ở Nga, họ bắt đầu xây dựng từ bê tông đất sét mở rộng 50 năm trước, và về nguyên tắc, bạn vẫn có thể tiếp tục, vì chúng tôi có khoảng hai trăm nhà máy sản xuất cốt liệu này với số lượng 16 triệu. mét khối mỗi năm. Có rất nhiều sự phát triển trong lĩnh vực này, nhưng thực tế sản xuất khác xa với họ. Đất sét mở rộng với mật độ 400 kg / m3, hoặc bê tông dựa trên nó với mật độ 800 kg / m3, không được sản xuất quá nhiều.

Vì thế:

• Perlite mở rộng luôn được coi là cốt liệu bê tông nhẹ hứa hẹn nhất. Nhưng một lần nữa: nguyên liệu thô, cơ sở sản xuất, và một số khó khăn về công nghệ, không đưa ra lý do để xem xét vật liệu này có triển vọng. Do đó, vấn đề tìm kiếm các lựa chọn tổng hợp thay thế cho bê tông vẫn còn có liên quan.
• Các nhà nghiên cứu luôn tập trung vào các khả năng mở rộng cơ sở nguyên liệu thô - đặc biệt là liên quan đến bê tông kết cấu. Hầu hết tất cả họ đều quan tâm đến chất độn giống như sỏi kín, có pha rắn gần một trăm phần trăm ở trạng thái vô định hình (thủy tinh).
• Lý do cho điều này là sự chắc chắn rằng các cốt liệu thủy tinh có đặc tính cường độ tăng sẽ giúp có được bê tông có hiệu quả từ quan điểm của cơ học và kỹ thuật nhiệt - không chỉ cách nhiệt, mà còn cả kết cấu. Điều này sẽ giúp có thể thực hiện các giải pháp thiết kế hợp lý nhất để xây dựng phong bì cho các điều kiện khí hậu khác nhau.

Dù sao, việc tạo ra bê tông nhẹ với các đặc tính cường độ tăng sẽ cho phép chúng ta trở lại từ cấu trúc tường ba lớp thành các lớp đơn. Đồng thời, độ dày 40-50 cm sẽ đủ để cung cấp khả năng chống tường tối đa để truyền nhiệt.

Bê tông tự làm sạch

Một sự đổi mới khác là việc tạo ra bê tông với chất lượng thẩm mỹ cao hơn - đó là bề mặt không cần hoàn thiện. Đây là cái gọi là bê tông tự làm sạch.

Chỉ cần một bổ sung giải quyết rất nhiều.

Điều này đã đạt được bằng cách thêm titan dioxide vào bê tông - một chất có tác dụng làm trắng, cho đến lúc đó chỉ là phụ gia thực phẩm. Nó được thêm vào thực phẩm cho cùng một mục đích - để đạt được hiệu quả làm trắng.

• Bây giờ, để có được bê tông trắng, bạn không cần phải sử dụng xi măng trắng đắt tiền.
• Titanium dioxide cũng làm trắng thành công xi măng xám thông thường, do đó, bê tông trang trí có thể thu được với giá tăng nhẹ. Và nó không chỉ là tính thẩm mỹ của vật liệu.
• Titanium dioxide cũng hoạt động như một chất xúc tác, dưới tác động của bức xạ cực tím, kích hoạt phản ứng phân hủy của nhiều chất và vi khuẩn có hại tích tụ trên bề mặt bên ngoài của bất kỳ cấu trúc nào.
• Vì lý do này, bê tông như vậy cũng được gọi là xúc tác quang.

• Khả năng xây dựng các cấu trúc để tự làm sạch, đóng một vai trò rất lớn trong hệ sinh thái. Và nói chung, nó sẽ tiết kiệm không chỉ trong việc trang trí các tòa nhà, mà còn loại bỏ sự cần thiết phải làm sạch mặt tiền định kỳ.
• Hơn nữa, hầu hết các tòa nhà lớn với kiến ​​trúc hiện đại thú vị được xây dựng ngày nay từ bê tông. Ví dụ, tại Thụy Điển, một dự án đã được triển khai để phát triển không chỉ các loại bê tông tự làm sạch khác nhau, mà còn tạo ra các vật liệu xây dựng khác có thể được phủ bằng các hợp chất xúc tác.
• Những cơ hội như vậy xuất hiện do sự phát triển của công nghệ nano. Họ phải làm gì với titan dioxide? Thật đơn giản - không chỉ là bột của nó, mà các hạt nano được sử dụng làm chất xúc tác. Và chúng càng nhỏ, các thuộc tính của nó càng được biểu hiện tích cực.

Nhân tiện! Tại Nhật Bản, một công nghệ tương tự đã được sử dụng từ lâu trong sản xuất gạch men và các tấm mặt tiền.

Mặt tiền gốm sứ

Người Thụy Điển cho rằng cần phải thúc đẩy đáng kể nghiên cứu trong lĩnh vực sử dụng xúc tác quang hóa và lên kế hoạch thiết lập sản xuất hàng loạt các vật liệu đó. Rốt cuộc, chất xúc tác có trong chúng hoặc trên chúng sẽ làm sạch không chỉ bề mặt của cấu trúc, mà cả không khí xung quanh nó.

Đường hầm bê tông, qua đó dòng chảy của ô tô liên tục di chuyển, đặc biệt cần điều này. EU đã phân bổ một khoản tiền gọn gàng cho các nghiên cứu này - hơn 2 tỷ đô la. Vì vậy, châu Âu cũng có hy vọng cao cho các công nghệ này.

Bê tông mờ

Những phát triển sáng tạo trong lĩnh vực xây dựng cũng bao gồm các công nghệ tạo ra vật liệu mờ.Bê tông, hóa ra, cũng có thể truyền ánh sáng, đã không bị bỏ qua.

Lý do của hiệu ứng quang học là gì

Sự vắng mặt của một chất độn lớn góp phần vào hiện tượng này (chỉ có đá granit hoặc đá cẩm thạch) và sự hiện diện của sợi thủy tinh:

• Nó được thêm không quá 5% tổng khối lượng bê tông, cho phép bạn duy trì tất cả các phẩm chất cơ bản của nó: từ cường độ đến khả năng chống nước.
• Trên thực tế, sợi thủy tinh ở đây hoạt động như một sợi gia cố, và giữ cho sản phẩm không bị biến dạng.
• Tại sao chúng ta cần biến chất như vậy, và thậm chí những thứ đắt tiền như vậy? Nhưng thực tế là vật liệu này có tiềm năng rất lớn trong lĩnh vực thiết kế.
• Các khối không hoàn toàn trong suốt, chúng chỉ truyền chiaroscuro, và khi ánh sáng thay đổi, chúng thay đổi mô hình.

Tôi có thể nói gì - tốt hơn là nên xem một lần!

Ghi chú! Mức độ trong suốt của bê tông không phụ thuộc vào độ dày của nó, mà phụ thuộc vào lượng sợi quang trong đó. Về ngoại hình, một sản phẩm làm bằng bê tông như vậy có thể được so sánh với các loại đá đánh bóng tự nhiên có giá trị, cho phép sử dụng nó trong thiết kế nội thất.

Ngày nay, bê tông mờ cũng được sản xuất tại Nga. Có một số tùy chọn để thực hiện nó.

Đây là bốn màu cơ bản:

• màu xám đen,
• xám nhạt
• trắng (cẩm thạch)
• màu vàng nâu (dưới sa thạch).

Nhưng khi thực hiện bê tông theo thứ tự, nó có thể được pha màu bất kỳ. Mẫu mã và cấu trúc của vật liệu cũng có thể thay đổi tùy theo mong muốn của khách hàng.

Ngày nay, không chỉ các vách ngăn nội thất và các tấm mặt tiền được làm bằng bê tông mờ, mà còn có mặt bàn, quầy bar và bàn tiếp tân, các hình thức kiến ​​trúc nhỏ (ghế dài, hàng rào) - và thậm chí cả đèn.

Phần kết luận

Các nhà phát triển ngày nay chú ý đến một hướng như tái chế bê tông - đó là tái chế của nó. Đầu tiên, một câu hỏi về thực tế là do xử lý sâu, có thể thu được chất kết dính, có thể phù hợp ngay cả để sản xuất bê tông chất lượng thấp.

Nghiền bê tông cốt thép trước khi gửi đi tái chế

Nhưng ngày nay, cùng một NIIZHB đã nghiên cứu làm thế nào để có được bê tông cường độ cao từ chất kết dính như vậy. Nhân tiện, lãnh đạo của ông trong Bộ Xây dựng đã đưa ra một đề xuất về việc áp dụng một chương trình phát triển công nghệ cụ thể. Xét cho cùng, bê tông là vật liệu của thế kỷ - và không có khả năng bất cứ điều gì sẽ thay đổi trong tương lai gần.