Строительные современные материалы и технологии: Самые прогрессивные инновационные строительные материалы

Технология производства современных строительных материалов

Главная

Блог ВладейЛегко

Технология производства современных строительных материалов

15/03

2019

Качество строительных материалов и долговечность конструкций являются одной из актуальных задач современного строительства. Приоритетными направлениями развития промышленности строительных материалов является обеспечение высоких эксплуатационных свойств и конкурентоспособности продукции, снижение энергоемкости технологических процессов получения, использование местных сырьевых ресурсов, а также увеличение объемов производства.

Новый этап развития общества связан с созданием комфортной среды обитания человека, в том числе за счет использования достижений строительного материаловедения. Для реализации этого необходимы новые подходы и приемы проектирования и синтеза строительных материалов, заключающиеся в рациональном выборе сырья и комплекса современных модификаторов, позволяющих достичь заданные физико–механические характеристики строительных материалов и изделий из них.

Тенденция повышения стоимости теплоэнергетических ресурсов приводит к необходимости повышения теплозащиты зданий. В связи с этим проблема снижения теплопотерь в зданиях потребовала создания эффективных теплоизоляционных материалов. Однако следует отметить, что в современном строительстве для повышения тепловой защиты зданий в большинстве случаев используются полимерные материалы, для которых, кроме негативного воздействия на человека вредных химических веществ, характерной особенностью являются процессы старения и деградации. Наиболее благоприятными, с этой точки зрения, для обеспечения комфортных и безопасных условий проживания являются минеральные теплоизоляционные материалы, например, автоклавные и неавтоклавные ячеистые бетоны.

В настоящее время всё большее применение в строительстве находят модифицированные мелкозернистые бетоны, изготавливаемые с использованием мелких фракций щебня (щебень 5 – 10 мм) или бесщебеночные бетоны, изготавливаемые с использованием нескольких фракций песка. Современные технологии изготовления бетонных смесей позволяют получать как традиционные бетоны средних классов, так и высокопрочные — прочностью до 100 -150 МПа.

Производство строительных и отделочных материалов представляет собой огромную отрасль промышленности с широкой номенклатурой изделий. Однако, следует отметить, что качество строительных материалов, с которыми мы сталкиваемся каждый день и, более того, живем в их «окружении», зачастую оставляет желать много лучшего.

Не секрет, что многие недобросовестные производители не указывают состава, свойства материалов или указывают состав, не соответствующий действительности и т.д. Это, если посмотреть на проблему, с одной стороны. С другой стороны, если использовать даже качественные строительные материалы, то при некачественном производстве работ можно получить неудовлетворительный результат. В отдельных случаях потребитель, приобретая хороший материал, при недоброкачественном его применении просто выбрасывает деньги на ветер.

Таким образом, качество строительных материалов и технологии производства работ являются сегодня огромной проблемой для потребителя.

В рамках своих компетенций постараемся ответить на вопросы, касающиеся некоторых современных строительных материалов и проконсультировать по вопросам их характеристик, свойств, возможности и целесообразности применения в тех или иных условиях эксплуатации.

Олег Тараканов Подробно об авторе

Список рекомендуемых статей

Комментарии

Для того чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь

Кафедра строительных материалов

Кафедра строительных материалов

Кафедра строительных материалов основана в 1923 году профессором доктором технических наук Ельчаниновым Михаил Григорьевичем.
Кафедра является выпускающей для направлений подготовки 08.04.01 «Строительство», «Долговечность и эксплуатационная надежность строительных конструкций зданий и сооружений»

Состав кафедры на 2022 год

Первый выпуск Магистерской программы «Долговечность и эксплуатационная надежность строительных конструкций зданий и сооружений» (направление подготовки 08.

Научно-исследовательская деятельность кафедры

На кафедре проводится исследовательская работа по двум основным направлениям:
— Разработка композиционных цементных, гипсовых, гипсоангидритовых, ангидритовых, магнезиальных, шлакощелочных и вяжущих, гидравлической извести и романцемента на основе и с применением местного сырья и отходов промышленности и составов и технологии производства материалов и изделий на их основе;
— Проведение климатических испытаний композиционных материалов, разработка методик ускоренных климатических испытаний.

Испытание балки с системой внешнего армирования

Исследования ползучести адгезивов

Методы многомерного анализа данных

Компьютерное проектирование изделий из ПКМ

Исследование водонабухающих пакеров

Лабораторная база кафедры включает стандартное испытательное оборудование, а также разработанное силами сотрудников кафедры установки для ускоренных климатических испытаний.

Установка двух-осного растяжения

Установка циклического нагружения

Стенды длительного нагружения

Основные читаемые дисциплины

• Материаловедение
• Технология конструкционных материалов
• Строительные материалы
• Строительные материалы и изделия
• Современные материалы в строительстве
• Местные строительные материалы
• Вяжущие вещества
• Дорожно-строительные материалы
• Архитектурное материаловедение
• Современные отделочные материалы в реставрации
• Современные отделочные материалы в архитектуре
• Архитектурно-реставрационное материаловедение
• Реставрационное материаловедение
• Химия цемента
• Металловедение
• Дорожное материаловедение и технология дорожно-строительных материалов
• Современные материалы в строительстве

Основные научные направления

• Изучение свойств сырья, разработка и создание новых строительных материалов и технологий по заказам производственных, проектных и научно-исследовательских организаций
• Изучение сырьевой базы промышленности строительных материалов и строительно-технических свойств различных видов сырья природного и техногенного происхождения;
• Разработка составов сырьевых смесей и технологии производства всех видов строительных материалов на основе природного и техногенного сырья;
• Разработка композиционных цементных, гипсовых, гипсоангидритовых, ангидритовых, магнезиальных, шлакощелочных и вяжущих, гидравлической извести и романцемента на основе и с применением местного сырья и отходов промышленности и составов и технологии производства материалов и изделий на их основе;
• Разработка составов высокопрочных бетонов и фибробетонов и изделий из них и технологии их производства;
• Разработка составов сырьевых смесей стеновых, отделочных, теплоизоляционных и специальных керамических материалов и технологии их производства;
• Разработка составов и технологии декоративных бетонов и изделий из них

Лабораторная база кафедры

• Лаборатория испытания строительных материалов
• Лаборатория технологии металлов и сварки

Особые сведения для проектных и производственных фирм

• Лаборатория испытания строительных материалов имеет свидетельство ФГУ «Татарстанский ЦСМ» на право проведения испытаний качества строительных материалов для строительных организаций и предприятий строительной индустрии и выполняет заказы по договорам с ними;
• Кафедра организует повышение квалификации работников лабораторий и инженеров по качеству предприятий строительной индустрии и строительных организаций;
• Кафедра принимает в очную и заочную аспирантуру для подготовки кандидатов наук по специальности 05. 23.05 — Строительные материалы и изделия сотрудников проектных институтов, строительных организаций и предприятий промышленности строительных материалов;
• Кафедра на договорных началах производит разработку строительных материалов и на основе природного сырья, продукции и отходов различных отраслей промышленности и технологии их производства.

Документы

• Положение о кафедре
• Презентация кафедры строительных материалов  .ppt

Контактная информация:

•    420043, г. Казань, ул. Зеленая, 1, корпус 1, этаж 1, каб. 1-23, 1-24
•    Зав.каф.  (843) 526-93—11, факс (843) 526-93-11.
  
•    Тел.  (843) 510-47-27, 510-47-28
    Кафедра работает:

•     УВП с 8-00 до 15-00  —  ежедневно;
•     Преподаватели  — по расписанию занятий.
  

Вернуться назад

10- Инновационные строительные материалы, используемые во всем мире — RTF

Инновации в строительных материалах – это непрекращающаяся реальность нашей строительной отрасли, в которой преобладают непобедимые технологии и знания. Наш комфорт и желание достичь новых высот постоянно побуждают нас исследовать все глубже и дальше – новое или существующее. Инновации — это не всегда создание новых технологий или материалов, а развитие того, что у нас уже есть, развитие данного и экспериментирование с ним. В архитектуре это может быть либо художественное использование отходов, либо более культивированное использование основных строительных материалов в соответствии с правилом устойчивости, либо их использование более целенаправленным или выразительным способом.

10 способов инновационного использования материалов архитекторами в своих зданиях-

CLT – это устойчивая и эластичная форма инженерной древесины, которая не требует сжигания ископаемых топлива при его строительстве. Он изготавливается путем склеивания слоев цельного пиломатериала вместе, причем слои укладываются перпендикулярно друг другу, что делает его более прочным на растяжение и большую прочность на сжатие. Возникший в Европе, CLT в настоящее время используется во всем мире, играет роль превосходного строительного материала благодаря более быстрому производству, отличному качеству и гибкости в дизайне. Первоначальные затраты на материал выше, но с учетом полной стоимости строительства получается экономия. Из-за естественной эстетики и прочности дизайнеры и строители в настоящее время придумывают строительство небоскребов на основе CLT. Один из ярких примеров использования CLT в здании:

Информация о проекте:

Название проекта: The Smile
Архитектор: Элисон Брукс Архитектор
Местоположение: Лондон
Тип здания: павильон Сочетание архитектуры, паблик-арта и павильона на плацу Колледжа искусств Челси, демонстрирующего возможности использования CLT.

2. Утрамбованная земля

Утрамбованная земляная конструкция, базирующаяся в основном в Гане, представляет собой местный доступный материал, используемый в строительной системе, в которой земля прессуется в деревянные ящики. Затем обильная глина укладывается слоями высотой 15 см и уплотняется инструментами для достижения упругости и долговечности. Этот материал высоко ценится как эстетический материал на континенте к югу от Сахары наряду с его экологическими и экономическими преимуществами при строительстве жилья для 1,7 миллиона домов. Hive Earth работает над этим проектом в сельских районах Ганы, и один из примеров выглядит следующим образом: —

Эти стены сделаны из смеси земли, песка, глины и 5% цемента (или извести), и благодаря этому; на стенах образуются несколько волн и узоров, что производит неизгладимое завораживающее впечатление. Хотя все эти цвета являются естественными благодаря доступной земле, и, следовательно, они уменьшают зависимость от красок и других герметиков, которые выделяют газы, делая интерьер более прохладным и чистым в жарком и влажном климате Ганы.

Бетон — это ахроматический символ силы, вызывающий резкость и шероховатость при воздействии на человеческие чувства. Однако при добавлении соответствующих пигментированных добавок к цементу, гравию, песку и воде бетонные смеси могут быть окрашены. Помимо эстетики, он добавляет ощущение перспективы и контраста с окружающей средой, уменьшая при этом зависимость от красок и герметиков.

Информация о проекте:

Название проекта: Casa Terra
Архитектор: BernardesArquitetura
Местоположение: Итайпава, Бразилия
Тип здания: Жилой

Красновато-коричневая текстура этого дома прекрасно дополняет окружающие холмы и пышный ландшафт. Стены эмульгированы пигментированным бетоном из оксида железа.

Это термопластичный композит из углеродного волокна, используемый для наружной отделки зданий исключительно в целях обеспечения устойчивости и защиты конструкций от землетрясений, в основном в Японии. Это самая легкая сейсмическая арматура, тонкая и, следовательно, чрезвычайно прочная, придающая конструкции эстетический вид.

Информация о проекте:

Название проекта: Головной офис Komatsu Seiren
Архитектор: Кенго Кума
Местоположение: Япония
Тип здания: Офис

Легко транспортируемый, устойчивый и чрезвычайно прочный строительный материал создает напряжение и сжатие, поддерживая конструкцию. Он передает все боковые нагрузки, тем самым защищая здание от любых сотрясений. Он в 5 раз легче классических металлических стержней, что способствует еще более легкой конструкции.

Интересное, но примечательное изобретение, в котором цемент поглощает солнечный свет днем ​​и излучает его ночью. Этот метод позволяет разрушать свойства кристаллизации материалов и позволяет свету проходить, делая его непрозрачным. Этот высокоэнергоэффективный материал доминирует в архитектурной индустрии и, как ожидается, будет использоваться в ванных комнатах, бассейнах, фасадах, дорогах, парковках и кухнях. Его также можно использовать в дорожных знаках из-за светоизлучающих свойств. Этот материал состоит из кремнезема, речного песка, промышленных отходов, щелочи и воды.

6. Блоки для окурков

В мире насчитывается около 1 миллиарда курильщиков. Вы представляете, сколько отходов производится в мире только из-за этих окурков? На тротуарах, вокруг зданий и почти везде! RMIT придумал решение, позволяющее компенсировать отходы и эффективно использовать их при производстве кирпича. Около 1% окурков должно быть использовано в производстве, что позволит получить более экологичный, легкий и энергоэффективный строительный материал. В результате получается равномерный продукт, повышающий изоляционные свойства материала и решающий проблемы будущего.

Можем ли мы использовать традиционные материалы инновационным способом, который решит наши проблемы и поможет пользователям здания контролировать попадание тепла в здание? Глиняные кирпичи являются решением этой проблемы. Необычная форма этого кирпича помогает в основном блокировать солнце и позволяет зданию дышать через его полые ядра, пропуская воздух. Эта конструкция способствует проникновению шума извне в здание, способствуя тепловому комфорту пользователей здания. Свойства 3D придают фасаду эстетический вид и могут быть использованы для формирования нескольких форм и узоров на наружных стенах.

Нам всем нравится деревянная отделка полов, конструкционных материалов и потолков. Этот материал, являющийся одним из старейших, находится на пути к изменению, когда исследователи экспериментируют с тем, чтобы сделать его прозрачным. Являясь отличной альтернативой стеклу и пластику, прозрачное дерево экологично и энергоэффективно. В процессе производства лигнин заменяют полимерами, чтобы сделать его прозрачным.

Модульный бамбук подходит для самого универсального строительного материала. Обладая малым весом, доступностью в изобилии и прочностью, чем сталь, этот материал может принимать любую форму в строительстве, а также выступать в качестве основной сейсмостойкой конструкции в различных частях мира. Бамбук может вырасти до 4 футов за пару часов и в основном используется в недорогом жилье на Филиппинах, в Индонезии и на других низменных островах.

Эти панели формируются путем нагнетания воздуха в расплавленный алюминий и при определенной температуре, когда пузырьки воздуха стабилизируются, образуя пенопластовые панели, которые создают интригующие узоры и слои для непрозрачности, текстуры, прозрачности и яркости. В соответствии с производственным процессом пенопластовые панели могут иметь различную плотность, форму и видимость.

Эти звукопоглощающие панели создают узоры в интерьерах и играют важную роль в оттенках и тенях. Алюминиевая пена, использованная на фасаде, демонстрирует тоталитарность и бесконечность конструкции и придает ей индивидуальность. Его производство разделяет материал на три типа: малый, средний и большой алюминиевый элемент. Придавая «пенистый» вид, этот материал классифицирует будущее металлического фасада с дышащими порами.

Новые строительные материалы в строительной отрасли

На этой странице

• Значительная экономия материалов
• Безопасность благодаря полимербетону
• Нанотехнологии в строительстве

Инновационные строительные материалы формируют будущее строительства. Ученые и технологи напряженно работают над исследованиями и разработкой новых строительных материалов, а также над дальнейшим развитием тех, которые доказали свою ценность. Они должны быть эффективными, долговечными, устойчивыми и безопасными. Цель состоит в том, чтобы повысить эффективность, рентабельность и экологичность. Новые материалы позволяют лучше подходить к революционным изменениям в архитектуре и придавать городам новый вид.

Углеродный бетон: высокоэффективный материал представляет собой композит из бетона и углеродных волокон, прочнее, легче и долговечнее , чем обычный бетон. Углерод не ржавеет, бетонное покрытие, как и в случае железобетона, не требуется. Расход песка и Выбросы CO2 в связи с производством железобетона, таким образом, можно было бы значительно сократить. Строительный материал может быть изготовлен из любого вещества, содержащего углерод. В настоящее время исследователи используют лигнины, отходы производства древесины. По сравнению с железобетоном углерод также выигрывает по несущей способности и весу.

В 2019 году на территории кампуса Technische Universität (TU) Dresden (Технический университет Дрездена) под руководством консорциума TU «C³ Carbon Concrete Composite» был создан двухэтажный эталонный объект из углерода. Председатель C³ Профессор Манфред Курбах, глава Института монолитного строительства: «C-Cube призван проиллюстрировать свойства углеродного бетона и стать ярким примером филигранной, легкой и компактной конструкции».

В офисном парке Eastsite в Мангейме компания Dreßler Bau из Штокштадта построила первое в мире здание площадью сэндвич-фасад из текстильного бетона . Площадь фасада четырехэтажного офисного здания составляет 1000 м². Как отмечает Кристоф Саттроп из Dreßler Bau, тонкостенная внешняя оболочка содержит всего две тонны щелочестойких текстильных матов из стекловолокна. Для обычного железобетонного фасада потребовалось бы почти восемь тонн стали.

Напольные элементы повышенной прочности

Исследователи из Департамента архитектуры Высшей технической школы Цюриха (Eidgenössische Technische Hochschule) разработали прочные, но легкие элементы напольного покрытия изогнутой формы, напоминающей соборы. Имея толщину всего два сантиметра и на 70 процентов легче обычного бетона, они не требуют стальной арматуры. Одна только форма обеспечивает максимальную несущую способность. 3D-печать была применена для снижения производственных затрат. Однако элементы были изготовлены не из бетона, а из песка в сочетании со специальным вяжущим.

Филипп Блок из Швейцарской высшей технической школы Цюриха: «Новые напольные доски в настоящее время проходят испытания при строительстве двухэтажного гостевого дома, который будет возведен на крыше нашего исследовательского здания».

Безопасность благодаря полимербетону

Очень актуальные строительные материалы которые могут гасить ударные волны в случае землетрясений или взрывов из-за их высокой способности поглощать энергию. Это достигается за счет полимербетона, который содержит пористые органические наполнители, а также волокна для армирования. Благодаря большому объему пор этот строительный материал снижает разрушительное воздействие детонации.

Инновационный строительный материал: арболитобетон

Исследователи из швейцарской инициативы Resource Wood представили новый строительный материал с исключительной несущей способностью «деревобетон». инновации в области производства бетона. Отшлифованная древесина заменяет соответствующее содержание гравия и песка с объемной долей древесины более 50 процентов.

Клееный брус для высотного строительства

Высотные здания из клееного бруса (КЛТ) ничуть не уступают бетонным конструкциям по устойчивости и огнестойкости. Учитывая его чрезвычайную прочность, высокую огнестойкость и хорошую способность улавливания углекислого газа, CLT предлагает значительные преимущества: фундамент не должен быть таким сложным, а строительство может быть выполнено быстрее и тише.

Грибы в качестве изоляционного материала

В Фраунгоферовском институте экологических, безопасных и энергетических технологий (UMSICHT) в Оберхаузене, Германия, в настоящее время разрабатываются процессы, с помощью которых часть грибов, растущих под землей, — так называемый мицелий — может быть переработана в изоляционный или строительный материал. Американская компания-стартап Ecovative уже произвела пенообразный материал из мицелия. В зависимости от добавленных побочных продуктов он может быть пригоден не только в качестве изоляционного материала, но и в качестве ресурсосберегающего строительного материала и долгожданной альтернативы пластику, полистиролу или фанере.