Современный строительный материал: Самые прогрессивные инновационные строительные материалы

Новейшие строительные материалы и их особенности

Дмитрий Крылов

Эксперт по частным домам. Опыт загородного проживания: 30 лет.

В последние годы появляется все больше решений как можно построить свой дом, все больше различных новых видов строительных материалов. Рост популярности экологического фактора в строительстве предоставляет производителям широкий спектр возможностей и рождает новые идеи насчет того, какими могут быть современные дома.

В вопросах выбора строительных материалов, у заказчиков сегодня на первый план вышли: снижение себестоимости строительства, долговечность, энергоэффективность и экологичность. Внешний вид также является критерием, хотя по большей части это дело вкуса.

В сегодняшней статье мы решили рассмотреть каковы особенности новейших стройматериалов. И чем они лучше традиционных материалов, используемых в строительстве частных домов?

1. Изолированный бетон

Застройщики используют несколько разных способов строительства домов с использованием изолированного бетона. Одним из наиболее распространенных является изолированная бетонная панель.

В чем ее отличие от традиционной? В том, что она состоит из нескольких слоев. Изолированная панель из бетона — это сборная панель толщиной от 15 до 40 см, которая содержит слой шириной от 5 до 15 см полиуретановой, либо полистирольной изоляции, запечатанной внутри бетона толщиной от 5 до 15 см с каждой стороны.

Такие панели создаются на заводе и доставляются на ваш участок. Монтируются в течение одного-двух дней, что позволяет построить дом в сжатые сроки.

Другой разновидностью этого материала является изолированная бетонная форма. Формы из бетона — это легко создаваемые конструкции, которые отливаются на строительном участке.

---

Еще одна новая технология — строительство домов полностью из армированных изоляционных бетонных панелей. Суть в том, что внутрь панелей укладывается специальная сетка из прочного текстиля, затем укладывается изолятор, затем на панели распыляется бетон. В итоге получается готовый стеновой материал, который достаточно просто отделать финишной отделкой. Сегодня это самый экономичный способ строительства с изолированным бетоном.

Различные модификации бетона, как одного из основных строительных материалов, происходят чуть-ли не с каждым годом. Все потому, что бетонные панели чрезвычайно прочны (больше, чем другие вещества), они не горят и не боятся воды, и могут выдерживать порывы ветра скоростью до 300 км в час. Плюс к тому бетонные постройки отличаются высокой устойчивостью к землетрясениям. К сожалению, бетон — ужасный изолятор, поэтому тепловой и звуковой комфорт в доме напрямую зависит от качества теплоизоляции.

Вот почему на рынке появился изолированный бетон, основными изоляторами которого стали: полистирол и полиуретан.

Толщина и плотность изоляторов в панелях могут быть разными, соответственно дома могут отличаться разными значениями коэффициента R (определяющего степень изоляции). Если вы хотите добиться максимальных значений R, нужно следовать простому правилу: чем толще панель, тем лучше.

Выбирая изолированные панели следует также учитывать значения R каждого отдельного производителя, поскольку строгих стандартов в этой отрасли еще нет.

Изолированный бетон экологически безопасен. Его долговечность превышает сотни лет, а значение R самых толстых панелей соответствует верхним значениям R любого материала. Так что, вполне возможно, такие изолированные панели скоро полностью вытеснят с рынка традиционные ж/б панели.

2. Сваи и балки, построенные с закрытой ячеичной изоляцией

Свайные дома сегодня строят, в основном, с полыми сваями и балками. Между тем это пространство тоже можно использовать для дополнительного утепления фундамента дома, что позволяет достичь более высокого значения R (теплоизоляции).

Утепленный изоляторами свайный фундамент позволяет решить множество проблем. Кроме того, массивные сваи и балки, сделанные из пиломатериала длиной не менее 120 сантиметров, также позволят построить более прочный и стабильный пол, который не просядет, не будет скрипеть и будет не так быстро разрушаться от воздействия неблагоприятных погодных условий.

Сваи и балки с закрытой ячеичной изоляцией является ключом к построению домов повышенной прочности, им не страшны лютый мороз и наводнения. Изоляция с закрытыми ячейками намного превосходит вату из стекловолокна и, в настоящее время, лидирует в промышленности по стоимости изоляции.

Конечно, для российских застройщиков, у которых каждый рубль на счету, дополнительная изоляция свай или каркаса фундамента порой выглядит слишком дорогим удовольствием. Однако в западных странах, где альтернатив электрическому отоплению нет, в то же время электроэнергия стоит намного дороже, чем у нас, эта технология уже стала востребованной.

3. Структурные изолированные панели

Панели, сделанные из полистирола или полиуретана, зажатые между листами фанеры OSB, удивительно прочны, даже когда они покрыты наружным сайдингом.

Строительство домов из структурных изолированных панелей (СИП) ведется очень быстро. Дом может быть построен за 1-2 дня, так как огромные панели для стен и кровельные панели просто привозятся на участок в готовом виде и монтируются подъемным краном.

Конечно, в отличие от изолированного бетона, стены таких домов не так прочны, т. к. закрыты листами фанеры или другого древесного материала. Но, что удивительно, как показала практика, такие стены вполне могут простоять десятки лет и не боятся погодных стихий.

Фактор изоляции не обошел стороной и эту технологию. Большинство структурных панелей содержат теплоизоляторы толщиной 15-18 см. Этого достаточно, чтобы достичь максимальных значений коэффициента R. Соответственно дома из СИП-панелей получаются очень теплыми и тихими.

Как разновидность структурных панелей, возникли сендвич-изолированные панели, в которых изоляция уложена с обеих сторон, а снаружи обшита профилированными металлическими панелями. Данная технология строительства домов получила широкое применение на Западе и постепенно набирает популярность в России.

К преимуществам сэндвичных конструкций относятся: простота установки, низкая себестоимость, высокое значение коэффициента R. Деревянные панели, используемые в сочетании с изоляцией из закрытой ячейки или полиуретана, могут также оказаться хорошим решением для эффективной и недорогой постройки частного дома.

Другие материалы

Разумеется, сегодня на рынке есть много других новейших материалов, из которых можно построить экологически чистый, тихий и теплый дом. В последнее время снова входят в моду саман и глина, улучшенные разновидности керамического кирпича и бетонных блоков. В ближайшее время мы постараемся написать в нашем блоге об особенностях этих стройматериалов.

Была ли эта статья для вас полезной? Пожалуйста, поделитесь ею в соцсетях:

Не забудьте добавить сайт Недвио в Закладки. Рассказываем о строительстве, ремонте, загородной недвижимости интересно, с пользой и понятным языком.

Современные материалы для стен дома

Содержание

• Основные материалы для строительства дома
• Кирпич
• Керамический кирпич
• Силикатный кирпич
• Ячеистые пенобетонные и газобетонные блоки
• Пенобетон
• Газобетон
• Керамзитобетон
• Возведение стен деревянными материалами
  • Сруб ручной работы
  • Дом из бруса
• Заключение

Свой дом – это то, чего хотел бы каждый из нас. Для того чтобы иметь собственное жилище, мы готовы многие года откладывать деньги, хранить сбережения в банке и тяжело работать. Дом – это не только место, где мы будем проживать некоторое время, но и то, что мы оставим своему поколению. Ведь такое сооружение мы не строим с расчетом временного жительства, поскольку надеемся, что дом будет качественно построен, и в нем проживет несколько наших поколений, дети или даже внуки. Какую память о себе мы оставим, зависит только от нас.

На строительство дома влияет много факторов, такие как: количество средств для возведения, расположение дома, климатические условия региона и многое другое. А при выборе строительного материала кружится голова, поскольку на рынке появляются все новые материалы, те, что подороже и те, что подешевле, те, о которых мы что-то знаем, и те, которые мы можем вообще в первый раз видеть. Однако согласитесь с тем, что при выборе строительного материала, вам нужно учесть не только его достоинства, но и все присущие ему недостатки. Давайте рассмотрим современные строительные материалы для стен дома.

Основные материалы для строительства дома

Несмотря на то что нет абсолютно одинаковых домов, однако, практически все они построены из одних и тех же материалов, таких как камень или дерево. Однако все эти материалы предварительно обрабатываются, что придает им необходимые свойства.

Возьмем, к примеру, дерево: брус клееный или простой, бревно, лафет. На первый взгляд, все кажется простым. Однако следует учесть, что у таких материалов очень разные характеристики. К примеру, оцилиндрованное бревно и брус – это два совершенно разных материала по своим характеристикам. А ведь это еще даже не все деревянные материалы.

Если говорить о камне, то речь идет не о диком камне, а о созданном искусственно. Такой камень был создан со всеми необходимыми свойствами, которые необходимы при постройке дома. Хотя разновидностей такого камня действительно очень много, все же их можно классифицировать в три типа:

1. Кирпич.
2. Блоки,  где связывающим компонентом выступает цемент.
3. Блоки, изготовленные на основе глины или извести.

Самое большое разнообразие материалов существует в группе строительных блоков, связывающим компонентом, которых является цемент. Зачастую в строительстве применяют легкие бетоны, отличием которых служит марка цемента, теплоизолирующие компоненты и состав наполнителя.

Кирпич

Кирпич – один из самых распространенных материалов в строительстве жилого помещения. Таким материалом вы можете строить не только дом с нуля, но и достраивать дополнительные конструкции. Почему кирпич является таким популярным? Потому что такой материал является достаточно прочным, не боится грибка, морозоустойчив. В сравнении с деревянными строительными материалами, кирпич не подвергается гниению. Также он не боится огня, ультрафиолетовых лучей и не дает сильной осадки. Кирпич представляет собой долговечный материал, который соответствует всем экологическим нормам. Прочность дома, построенного из кирпича, объясняется не только качеством материала, но и способом кладки, поскольку на нижний ряд кирпичей вяжется верхний. Таким образом, вы не увидите на стене никаких, сплошных вертикальных швов.

Конечно же, научится делать кладку своими руками совсем несложно. Это по силам даже тем, кто не имеет большого опыта в строительных работах. Однако такую работу легче будет выполнять квалифицированному специалисту, поскольку он знает многие тонкости в выполнении такой работы. Еще одним недостатком в постройке дома из кирпича является то, что кирпич имеет высокую теплоотдачу, что приводит к быстрому остыванию помещения, а на прогрев дома потребуется несколько дней. К тому же вы не сможете закончить все строительные работы достаточно быстро, поскольку кирпич представляет собой тяжелый материал, из-за которого вам придется ждать полной усадки дома, то есть несколько месяцев (хотя у дерева усадка около года). Ну и, пожалуй, один из главных недостатков это то, что цена на кирпич достаточно высока.

Хотелось бы также рассказать о силикатном и керамическом кирпиче. Именно эти два типа кирпичей зачастую применяются в строительных работах. Поэтому такая информация будет для вас полезной.

Керамический кирпич

Имеет красный оттенок. Изготавливают его из обожженной глины, что делает материал достаточно прочным. Так как глина – это природный материал, то кирпич не имеет вредных токсичных веществ. Он бывает пустотелым и полнотелым, все зависит от процента пустоты внутри материала. Такой кирпич имеет хорошие теплоизоляционные свойства.

Силикатный кирпич

Имеет белый цвет. В его состав входит песок, известь и малая часть необходимых добавок. Как и предыдущий вариант, этот кирпич также изготавливают как цельным, так и с отверстиями внутри. Достоинством сплошного силикатного кирпича является разнообразие цветов. А кирпич с полостями внутри имеет лучшие теплоизоляционные свойства. Оба варианта являются достаточно прочными.

Ячеистые пенобетонные и газобетонные блоки

Что отличает эти два материала? Внутри пенобетона находятся ячейки с воздухом, а внутри газобетона ячейки с водородом. Как у первого, так и второго вида материалов есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим каждый из них по отдельности.

Пенобетон

Кладка таким материалом не является слишком трудоемким процессом, так как блоки достаточно легкие и размером немного больше кирпича. Пеноблок имеет хорошие теплоизолирующие свойства. Важным достоинством пеноблока является то, что придать ему необходимую форму и размер не составит большого труда. Все дело в том, что его можно разрезать простой ножовкой или отрубить кусок топором. Благодаря чему вы сможете придать блоку разные формы, сделать его овальным, создать эркеры и т. д. К тому же пеноблок не горит, и его довольно удобно транспортировать.

Из недостатков можно выделить то, что пеноблок – это материал, который имеет влаговпитывающие свойства. Полная усадка стен будет выполнена примерно через год. Только после полной усадки вы сможете приступить к фасадным и внутренним работам своего дома. Что касается фундамента, то он должен быть из устойчивых фундаментных плит или монолитного бетона, благодаря этому стены не пустят трещин.

Газобетон

Достаточно дешевый материал для постройки дома, именно поэтому пользуется большой популярностью в строительной индустрии. Газоблок имеет небольшой вес, он даже легче пеноблока, что уменьшает ваши трудозатраты. Придавать материалу необходимый размер и форму можно при помощи той же ножовки. Такой материал может похвастаться качественной теплозащитой и высокой прочностью. По словам некоторых специалистов, газобетон совмещает в себе прочность камня и легкость дерева.

Большим минусом газобетона отметим то, что стена будет постоянно накапливать влагу. Во избежание этого неприятного явления, поверхность стены нужно заделать качественной гидроизолирующей отделкой. Вторым недостатком является то, что материал является довольно хрупким, поэтому при смещении стены могут образоваться большие трещины. Чтобы избежать этого, вам необходимо соорудить качественный ленточный фундамент.

Керамзитобетон

В состав такого материала входят достаточно легкие компоненты, такие как вспененная и обезжиренная глина. Хотя материал имеет небольшой вес, его применяют как для создания перегородок, так и для несущих стен. Ему присущи такие достоинства:

• в сравнении с бетоном более влагостойкий;
• стойкий при воздействии агрессивной среды;
• имеет прекрасные шумоизолирующие свойства.

Минусом керамзитобетона является то, что при попадании в поры влаги, он уменьшает свои морозоустойчивые свойства. Пористость материала также влияет и на его прочность, поскольку вам придется постоянно рассчитывать, выдержат ли нижние блоки вес следующего ряда.

Возведение стен деревянными материалами

Сруб ручной работы

Таким методом возведения стен в доме пользовались еще наши деды. Как все происходило? Сначала определялись с размером ствола дерева, после чего на дереве вырезали пазы и замки. После этого бревна соединяли, выкладывая при этом очертания дома. Далее, необходимо было выждать полной усадки дома, которая будет происходить в течение года. Только после этого приступали к заделке щелей и обшивки дверей и окон. Однако такой метод больше не используется, поскольку представляет собой достаточно сложную и трудоемкую работу. На замену ему пришел новый метод, о нем мы поговорим дальше.

Дом из бруса

Постройка дома из бруса представляет собой достаточно простой и быстрый процесс. Для того чтобы бревна были гладкими и аккуратными, их обрабатывают на производстве. Во время возведения стен, вы будете пользоваться уже готовыми деталями, собирая дом как конструктор.

Такие брусья могут быть разных размеров и сечения. Например, если брус косой, то это сделано для того чтобы лишняя вода могла с него стечь и не застаивалась на поверхности. Такой дом вы можете возвести своими руками.

Заключение

Это были основные современные материалы для стен дома. Конечно же, вы можете купить готовую конструкцию, однако, остается довольствоваться тем, что имеете. А если соорудить дом с ноля, то можно воплотить свои самые сокровенные желания, создав жилище, идеальное для вас. Если вы настроились на строительство своего дома, хорошо обдумайте, что именно вы хотели бы увидеть в конечном результате.

• Шумоизоляция стен своими руками
• Как облицевать стены своими руками
• Варианты обоев для кухни с фото
• Затирка швов керамической плитки

Современные строительные материалы: 8 лучших продуктов для современной архитектуры

С тех пор, как появились здания и дома, и с тех пор, как они были строителями и архитекторами, строительство включало поддержание ряда балансов; баланс между формой и функцией, между дизайнерскими стремлениями и финансовыми ограничениями, а также между художественным выражением (как это проявляется в работах архитекторов) и практическими заботами строительного сектора.

К этому в 2021 году мы должны добавить требования, предъявляемые к строительной отрасли изменением климата, необходимостью достижения целей по выбросам углерода и устойчивостью в целом. 9№ 0003

Строительные материалы, используемые на крыше, фасаде или внутри ванной комнаты, играют важную роль в поддержании этих различных балансов. Современные строительные материалы неизменно появляются на сцене вместе с обещаниями, что они помогут архитекторам реализовать свои дизайнерские стремления, помочь строителям воплотить эти стремления в реальность и помочь отрасли, которая борется со своими обязательствами по сокращению выбросов.

Итак, что же это за современные строительные материалы? Вот подборка некоторых из лучших.

Лучшие виды современных строительных материалов, доступных на сегодняшний день

1. 3D-графен 

Нам говорят, что материал, который считается в десять раз прочнее стали, 3D-графен произведет революцию в 3D печать. Помимо своих сильных сторон, этот материал также обладает антибактериальными и термическими свойствами, которые повышают его прочность, эластичность и долговечность. Это один из современных строительных материалов с огромным потенциалом будущего.

2. Бетон 

Если говорить о современных строительных материалах, то начинать нужно с бетона. Этот вездесущий материал не только является наиболее используемым строительным материалом на земле, но и уже давно является ключевым компонентом современной архитектуры. Хотя с положительной стороны его популярность проистекает из того факта, что его можно формовать по желанию, у него есть и свои недостатки. Например, на долю бетона приходится 5% мировых выбросов парниковых газов.

3. Сталь 

Как и в случае с бетоном, невозможно говорить о современных строительных материалах без упоминания стали. Горизонты городов, с которыми мы все знакомы, были бы невозможны без него. Но история, конечно же, не начинается и не заканчивается конструкционной сталью. Прочный, легкий и долговечный, он также является отличным материалом для оконных и дверных рам, дверных ручек, поручней и т. д. Это становится все более распространенным явлением во всех типах зданий.

4. Стекло

Какой была бы сегодня архитектура без стекла? без окон, которые позволяют нам поддерживать связь с внешним миром. Следует отметить, что не все окна одинаковы. Усилия по исследованиям и разработкам привели к внедрению стеклянных материалов, которые улучшают такие показатели, как коэффициент теплопередачи и тепловую эффективность, и помимо этого были даже новости об усилиях по разработке «интеллектуального» стекла.

5. Древесина 

Несмотря на то, что это один из старейших строительных материалов в мире, древесина и древесина определенно заслуживают своего места в любом списке современных строительных материалов. Неугасимая популярность этого материала, которая, возможно, проистекает из того простого факта, что он является органическим, кажется, предполагает, что дерево никогда не выйдет из моды. Очевидно, что вопрос устойчивости вызывает озабоченность, и все усилия, направленные на то, чтобы положить конец вырубке лесов, заслуживают поддержки, но, похоже, древесине всегда будет место в архитектуре. Появление инженерной древесины — это шаг вперед, за которым хуже не уследить.

6. Пластмасса 

Несмотря на то, что когда она производится в формах, с которыми мы наиболее знакомы (например, полиэтиленовые пакеты, упаковка и т. д.), пластик по праву вызывает много негативных отзывов в прессе, этот вездесущий материал имеет много интересных архитектурных возможностей. 3D-печать — это один из путей, который приходит на ум как интересный путь вперед, как и область биопластиков.

7. Углеродное волокно 

Углеродное волокно, как известно, обладает в пять раз большей прочностью, чем сталь, но при этом намного легче стали. Очевидно, что углеродное волокно имеет огромный потенциал в архитектурном контексте. когда дело доходит до углеродного волокна, лучший совет, безусловно, — «следите за этим пространством».

8. Органические материалы 

Как и в случае с предыдущей записью в нашем списке, совет по рассмотрению органических материалов в архитектурном контексте: «следите за этим пространством». Поскольку планета опасается экологических кризисов, а наше понимание органических материалов растет, такие направления исследований, безусловно, дают основания для надежды. Что мы теряем как вид и как планета?

Используемые современные строительные материалы

Пластик Национального центра водных видов спорта в Пекине ETFE, прочный пластик, часто используемый в качестве кровельного материала.

Стальной мост на станции Оутли 

Этот современный мост со стальными фермами, расположенный на железнодорожной станции Оутли в Сиднее, напоминает старые стальные мосты на железнодорожной сети Сиднея.

Древесина в баре/ресторане в Аделаиде 

Расположенное на улице Сент-Луис в Аделаиде, известном и оживленном районе города, это заведение, уютно расположившееся между двумя офисными зданиями, подчеркивает современное использование дерева.

Стеклянное офисное здание в северной части Сиднея 

Расположенное в северном пригороде Сиднея, в парке Маккуори, это офисное здание, которое на первый взгляд выглядит как стеклянная коробка, также включает несколько других современных строительных материалов, таких как древесина и алюминий. его экстерьер.

 

Лучшие ультрасовременные строительные материалы- 17 ​​Инновационные строительные материалы меняют подходы к строительству

Ультрасовременные строительные материалы меняют способ ведения строительства. Современные материалы экологичны, надежны и долговечны, при этом воздушные и легкие. Узнайте больше в нашем списке 15+ инновационных строительных материалов.

Современное материаловедение за последние годы заметно продвинулось вперед. Сегодня на рынке появились поистине революционные новые строительные материалы. Создаются инновационные синтетические материалы — строительные материалы, которые легче, прочнее и экологичнее традиционных материалов. Эти достижения стимулируют создание новой архитектуры, совершенно отличной от привычной и более экологичной.

Инновационные материалы: решение прошлых проблем

Когда цемент трескается, это гораздо более серьезная проблема, чем многие думают. Дело не только в эстетике, хотя это, безусловно, важно.

Нет, это проблема конструкционная: вода попадет в трещину и начнет подрывать целостность бетона. В среде с нестабильными температурами эта проблема усугубляется эффектом замораживания и размораживания. Вода в трещине расширяется в морозные зимы, раздвигая каждую сторону трещины немного дальше друг от друга. А потом, когда лед весной оттает, вода будет просачиваться глубже в цемент, углубляя трещину и подрывая структурную целостность здания.

Но что, если бы бетон мог лечить сам себя? Или асфальт, или даже металл? Только на ремонтно-восстановительных работах можно было бы сэкономить миллиарды фунтов стерлингов, не говоря уже о снижении вреда окружающей среде от замены поврежденных материалов.

Некоторые современные строительные материалы найдут свое место, пожалуй, в небольших нишах, но ряд инновационных строительных материалов имеют потенциал для широкого применения. Здания с традиционными кирпичными и бетонными конструкциями постепенно уйдут в прошлое, потому что потребности человечества очевидны: нам нужны экологичные, энергоэффективные, прочные и легкие здания, которые будут выглядеть красиво и при этом обладать высокой функциональностью.

Самые инновационные строительные материалы

Мы собрали самые интересные и инновационные материалы в строительстве, которые уже используются, а также некоторые перспективные концепции, которые тестируются в рамках пилотных проектов. Ряд строительных материалов не обязательно являются принципиально новыми — то есть технология давно разработана и апробирована, но до сих пор используется выборочно и не получила широкого распространения. Новые строительные материалы используются как для декоративной отделки, так и в качестве основных материалов в строительных конструкциях.

Итак, вот топ-15+ инновационных материалов для строительства:

1. Прозрачное дерево
2. Углеродное волокно
3. SensiTiles
4. Самовосстанавливающийся бетон
5. Аэрогель
6. Ричлайт
7. Жидкий гранит
8. Гибкий гибкий бетон
9. Бетонное полотно
10. Прозрачный алюминий
11. Массив дерева
12. Гидрокерамика
13. КАБКОМА
14. Флексикомб
15. Ультрабелая краска
16. Биоугольная футеровка
17. Конопляная арматура

ПРОЗРАЧНОЕ ДЕРЕВО

Об изобретении новейшего экологически чистого материала — прозрачного дерева — было объявлено еще в 2016 году. Однако только в 2020 году ученый, который в сотрудничестве с командой из Мэрилендского университета в Колледж-Парк заявил, что испытания завершены и достигнут стабильный результат. Прозрачная древесина как минимум в 5 раз прочнее и легче стекла, а также более термически эффективна. Именно эти характеристики делают его интересной потенциальной заменой пластиковым или стеклянным окнам. Другие преимущества: сырье является возобновляемым и экологически чистым. Бальзовое дерево быстро растет, взрослое дерево вырастает всего за 5 лет. Затраты на производство также намного ниже, чем в производстве стекла, где существует заметный углеродный след из-за необходимых высоких температур и электричества, используемого в процессе.

Прозрачная древесина достаточно гибкая, так как содержит натуральную целлюлозу. Чтобы добиться прозрачности, пробковое дерево пропитывают специальным раствором, а затем в структуру добавляют эпоксидную смолу. Вместо традиционных стеклопакетов или других элементов в строительных конструкциях можно использовать прозрачное дерево или деревянное стекло, которые должны быть прозрачными, но при этом прочными, экологичными и энергоэффективными.

УГЛЕРОДНОЕ ВОЛОКНО

Углеродное волокно — это действительно материал будущего, хотя он уже давно используется в разных видах спорта! Тем не менее, этот инновационный материал все чаще используется в строительстве, отрасли, которая часто требует сочетания прочности и легкости. Углеродное волокно на 75% легче железа и на 30% легче алюминия. Применяется для армирования традиционных строительных материалов для повышения их прочности — кирпича, железобетонных блоков, деревянных конструкций, — а также для уменьшения толщины панелей и, соответственно, снижения их веса. Армирование бетона углеродным волокном также обеспечивает отличную теплоизоляцию. Единственным недостатком, ограничивающим его широкое применение, является высокая стоимость материала.

SENSITILES — ДЕКОРАТИВНАЯ АКРИЛОВАЯ ПЛИТКА

Инновационные строительные материалы не всегда представляют собой материалы с инновационными физическими свойствами, такими как прочность или безопасность. Это также могут быть материалы, в которых объединены технологии для эффектного декора и воплощения самых экстравагантных дизайнерских идей. Новый вид отделочного строительного материала — чувствительная плитка с акриловым волокном, которая реагирует на ваши движения, прикосновения или источники света. Оптическое волокно пропускает свет и реагирует: плитка может мерцать, светиться, ловить и рассеивать на своей поверхности соседние цвета. Отделка этим материалом открывает новые возможности в архитектуре и дизайне интерьера.

САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ БЕТОН

Термин «самовосстанавливающийся бетон» звучит более чем фантастически. Еще в 2015 году изобретатель Хенк Йонкерс из Делфтского технологического университета продемонстрировал инновационный метод ремонта трещин в бетоне с помощью бактерий. Принцип технологии прост: в бетон добавлялись капсулы со специфическими бактериями и питательными веществами для них: бактерии активировались, как только попадала вода. Треснувший бетон был восстановлен влагой, заполненной известняком, произведенным бактериями.

Помимо этой биотехнологии, существует еще одна альтернатива от корейских исследователей, в которой в бетон добавляются капсулы определенного полимера. Под воздействием влаги и солнечных лучей он тоже начинает реагировать, набухая и заполняя трещину.

Традиционный бетон — очень надежный и хорошо зарекомендовавший себя строительный материал, но при растрескивании он теряет свои свойства. Многие специалисты по материаловедению во всем мире работают над современным обновлением базового материала.

Недавно американские ученые из Вустерского политехнического института (WPI) также представили доказательства того, что они разработали биобетон. В этом случае добавляется фермент, реагирующий с выделяющими CO2 кристаллами карбоната кальция — их свойства аналогичны бетону. В результате все трещины заполняются, а прочность бетона повышается. Этот метод позволяет восстановить трещину в 1 мм за один день.

Еще одна разработка ученых из Университета Колорадо основана на фотосинтезе бактерий. T Bioconcrete состоит из смеси цианобактерий – фотосинтезирующих бактерий – желатина и песка. Они реагируют на воду и увеличиваются в размерах, чтобы заполнить любые полости.

АИРГЕЛЬ

Самый твердый и самый легкий материал в мире на 99,8% состоит из воздуха!

Этот синтетический пористый сверхлегкий материал получен из геля, в котором жидкий компонент геля заменен газом. В результате получается очень твердое тело с чрезвычайно низкой плотностью и низкой теплопроводностью. На ощупь он напоминает хрупкий пенополистирол. Аэрогели могут быть изготовлены из различных химических соединений. Впервые он был выпущен в 1931 году как детище Сэмюэля Стивенса Кистлера. Он утверждал, что может заменить жидкость газом без сжатия конструкции. Первые аэрогели были сделаны из силикагелей. Более поздние работы Кистлера касались аэрогелей на основе оксида алюминия, оксида хрома и диоксида олова. Углеродные аэрогели были впервые разработаны в конце 19 века.80-е годы. Особенностью аэрогелей является то, что они могут иметь меньшую теплопроводность, чем у содержащегося в них газа. Этот материал является прекрасным теплоизолятором, поэтому широко применяется для экологически чистой и эффективной теплоизоляции в промышленных масштабах. Благодаря высокой и тонкой пористости структуры аэрогели можно использовать в качестве собирающей матрицы для мельчайших частиц пыли.

РИХЛИТ

Richlite — прочный бумажный композитный материал. Он изготовлен из макулатуры, которая спрессована в твердые гладкие панели, пригодные для обработки. Бумага из надлежащих источников гораздо более экологична, чем многие из наиболее распространенных материалов, используемых в строительстве, и это одно из основных преимуществ Richlite. Однако технология превращает его в удивительное сырье, так необходимое для экостроительства.

В отличие от камня или других твердых поверхностей, Richlite работает так же, как плотная древесина, и его можно легко фрезеровать, шлифовать и соединять. Ричлайт также является водостойким и гигиеничным материалом, обладающим низким влагопоглощением, высокой термостойкостью и огнестойкостью. Не помешает и то, что выглядит хорошо, с натуральным финишем. В результате его используют во многих отраслях, от строительства до дизайна мебели. Он даже используется для производства музыкальных инструментов, заменяя дорогое черное дерево, обеспечивая при этом высокое качество звука. Ричлайт оказался хорошо известным материалом, любимым многими архитекторами в качестве отделки мебели, элементов интерьера и творческих конструкций.

ЖИДКИЙ ГРАНИТ

Искусственный «жидкий» камень – это специальная жидкая строительная смесь (состоящая из 70 % мраморной крошки и 30 % специальных добавок и декоративного наполнителя), которая напыляется на поверхности, включая бетон, кирпичную кладку, камень и асфальт. Благодаря своему составу жидкость застывает, образуя герметичное уплотнение, придавая поверхности прочность и привлекательный внешний вид. Жидкий гранит — экологически чистый материал, так как в его состав входят безопасные смолы, натуральная мраморная крошка и минеральные наполнители. Этот композиционный материал часто используется в отделочных работах, для изготовления или покрытия отдельных конструкций или элементов интерьера.

ИЗГИБ, ГИБКИЙ БЕТОН

Исследования по улучшению качества бетона — одно из самых популярных направлений в материаловедении, но это не должно вызывать удивления.

В наши дни почти все конструкции основаны на бетоне. Мы уже упоминали, что одной из проблем бетона является его хрупкость, если он скалывается и трескается. Кроме того, хотя бетон чрезвычайно прочен, его нагрузка ограничена. Еще в 2014 году сингапурцы смогли не только повысить прочность и снизить вес бетона за счет исключения армирования в бетонных конструкциях, но и добавить гибкости, не являющейся характерным свойством традиционного бетона.

Благодаря уникальной добавке новый бетон ConFlexPave приобрел гибкость и прочность до 3 раз выше, чем у традиционного бетона. Тончайшие полимерные микроволокна подмешиваются в раствор, распределяя нагрузку по всей бетонной плите. Это помогает ему стать таким же прочным, как металл, и в два раза прочнее обычного бетона, когда он подвергается изгибу.

Однако нет предела совершенству, и другие ученые продолжают заниматься гибким бетоном. Например, специалисты из Суинбернского университета создали бетон без использования цемента, но с такими же выдающимися характеристиками по гибкости и нагрузкам. Этот новый вид бетона также безопасен для окружающей среды, поскольку он содержит летучую золу и геополимерные композиты — типичные выбросы отходов угольных электростанций. Он также затвердевает при комнатной температуре, что означает отсутствие необходимости в неприемлемо высоких производственных затратах. Но самое главное, новый бетон в 400 раз гибче, чем традиционный бетон, сохраняя при этом тот же уровень прочности. Геополимеры не только повышают коэффициент изгиба, но и повышают устойчивость к возможным микротрещинам. Полимерные волокна удерживают конструкцию под нагрузкой даже при наличии трещин, поэтому новый материал можно использовать в сейсмоопасных районах, так как риск обрушения зданий из такого бетона сведен к минимуму.

Этот революционный материал представляет собой бетонную ткань в рулоне. Его гибкость предлагает безграничные возможности дизайна для архитекторов и ставит новые задачи перед строителями.

Запатентованное решение Concrete Canvas® используется для решения широкого спектра строительных задач и не только. Это позволяет строить бетонные конструкции с минимальными затратами на установку и подготовку специалистов. Монтаж обычно происходит в десять раз быстрее: достаточно развернуть подготовленный рулон и добавить воды.

Это вспомогательный материал, облегчающий ряд предстроительных работ, а также используемый при подготовке объектов инфраструктуры: каналов, ремонте и защите поверхностей и откосов, укреплении водоемов и труб.

ПРОЗРАЧНЫЙ АЛЮМИНИЙ

Этот материал будущего является физической реальностью. Говоря простым языком, это прозрачная керамика на основе оксинитрида алюминия (AlON). Основными характеристиками этого материала являются устойчивость к царапинам и долговечность. Прозрачный алюминий намного прочнее алюмосиликатного стекла (кварца), а также на 85% тверже сапфира. Кроме того, он выдерживает нагрев до 2100⁰C. Он устойчив к радиации, кислотам, щелочам и воде. Естественно, материал сразу же был принят на вооружение военной и оптической промышленностью. А вот в строительстве его применяют для ударопрочных окон, куполов и других элементов, требующих прозрачности и прочности.

ЛАМИНИРОВАННАЯ ДЕРЕВО

Это инновационный материал, в котором во всех элементах используется древесина. Древесина прессуется в панели и ламинируется, превращая ее в цельный блок, который намного прочнее обычного дерева.

В этой категории вы найдете такие подтипы, как кросс-клееная древесина и клееная древесина. Ламинированная древесина состоит из нескольких склеенных между собой кусков пиломатериалов, которые используются для создания прочных балок. Перекрестно-клееный брус изготавливается из кусков дерева, уложенных в чередующихся направлениях для создания больших панелей, способных выдерживать большие нагрузки. Оба вида древесины чрезвычайно огнестойки. Внешние слои при горении создают обугливание, которое помогает изолировать остальную древесину. Во время испытаний на огнестойкость они продемонстрировали способность сохранять свою структурную целостность. Использование цельной древесины способствует улавливанию углерода, пока деревья растут и древесина используется в зданиях. Согласно одному исследованию, опубликованному в Журнале устойчивого лесного хозяйства, если используется устойчивое лесное хозяйство, от 14 до 31% глобальных выбросов можно предотвратить, заменив материалы, используемые в зданиях и мостах, на дерево.

ГИДРОКЕРАМИКА (ПАССИВНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ)

Композитный фасадный материал из глины и гидрогеля, способный охлаждать внутренние помещения зданий до 6 °С. Гидрокерамика использует способность гидрогеля поглощать в 500 раз больше воды, чем его собственный вес, для создания строительной системы, которая «становится живым существом как часть природы, а не вне ее». Технология была разработана испанскими студентами Института передовой архитектуры Каталонии еще в 2014 году. С тех пор этот инновационный материал, позволяющий создавать системы самоохлаждения, пользуется большим спросом в строительной отрасли и среди архитекторов. Он особенно популярен для экостроительства, так как позволяет сэкономить до 28% от общего энергопотребления традиционных охлаждающих устройств.

CABKOMA — УГЛЕВОДОРОДНАЯ РЕЗЬБА, ОПОРА СТРУНЫ

Для сейсмоопасных регионов, таких как Япония, очень важны материалы, способные противостоять землетрясениям. Вот почему лаборатория Komatsu Seiten Fabric разработала композит из термопластичного углеродного волокна под названием CABKOMA Strand Rod.

Композит с покрытием из неорганических и синтетических волокон с покрытием из термопластичной смолы позволяет создать самую легкую в мире систему сейсмоусиления. Инновационные пряди почти в пять раз легче металлической проволоки той же прочности и даже очень красивы по дизайну. Они также эффективны, помогая зданиям соответствовать требованиям сейсмостойкости. Конечно, как и у всех материалов на основе углеродного волокна, недостатком CABKOMA является то, что он недешев.

FLEXICOMB

На создание Flexicomb вдохновила природа – как можно догадаться из названия, структура этого материала вдохновлена ​​пчелиными сотами. Эта очень простая идея оказалась удивительно гибкой и функциональной. Идея впервые появилась в Йельском университете, где исследователи изучали сотовую структуру. Соединяя соломинки для питья в один массив, легко создать конструкцию, напоминающую соты. Это также дает возможность перерабатывать или перерабатывать распространенную пластиковую неприятность — соломинку для питья.

В Flexicomb тысячи полипропиленовых трубок плотно соединены в гибкую матрицу, которой можно придавать различные формы. Эти конструкции полупрозрачны, поэтому часто используются для изготовления элементов декоративного освещения.

 ДЛЯ ПАССИВНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

Всем известно, что белый цвет очень хорошо отражает свет. Но оказывается, можно создать «самую белую краску в мире», которая может служить кондиционером для охлаждения помещений. Исследователи из Университета Пердью создали белую краску, отражающую 98,1% солнечного света. Секрет краски в ее составе, в состав которого входит сульфат бария.

Обеспечивает идеально чистый белый цвет с отражающим эффектом. По результатам испытаний применение краски приводит к невероятным результатам: покраска крыши площадью 90 м2 обеспечивает мощность охлаждения 10 кВт. Этот показатель выше типичной мощности домашних кондиционеров.

Помимо использования для охлаждения зданий, новая краска может также предотвращать перегрев наружных электрических систем.

ФУТЕРОВКА БИОУГЛЯ

Берлинский стартап Made of Air разработал специальный нетоксичный биопластик из биоугля из лесных и сельскохозяйственных отходов. Он улавливает углерод и может использоваться для всего, от фасадов зданий, мебели, интерьеров, транспорта и городской инфраструктуры.

Переработанный материал на 90 % состоит из углерода, способен поглощать CO2 из атмосферы и сам по себе является углеродоотрицательным материалом.

Пористый, богатый углеродом материал очень эффективно удерживает углерод. В отличие от разлагающейся биомассы, которая быстро высвобождает свой углерод обратно в атмосферу, биоуголь остается стабильным в течение сотен или даже тысяч лет. Изготовленный из биоугля пластик Air дешевле, чем обычный биопластик, но все же дороже, чем материалы на нефтяной основе.

Шестиугольные панели под названием HexChar были впервые установлены в качестве облицовочного материала в дилерском центре Audi в Мюнхене в 2021 году; это был первый раз, когда продукт был использован в здании. Анализ жизненного цикла показал, что облицовка дилерского центра может хранить 14 тонн углерода.

КОНОПЛЯНАЯ АРМАТУРА

Исследователи из Политехнического института Ренсселера в США изобрели конопляную альтернативу стальной арматуре, которая, как они утверждают, позволяет избежать проблемы коррозии и сократить выбросы углерода во время строительства.

Конопляная арматура может использоваться для поддержки бетонных конструкций так же, как сегодня используется стальная и другая арматура, но с меньшим воздействием на окружающую среду благодаря как составу материала, так и его долговечности.

В настоящее время ржавление стальной арматуры является основной причиной преждевременного сноса таких сооружений, как мосты, дороги, плотины и здания.