Новые виды бетона: Новые виды бетонов — презентация онлайн

Новые виды бетона — Строительные СНИПы, ГОСТы, сметы, ЕНиР,

Разработка и применение новых строительных материалов постоянно увеличивает выбор в технологии строительства для застройщиков, строителей, дизайнеров, а также затрагивает все сферы связанные с строительством и производством строительных материалов.
Они постоянно стремятся к большей и более достоверную информацию о работоспособности того, что они отвечают более строгим дизайном, безопасностью и экономическим критериям.

 

Строительные материалы постоянно совершенствуются и становятся всё более удобными в работе, экономичными и экологичными. Постоянно возрастают требования к строительным материалам.
С тех пор как Томас Эдисон запатентовал Портландцемент в 1907 году, он был использован для различных целей. Тротуары, здания, сантехнические сооружения и даже мебель. Разработана масса материалов и продуктов, изготовленных из цемента в виде бетона. Цемент сухой порошок, который при смешивании с другими добавками и воды делает образует бетон. За последние десять лет, были разработаны новые виды бетона и цемента которые позволяют делать всё: от изгиба, до выращивания растений, и пропускания света.
В 2005 году исследователи из Мичиганского университета создали гибкие формы из бетон. Этот бетон в 500 раз более устойчив к растрескиванию и на 40 процентов легче по весу, чем обычный бетон. Этот новый вид бетона используется в изготовлении тонкостенных конструкций из бетона. (Проекты в Японии, Корее, Швейцарии и Австралии уже использовали эту новую гибкие бетона).

 

Новый тип бетона был создан в 2005 году при участии лиссабонских -архитекторов и дизайнеров. Этот бетон имеет в своём составе
органические смеси и неорганические материалы, которые вместе, создают «живую» поверхность. Этот тип бетона сохраняет воду, и используется как «аккумулятор», чтобы обеспечить водой растения во время засухи, растущие на поверхности бетона. Плиты из такого бетона могут быть использованы для наружных стенах зданий и сооружений. Такой вид строений способен улучшить экологическую обстановку в городах.
Венгерская компания LiTraCon семь лет назад разработала тип бетона позволяющий припускать свет, данные бетон получился путём добавления в цементную смесь стекла
Смесь бетона с волокнами стекла, свет может позволила получить строительный материал позволяющий пропускать свет сквозь стены до двадцати метров (двадцать два футов).
Наконец, Tececo разработал эко-цемент, который поглощает CO2 из окружающей среды. При добавлении реактивной магнезии в цемент, вода и CO2 поглощается и затвердевают.

 

Другие отходы, такие, как зольные остатки, шлак, пластик, бумага,стекло и др. также могут быть добавлены к цементу, не влияя при этом на поглощение СО2.
Данный тип бетона не только экологичен и при массовом внедрении может быть более дешёв в производстве, он также способен частично решить проблему переработки промышленных и бытовых отходов.
Эти новые типы цемента и бетона дают архитекторам и дизайнерам больше возможностей для создания абсолютно разных зданий, сооружений, архитектурных форм.
Привычные квадратные формы бетонных блоков и монолитных стен и перекрытий могут теперь иметь изогнутые формы, пропускать свет и обрастать растениями.
Разработка новых видов бетона с улучшенными характеристиками является очень важным вопросом для всей строительной индустрии.
Эта разработка основана на оптимизации бетонной смеси, с акцентом не только на работоспособность и механические свойства, но и на долговечность и надежность железобетонных конструкций в целом. Появление новых видов бетона требует пересмотра и совершенствования существующих структурных систем и многих строительных технологий. Экономические аспекты также очень важны.

 

Бетон строительный материал, состоящий из цемента (обычно портландцемента ), а также других вяжущих материалов, таких как зола и шлак цемент , совокупные (как правило, крупного заполнителя, таких как гравий известняк или гранит , а также мелкого заполнителя, такие как песок), вода и химические примеси. Слово конкретно происходит от латинского слова «concretus», что означает «закаленный» или «жесткий».
Бетон застывает и затвердевает после смешивания с водой за счет химического процесса. Вода вступает в реакцию с цементом, который связывает остальные компоненты вместе, в конечном итоге создает материал по свойствам приближающийся к камню. Бетон используется для тротуаров, архитектурных сооружений, основы автомагистралей и дорог , мостов и путепроводов , парковок., возведения стен и опоры для ворот, заборов и столбов .
Бетон более часто используется чем любой другой искусственный материал в мире.

 

Суперпластификатор (superfluidizers, superfluidifiers )– вид примеси для бетона, используются для снижения воды в смеси из бетона. Суперпластификатор создан на основе лигносульфоновых кислот, гидроксикарбоновых кислот или обработанных углеводов. Суперпластификатор способен снизить потребность в воде от 10 до 15 процентов.
Использование Суперпластификаторов позволяют улучшить строительные характеристики бетона, делают его более прочным в сравнении с обычным бетонам замешанном на воде. (впервые введены в Японии около 15 лет назад они были использованы для производства нескольких миллионов кубических метров бетона, в строительстве Олимпийского стадиона в Монреале, 5000 единиц сборного железобетона были произведены с использованием суперпластификаторов).
Основные преимущества суперпластификаторов включают:
(1) высокая технологичность бетона, без уменьшения содержания цемента и прочность;
(2) высокая прочность бетона с нормальной работоспособностью, но низким содержанием воды,
(3) Бетонной смесь может быть с меньшим содержанием цемента, но с нормальной прочностью и долговечностью.
Суперпластификаторы в целом можно разделить на четыре группы, а именно,
1 сульфированные меламин-формальдегидные конденсаты (SMF),
2 сульфированные нафталин-формальдегидные конденсаты(SNF),
3 модифицированные лигносульфонаты(MLS),
4 другие, включая сульфоновые кислот, углеводы сложные эфиры и т.д.

Существуют различия в каждом из этих классов и некоторые препараты могут содержать второй ингредиент. Большинство имеющихся данных, однако, относятся к SMF-и SNF на основе примесей. Они поставляются либо в виде твердых частиц или в виде водных растворов.

Каким будет бетон будущего: 5 перспективных разработок

В последние 5-10 лет в строительную отрасль стремительно внедряются новые технологии. Например, на стройплощадках все чаще появляются дроны и роботы, а контролировать прочность и температуру бетона можно с помощью обычного смартфона.

Инновации не обошли стороной и строительные материалы. В этой статье мы собрали 5 видов бетона с особыми свойствами, которые могут начать использоваться на практике уже в самом ближайшем будущем.

– Гибкий бетон
– Самовосстанавливающийся бетон
– Электропроводящий бетон
– Светящийся бетон
– Фотокаталитический бетон

Гибкий бетон

В 2016 году ученые из сингапурского университета в Наньяне представили свой вариант гибкого бетона.

Для получения гибкости в него добавляется специальное ультратонкое волокно, которое равномерно воспринимает нагрузки, распределяя их по всей площади бетона. Подобные волокна не бетонируются «намертво». Они как бы проскальзывают под давлением относительно друг друга.

Основное преимущество гибкого бетона заключается в том, что даже после деформаций он возвращается в предыдущее состояние.

Вообще гибкие бетоны впервые были изобретены около 10 лет назад и выходили под общим названием Engineered Cementitious Composites (ECC). Сингапурские исследователи улучшили версию ECC и назвали ее ConFlexPave.

На данный момент ConFlexPave используют при дорожных работах. Дороги с гибким бетоном выдерживают деформации и в то же время не размываются во время смен сезонов.

Самовосстанавливающийся бетон

На ремонт бетонных конструкций ежегодно тратят миллиарды долларов, поэтому самовосстанавливающийся бетон – новая ступень в развитии строительных материалов.

Основой большинства способов получения самовосстанавливающегося бетона является добавление в состав грибков и спор бактерий, способных выжить в щелочных условиях и придать строительному материалу новые свойства.

Самовосстанавливающийся бетон необходим в местах, где производство мелких ремонтных работ и регулярный осмотр состояния сооружений невозможен или затруднен: 

– подземное строительство; 
– подводное строительство; 
– высотные здания; 
– транспортные сооружения мостового типа.

Подробнее о самовосстанавливающимся бетоне читайте в статье «Как получают самовосстанавливающийся бетон и зачем он нужен»

Электропроводящий бетон

Российские ученые из Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) создали электропроводящий бетон.

Его можно применять для специального строительства, автоматического мониторинга деформаций и ремонта сооружений, производства незамерзающих взлетно-посадочных полос, дорожных покрытий, а также поверхностей, от которых прямо на ходу будут подзаряжаться электроавтомобили и другая техника. Статья об этом опубликована в Magazine of Civil Engineering.

По итогам проведенных испытаний зафиксировано, что новый бетон не только может проводить электричество, но и на 30-35 процентов прочнее, чем гостовские образцы. Часть цемента в новом бетоне заменили на зольные и шлаковые отходы энергетических производств и отходы обработки гранита, поэтому его производство экономичнее и экологичнее, чем обычных бетонов и существующих аналогов. Для электропроводимости вместо дорогих карбоновых нанотрубок в смесь добавили обычные и очень доступные карбоновые наночастицы.

Подробнее про электропроводящий бетон читайте в статье «Зачем нужен электропроводящий бетон»

Светящийся бетон

Доктор Хосе Карлос Рубио из мексиканского университета UMSNH создал цемент, из которого можно изготавливать светящийся бетон. Бетон с фотолюминесценцией может накапливать энергию Солнца днём, а затем отдавать её ночью в течение 12 часов. Изобретатель утверждает, что прочности такого бетона хватит на 100 лет использования.

Если полученный Рубио цемент пройдёт необходимые проверки, то изготовленные из него стены, здания и даже дороги (в тех климатах, которые это позволяют) способны будут накапливать световую энергию в течение дня, а затем светиться ночью, экономя таким образом огромное количество электроэнергии.

Рубио утверждает, что в отличие от фотолюминесцентных пластиков, которые разлагаются от ультрафиолета, его цемент солнцеустойчивый и может служить целых сто лет. Он уже получил материал двух цветов, голубого и зелёного. Кроме всего прочего, максимальную яркость материала можно контролировать при его изготовлении – чтобы, например, светящаяся дорога не слепила водителей.

Изобретатель запатентовал свой цемент в Мексике. Изобретением уже заинтересовались в фонде Ньютона, основанном Королевской инженерной академией наук Великобритании. Проект проходит стадию коммерциализации.

Фотокаталитический бетон

Фотокаталитические бетоны являются перспективным направлением в строительстве, благодаря возможности эффективного решения проблемы загрязнения атмосферного воздуха в городах и самоочистки фасадов зданий.

Бетон так назван из-за фотокатализа – химического процесса, который происходит в его структуре под действием света. Как только солнечные лучи попадают на поверхность подобного бетона, происходит химическая реакция, которая расщепляет любые загрязнения – пыль, грязь, плесень, бактерии и прочее.

Ученые добились проявления таких свойств благодаря введения в рабочий состав диоксида титана параллельно с дополнительными катализаторами, которые не только стабилизируют его, но и активизируют дополнительные фотокаталитические процессы.

Эти строительные материалы уже несколько лет используются при строительстве в Японии, Бельгии, Италии, Франции, США, а впервые технология фотокаталитического бетона была применена при строительстве Церкви Дио Падре Мизерикордиозо в Италии (на фото). Для того, чтобы белоснежные бетонные «паруса» новой церкви не требовали частых чисток, специалисты этой компании использовали свою новую разработку — белое самоочищающееся покрытие для стен. Но в тот момент они не знали, что из-за содержания диоксида титана, белого пигмента, этот краситель-штукатурка поглощает выхлопные газы и другие составляющие городского смога.

В России известны лишь лабораторные эксперименты по применению фотокаталитических бетонов.

В связи с перспективами использования и развитием фотокаталитических бетонов в 2016 году вышел нормативный документ ГОСТ Р 57255—2016 «Бетоны фотокаталитически активные самоочищающиеся. Технические условия»

---

После этой статьи обычно читают:
Спросили производителя. Цементный завод «ЦЕСЛА»

Трещины в бетоне. Виды, причины и профилактика появления
Как снизить расход цемента?

---

Остались вопросы? Свяжитесь с нами!

Телефон: 8 (800) 555 29 32

Мы в ВК: https://vk.com/bsrbest

WhatsApp: +7-981-948-85-20

Подпишитесь на нашу email-рассылку, чтобы не пропускать новые статьи!

Подписаться на рассылку

Вернуться к списку

Бетонные инновации

Ставший уже легендарным строительный материал — бетон — обретает все новые и новые свойства

За последние 20 лет бетон находит все более широкое применение в строительстве, вытесняя другие строительные материалы и прежде всего — стальной прокат. В итоге сегодня объем его использования в два с лишним раза больше, чем всех остальных строительных материалов вместе взятых.

 

Специалисты считают, что уровень производства бетона и железобетона в значительной мере определяет уровень всей промышленности строительных материалов и строительства в целом.

В России на производство сборного монолитного железобетона расходуется более 70% всего цемента и 30% нерудных материалов.

 

Наука требует денег.

А инновации — их приносят

В последние годы в технологии производства бетона произошел значительный прогресс, который стал следствием строительного бума, начавшегося полтора десятилетия назад. Он проявился в появлении целого ряда поистине уникальных строительных объектов. Их возведение стало возможным во многом благодаря разработкам отечественных ученых-бетонщиков, работающих в головном институте — НИИЖБе. Они смогли в короткие сроки модернизировать технологию производства бетонов, внедрить в практику новые — модифицированные — бетоны.

Прежде всего речь идет о высокопрочных бетонах от классов В-60 до В-100. Причем это не лабораторные исследования — все эти бетоны уже уложены в сотнях тысяч кубов на целом ряде объектов, в том числе, в зданиях комплекса Москва-Сити.

В числе «бетонных» инноваций — бетоны сверхнизкой проницаемости и с повышенной коррозионной стойкостью, обеспечивающие долговечность конструкции без вторичной защиты, с морозостойкостью более 1000 циклов и водопроницаемостью более 20 атмосфер.

Кроме того, ученые института разработали и внедрили бетоны на многокомпонентных цементах В-50, В-40 с водопроницаемостью более 16 атмосфер, морозостойкостью 1000 циклов.

Существенно, что в технологии этих бетонов использованы новые типы добавок — органоминеральных модификаторов, которые являются поликомпонентными порошкообразными продуктами.

Такие бетоны снимают проблему преждевременного исчерпания эксплуатационного ресурса железобетонных конструкций. И, конечно, особенно перспективно их применение в высотном, большепролетном, уникальном и транспортном строительстве.

 

Бетон на стекле

Новым словом в науке стали бетоны на стеклогранулятах.  Это — совершенно новый материал! Стеклогрануляты представляют собой обжиговые заполнители типа керамзита, только в качестве предварительной стадии шихта смешивается с щелочным компонентом с образованием гидросиликатов натрия и алюминия. Что, собственно,  и придает такому грануляту высокую прочность и пониженное водопоглощение.

На этих бетонах удалось достичь фантастического результата. В НИИЖБе сейчас устойчиво получают бетоны плотностью 500 кг/куб.м с коэффициентом теплопроводности 0,12 в сухом материале, а в зоне В — 0,14—0,15. Это позволяет взамен трехслойной наружной панели создать однослойную с аналогичными тепловыми характеристиками — без использования утеплителя! Какие плюсы для домостроения это сулит, долго объяснять не надо — сегодня всем хорошо известны проблемы, которые возникают в домах с многослойными панелями наружных стен.

Сейчас уже есть реальная возможность такую панель выпускать и вполне возможно, что уже в следующем, или даже в нынешнем году начнется строительство завода по производству этого материала.

 

Новым бетонам — новую арматуру

Для армированного бетона НИИЖБ сегодня предлагает новые виды как стальной, так и неметаллической композитной арматуры.

Отличительной особенностью новой стальной арматуры (дополнительно микролегированной ниобием и ванадием), рекомендуемой для массового применения, является сочетание высокой прочности с высокой пластичностью. Это обеспечивается специальным химическим составом и технологией производства. Исследования показали, что такая арматура может применяться в широком диапазоне температур — до 700°, свариваться всеми способами сварки с достаточной прочностью. Применение такой арматуры позволяет экономить до 57% стоимости металла.

Применение новых видов бетона на смешанных вяжущих, легких и особо легких бетонов обозначило проблему сохранности находящейся внутри них арматуры. Для ее решения ученые разработали несколько видов неметаллической композитной арматуры. Это стеклокомпозитная, базальтокомпозитная и базальтокомпозитная с использованием углеродного волокна арматуры.

Композитная арматура имеет и свои достоинства, и свои недостатки. Достоинства — высочайшая коррозионная стойкость, очень низкий коэффициент теплопроводности, кроме того, она является диэлектриком и диамагнетиком. Однако такая арматура имеет пониженный модуль упругости, что затрудняет ее использование в железобетонных изделиях. Однако сейчас ученые научились производить неметаллическую арматуру с модулем упругости более 120 тыс. мегапаскалей. Это уже приближается к стальной арматуре.

Композитная арматура сегодня находит применение прежде всего в малоэтажном строительстве, при производстве фундаментов, дорожных плит, в изделиях, работающих в агрессивных средах.

Кстати, до сих пор бытует мнение, что применение композитных материалов сдерживается отсутствием соответствующей нормативной базы. Однако на самом деле сегодня это уже не так. Выпущен и введен в действие ГОСТ «Арматуры композитные полимерные», внесены изменения в свод правил «Бетонные и железобетонные конструкции», разрабатывается ряд других документов.

Что же касается практики, то композитная арматура уже нашла применение на крупных столичных объектах, в частности, при строительстве стадионов «Спартак» и «Лужники», где используются самоуплотняющиеся и высокопрочные бетоны

Юрий МИХАЙЛОВ

При подготовке материала использована информация из выступления директора НИИЖБ Алексея Давидюка на строительном форуме «Цемент. Бетон. Сухие смеси».

Этот материал опубликован в майском номере Отраслевого журнала «Строительство». Весь журнал вы можете прочитать или скачать здесь.

 

Просто добавь в бетон | Строительная газета

Просто добавь в бетон

31.08.20

Shutterstock

Внедрению суперпластификаторов на основе поликарбоксилатов мешает низкое качество инертных материалов

В последние годы в производстве бетонов все активнее используются суперпластификаторы на основе поликарбоксилатов. Сфера их применения неуклонно расширяется благодаря необычно сильному разжижающему действию.

С их помощью технологи стараются сократить количество воды в бетонной смеси. Ведь, как известно, по мере увеличения содержания воды подвижность бетонной смеси возрастает, но прочность при этом снижается. Суперпластификаторы же изменяют реологические свойства цементной системы и способствуют сокращению ее водопотребности. В то же время суперпластификаторы на основе поликарбоксилатов имеют и недостатки, сдерживающие их распространение. В частности, многие из них весьма чувствительны к химическому составу компонентов бетонной смеси. Тем не менее, попытки разработать новые виды таких добавок не прекращаются.

Так, недавно к тестированию суперпластификаторов на основе поликарбоксилатных эфиров для массового сегмента товарного бетона приступили лаборатории ряда бетонных заводов на Юге России. Сейчас по четырем основным показателям проводятся испытания добавок SikaPlast 2135 и SikaPlast 2137. Проверяется их пластифицирующая способность (водоредуцирование), сохраняемость и плотность бетонной смеси, прочность (на 1-е, 7-е и 28-е сутки твердения). В сравнении с конкурентами добавки SikaPlast показывают схожую пластифицирующую способность и прочность бетона, но при этом выгодно отличаются высокой сохраняемостью подвижности бетонной смеси, что позволяет увеличить время ее транспортировки и расширять географию поставок бетонного завода.

Как рассказал «Стройгазете» главный технолог ростовского ООО «КСМ № 1» Юрий Шкунов, лабораторные испытания добавок SikaPlast показали хорошие результаты. Благодаря им удалось повысить сохранность бетонной смеси и сократить количество в ней воды. Неплохо показали себя новые добавки и на стройплощадке. Однако в больших масштабах использовать их ростовчане пока не спешат. Ведь инертные материалы, применяющиеся для производства бетона на Юге России, не отличаются чистотой. Особенно это относится к щебню, да и песок здесь нередко мелковат.

По словам Юрия Шкунова, он не раз убеждался, что при взаимодействии с грязными материалами добавки на основе поликарбоксилатов работают хуже, чем добавки на основе полинафталинсульфонатов, а то и вовсе не работают. Поэтому технологи этого предприятия стараются не рисковать и чаще всего добавляют в бетон полифункциональный модификатор Реопласт НСЛ14. Эта пластифицирующая добавка для высокотехнологичных товарных бетонных смесей позволяет получать качественные бетонные смеси без расслоения и водоотделения как на мелких, так и крупных песках, снижает риски, связанные с применением цементов и песков низкого качества. Как отметил Юрий Шкунов, расход традиционных добавок по сравнению с добавками SikaPlast выше, но зато и сюрпризов от них ожидать не приходится.

Возможно, в дальнейшем, по мере роста качества инертных материалов, используемых на Юге России для изготовления бетонной смеси, интерес к применению добавок на основе поликарбоксилатов будет возрастать. Этот путь уже прошли многие строительные компании в Москве и Санкт-Петербурге, которые широко используют поликарбоксилаты.

Нанобетон: современные технологии бетонирования

В строительстве используются разные виды бетона, в состав которых входят вяжущее вещество, заполнитель и вода. Для улучшения свойств бетонной смеси добавляют пластифицирующие добавки. Такие компоненты в бетонном растворе продлевают срок эксплуатации, повышают морозоустойчивость и устойчивость к воздействиям агрессивных сред. Молекулы пластификаторов органического и неорганического происхождения адсорбируются на цементных частицах и позволяют сократить количество воды в растворе.

При использовании пластификаторов уменьшается потребность вяжущего составляющего в воде и увеличивается подвижность бетонной смеси.

Недавно появившийся на рынке новый материал нанобетон принципиально мало чем отличается от обычных бетонных смесей. В его составе также есть минеральное вяжущее, заполнитель и вода. Только в качестве пластификаторов применяются наноинициаторы, представляющие собой микроскопические полые трубки в несколько атомарных слоев углеродных полимеров. Диаметр этих нанотрубок – всего несколько единиц микрон, но их прочность больше ста гигапаскалей. Кроме того, их достоинством является невосприимчивость к щелочам и кислотам. Когда наноинициаторы взаимодействуют с цементом, они кристаллизуются, армируя бетон и на молекулярном уровне изменяя его структуру.

Нанобетон устойчив к высоким температурам, свои характеристики он сохраняет при температуре до 800 °С. Использование в бетоне наноинициаторов улучшает физико-механические характеристики материала, повышая прочность на 150%, а морозоустойчивость – на 50%. Нанотрубки, находящиеся в структуре облицовочных плиток из нанобетона, выделяют под воздействием кислорода атомарный кислород, имеющий бактерицидные свойства.

Так как изменение физической структуры нанобетона резко снижает потребность вяжущего составляющего в воде, это позволяет в шесть раз уменьшить вес бетонных конструкций и вероятность появления трещин. Внутреннее молекулярное армирование снижает потребность в армировании бетонной конструкции.

Наноинициаторы повышают сцепление бетона с металлом, при этом они на молекулярном уровне взаимодействуют даже со слоями, подвергшимися коррозии.

Рекомендуется использовать нанобетон при строительстве железобетонных конструкций от 74 м и при возведении объектов с повышенными требованиями к пожаробезопасности и сейсмоустойчивости. Благодаря плотной легкой однородной структуре, нанобетон не нуждается в гидроизоляции, а высокая прочность материала позволяет уменьшить объемы укладки нанобетона на 30%.

Так как готовые сооружения из нанобетона имеют меньший вес, чем конструкции из обычного бетона, для них не требуется мощный фундамент, а это позволят сократить стоимость строительства и трудозатраты.

Термин «нанобетон» сегодня довольно часто употребляется в строительном лексиконе. Это материал будущего, который станет в скором времени достойной заменой традиционным бетонным смесям.

Нанобетон со своими высокими физико-механическими характеристиками открывает новые возможности для проектирования и строительства. Этот строительный материал, изготовленный на основе прогрессивных нанотехнологий, отличающийся прочностью, легкостью, стойкостью к термическим перепадам, позволяет удешевить строительство новых объектов и облегчить реставрацию старых конструкций.

Нанобетонами называются бетоны разных классов и марок. Сейчас разработка технологий и рецептур на основе нанотехнологий находится на начальной стадии. Но уже есть готовые смеси нанобетонов разной прочности, которые рекомендованы к применению в различных сферах строительства

История создания нанобетона

Первые успешные результаты в разработке нового строительного материала нанобетона российскими учеными были получены в 1993 году. Работа велась разработчиком Андреем Пономаревым из Санкт-Петербурга и группой ученых из других городов. На данный момент в работе над созданием новых строительных материалов на основе нанотехнологий задействованы «Наноцентр» МЭИ, ООО «Нанотроника» из Москвы, НПО «Синтетика-Строй» из города Новочеркасска и петербургский НТЦ «Прикладные технологии».

Сейчас в проекте работы ведутся в двух направлениях — создание материалов для реконструкции старых сооружений и для возведения новых зданий.

В западных странах также занимаются разработкой нанотехнологий и созданием на их основе новых строительных материалов, но только российский нанобетон может использоваться при реконструкции старых железобетонных конструкций, может восстанавливать прочность конструкции.

Нанобетон, разработанный российскими учеными, при нанесении на ж/б конструкцию имеет свойство заполнять даже ее микропоры, при этом данный стройматериал полимеризуются и восстанавливает прочность конструкции. Кроме того, новое вещество может вступать в реакцию с коррозийным слоем проржавелой арматуры и восстанавливать ее сцепление бетоном. Другим немаловажным преимуществом отечественного нанобетона перед зарубежными аналогами является более низкая стоимость.

Технология и характеристики нанобетона на видео:

Виды нанобетонов и их назначение

Класс нанобетонов включает несколько категорий:

1. Легкие нанопенобетоны рекомендованы для использования в индивидуальном строительстве и для возведения перегородок в помещениях разного назначения.
2. Нанобетоны средней плотности применяются в строительстве объектов, к которым выдвигаются требования повышенной прочности (мосты, дорожные и аэродромные покрытия и т. п.).
3. Нанобетоны высокой, сверхвысокой прочности подходят для строительства несущих конструкций в жилых домах, в коммерческих зданиях, в сооружениях промышленного сельскохозяйственного назначения (обустройство лифтовых шахт, изготовление балок, ферм и др.).

Чтобы получить новые свойства материала, в состав бетона добавляются наночастицы оксида кремния, поликарбоксилата, диоксида титана, углеродные нанотрубки и фуллерены. Сейчас в России успешно развивается производство бетона с добавками базальтового фиброволокна и углеродными нанокластерами.

Нанотехнологии в строительстве: прогнозы на будущее

Эксперты считают, что при разработке новых строительных материалов на основе нанотехнологий стоит уделить больше внимания не повышению прочности бетона, которая и так достаточно высокая, а регулированию других параметров, например долговечности. Минеральные вяжущие, в частности портландцемент, имеют довольно ограниченный срок годности. По истечении короткого срока годности или при небольших отклонениях от стандартов хранения портландцемент становится непригодным для дальнейшего применения. Увеличить срок хранения сухого бетона или других строительных смесей можно с применением нанотехнологий.

Аналитики строительного рынка подсчитали, что при массовом производстве в России нанобетонов конечная стоимость новой продукции по сравнению с обычными бетонами будет выше всего на 10–20%. Но по своим потребительским свойствам новые материалы будут превосходить традиционный бетон в четыре-шесть раз. Начало промышленного производства наномодифицированного бетона должно начаться в 2015–2016 году.

GD Star Rating
loading…

Нанобетон и нанотехнологии в изготовлении бетона, 4.3 out of 5 based on 21 ratings

Какие бывают специальные виды бетонов?

Оглавление:

• Разделение видов бетона
  • Свойства тяжелых бетонов
• Характеристика марок тяжелых бетонов
  • Бетоны специального назначения
  • Гидротехнические бетоны
  • Жаропрочные бетоны
  • Бетоны химически стойкие
  • Антирадиационные бетоны
• Легкие бетоны и их характеристики
  • Декоративные бетоны

Виды бетонов в строительстве выбираются в зависимости от того, какие функции будут возлагаться на возводимый объект. В строительстве, кроме традиционных основных цементных растворов, используемых для стяжки, укладки кирпича, блоков, фундаментных работ, в особых случаях применяются специальные виды бетонов.

Разновидности легких бетонов.

Бетонную смесь, имеющую особые характеристики, получают из смеси цемента, наполнителей и добавок, которые разводят водой и смешивают с помощью миксера до однородной массы.

В качестве наполнителя используют щебень, песок, гравий, а в некоторых случаях их заменяют пемзой, керамзитом, металлом и добавками растительного происхождения, чтобы получить специальные бетонные смеси, нужные для конкретного вида строительства.

В спецбетоне присутствует множество различных добавок, значительно улучшающих необходимые для спецстроительства свойства цементного раствора. Они могут увеличивать или уменьшать плотность различных видов бетона и замедлять или ускорять процесс отвердения. Использование пластификаторов и воздухопоглощающих реагентов помогает создать специальные виды бетонной смеси, используемой для создания объектов повышенной опасности или декоративных элементов.

Разделение видов бетона

Таблица прочности марок бетона.

Все специальные виды бетонных составов делятся на легкие и тяжелые. Легкие виды предназначены для улучшения теплоизоляции и звукопоглощения. Они имеют плотность до 1800 кг/м³. У особо тяжелого бетона в одном кубе она должна быть более 2500 кг/м³, у тяжелого плотность достигает от 1800 до 2500 кг/м³.

Особо тяжелые бетоны используются для сооружения специальных строений, созданных для различных производственных целей в промышленных масштабах, имеющих различные особенности по жаростойкости, морозостойкости, водонепроницаемости и химической устойчивости.

Если бетонные работы связаны с объектом, внутри которого будут опасные условия производства, то для его создания требуется специально выполненный цементный раствор с наполнителями, создающий особенную прочность и плотность такому сооружению.

К специальным видам бетона также относят смеси, используемые для декоративных работ.

Свойства тяжелых бетонов

Бетон в готовом, застывшем виде характеризуют по разным признакам. Одной из важных его особенностей является предел прочности, который формируется медленно и связан с процессом созревания бетонного раствора. Для обозначения этого качества используют букву В, которая указывает класс бетона по его прочности. Чем выше марка цемента, тем больше он будет у бетонной массы. У М100 она всего 5-7, что означает 98 кгс/см², а у М800 786 кгс/см².

Подвижность или усадка конуса еще один важный признак, который должен учитываться у тяжелых бетонов. Так называется способность бетонной смеси растекаться под собственной массой. По этому показателю различают смеси подвижные, обладающие особой пластичностью, и жесткие не дающие осадки. Тяжелые спецбетоны относятся к жестким составам.

Виды бетонных блоков.

Морозостойкость еще одна особенность цементного раствора, которая часто является преимуществом тяжелых видов, применяющихся в спецстроительстве. Так называется способность бетона выдерживать многократные замораживания и оттаивания и находиться в состоянии повышенной влажности. Бетоны, имеющие низкую морозостойкость из-за давления замерзающей воды на стенки пор, капилляров и микротрещин, лопаются и разрушаются. Все тяжелые бетоны, имеющие спецхарактеристики, обладают повышенной морозостойкостью и имеют показатель не ниже F200.

Способность бетонного раствора быть водонепроницаемым также относится к основным характеристикам тяжелых бетонных конструкций, к которым предъявляются особенные требования по ограничению проницаемости, повышенной плотности, коррозионной стойкости. Назначают марки по водонепроницаемости. Они не должны быть ниже W8.

Тяжелые бетонные смеси делают согласно ГОСТ 7473-94. Бетону присваивается определенная марка в зависимости от имеющихся у него свойств. Маркированный бетон гарантирует, что он соответствует определенным показателям качества, которые позволяют его отнести к тому или иному классу.

Бетоны тяжелых марок имеют большую прочность на осевое сжатие, и могут иметь маркировку от М100 до М1000. В гражданском строительстве особенным спросом пользуются марки 200, 300, 350. В спецстроительстве начинают использовать марки бетона, которые имеют характеристики не ниже М400.

Характеристика марок тяжелых бетонов

Бетон М100-150 используют на подготовительных этапах перед заливкой фундамента. Его применяют при строительстве дорог в качестве основы при установке бордюров, формировании стяжек полов, пешеходных и садовых дорожек.

Таблица марок тяжелых бетонов.

М200-250 заливают площадки, используют при создании фундаментов различного типа, изготовления подпорных стен, лестниц, малонагруженных плит перекрытий.

М300 используется для устройства монолитных фундаментов и возведения стен.

М350 применяется для производства фундаментов, выложенных из плит, при строительстве многоэтажных домов в монолитном домостроении. Бассейны, дорожные плиты для аэродромов, несущие колонны создаются с помощью раствора этой марки.

М400-450 имеет высокие показатели крепости и плотности и применяется для строительства таких объектов, как дамбы, плотины, метро, банковские хранилища.

Его используют в гражданском строительстве при возведении крытых бассейнов, аквапарков, которым требуется повышенная безопасность, и бетонная смесь этих марок регламентирована проектом.

Бетонные смеси М500-550 содержат большое количество цемента и имеют высокую прочность. Их используют для изготовления железобетонных конструкций специального назначения, часто применяют в гидротехническом строительстве.

М600-1000 относятся к редко используемым видам бетонных смесей, потому что они соответствуют очень высоким требованиям и имеют другое соотношение базовых компонентов по сравнению с общеупотребительными марками.

Вернуться к оглавлению

Бетоны специального назначения

Компоненты для изготовления тяжелого бетона.

Специальные виды тяжелых бетонов содержат заполнители, придающие ему особенные качества. С их помощью выполняют дорожное, гидротехническое и производственное строительство, связанное с созданием особых зданий и поверхностей. Они обладают повышенными характеристиками, связанными с жаропрочностью, нейтральной химической реакцией, имеют антирадиационную защиту.

От такого вида бетона требуется устойчивость к климатическим условиям в той природной зоне, где они будут использоваться, и особенная долговечность при длительной эксплуатации.

В качестве специальных заполнителей применяют такие горные породы, как гравий, гранит и известняк. Самым прочным и долговечным является гранит, и его используют для достижения самых лучших показателей из всех возможных.

Гидротехнические бетоны

Их применяют в строительстве сооружений, где происходит постоянный контакт с водой, эксплуатация которых сопровождается высокой влажностью. Это могут быть водопроводные системы и устройство канализационных стоков, возведение искусственно созданных водных преград, создание системы мелиорационных каналов. Строительство мостов требует бетонных смесей специального назначения.

Главное требование, предъявляемое к ним в этом случае высокая водостойкость и влагонепроницаемость. Гидротехнический бетон должен обладать высокой морозостойкостью и химической нейтральностью. Находясь в воде, бетонное сооружение не должно выделять в воду никаких веществ, изменяющих ее химический состав и свойства. Специалисты разделяют гидротехнический бетон на три группы:

1. Для подводных конструкций, который производится на основе пуццоланового цемента, портландцемента или шлакопортландцемента.
2. Для переменного уровня воды, когда в основу портландцемента и шлакопортландцемента вводится раствор специальных пластифицирующих добавок, чтобы избежать разрушения конструкций из-за постоянной смены физического состояния воды.
3. Для надводных частей конструкции применяют бетон, созданный на основе подходящего для этого строительства цемента.

Жаропрочные бетоны

График зависимости морозостойкости бетона: 1 для тяжелого бетона, 2 для легкого бетона.

Они используются в металлургическом производстве для возведения дымовых труб ТЭЦ, монтировании и отделке котлов.

Жаропрочные специальные смеси приготавливаются на основе тонкоизмельченных материалов и активного кремнезема. Самые распространенные жаропрочные составы включают портландцемент с добавлением активных минеральных веществ. Это может быть пемза, доменные гранулированные шлаки и зола. Вместо портландцемента могут использовать высокоглиноземный цемент, состоящий на 80% из огнестойкого глинозема. В сочетании с жаропрочными заполнителями он придает особенную устойчивость к сверхвысоким температурам. Глиноземные бетоны часто заменяются цементными смесями, где в качестве связующих веществ используются фосфаты. При использовании фосфатобетонов происходит усадка общей массы при первом прокаливании. В производстве применяется жароупорный бетон на основе жидкого стекла, не реагирующий на воздействие кислот.

Для заполнителей жаропрочных и огнеупорных бетонов выбирают добавки. Их выбор будет зависеть от температуры, создаваемой внутри бетонной конструкции во время производственных процессов.

Бетоны химически стойкие

Бетоны, имеющие химическую стабильность, делятся на кислотоупорные, щелочестойкие, солестойкие. Их используют для изготовления и защиты железобетонных и металлических конструкций, эксплуатируемых в агрессивных условиях среды на предприятиях, связанных с химическим производством.

Их готовят на основе жидкого стекла, силиката калия или натрия с применением специального отвердителя, кремнефтористого натрия. Мелкие заполнители в них это кварцевые пески, а крупные гранитный щебень.

Характеристики водонепроницаемых бетонов.

Это может быть базальт, молотый андезит, кварц или любая горная порода, обладающая кислотоупорными характеристиками. Изготовленные по ГОСТу кислотоупорные бетоны устойчивы к воздействию концентрированных неорганических кислот. Если изделия из них поместить во влажную среду, они в течение нескольких лет разрушатся от воды.

Щелочестойкие бетоны делают на основе клинкерного портландцемента или жидкого стекла, смешивая их с кремнефтористым натрием и применяя в виде наполнителя плотные крупномолотые карбонатные породы, некоторые мелкомолотые шлаки. К химически устойчивым цементосодержащим смесям относят: бетонополимеры, строительные цементные смеси, пропитанные полимерами, после окончательного отвердения получают прочность и высокую химическую стойкость, улучшая характеристики тяжелого бетона. Пропитками могут быть стирол, метилметакрилат, битумы, парафины, сера, жидкое стекло.

Антирадиационные бетоны

Они относятся к редко используемым смесям и дорогостоящим материалам, потому что содержат добавки, создающие уникальные характеристики для бетонных конструкций.

Радиоактивное излучение выделяет большое количество тепла и энергии, и поэтому от антирадиационных бетонов требуется минимальная усадка и максимальная прочностью на растяжение.

Этот эффект получают, используя специальные, поглощающие тепло в больших количествах вещества, которым требуется большая температура плавления.

Вяжущим веществом служит портландцемент или шлакопротландцемент, а в наполнители идут тяжеловесные обогащенные руды и специальный металл, которые способны погасить взрывную волну.

Легкие бетоны и их характеристики

Схема приготовления легкого бетона.

Звукопоглощающие бетоны и смеси, имеющие высокие теплоизоляционные свойства, относятся к легким составам, которые имеют в застывшем виде особую массу с множеством воздушных камер. Существование в теле такой бетонной конструкции множества воздушных камер намного повышает ее характеристики по звуконепроницаемости и теплопроводности. Легкий бетон используют для возведения стен и перегородок, облицовки наружных стен. Этот легкий состав создается с помощью применения пенного наполнителя, придающего ему воздушность.

Воздушная бетонная смесь после заливки в формы застывает, сохраняя крупнопористую структуру, и обладает свойством поглощать звуки. Чтобы получить отличные свойства, частицы заполнителя размещаются слоями так, чтобы внутренний слой содержал самые крупные частицы диаметром до 40 мм, средний состоял из 20-миллиметровых частиц, а внешний из мелких частиц диаметром менее 10 мм.

К звукопоглощающим бетонным смесям относится арболит. Этот вид легкого бетона, созданный с применением органических наполнителей, имеющих относительную влажность не более 60% и цементную основу.

В виде наполнителя используют опилки, дробленые стебли хлопчатника, конопли, рисовой соломы.

Наиболее популярные бетонные смеси, применяемые для звукоизоляции это керамзитобетон, гранулированный торфобетон, камышебетон, коробетон. В качестве наполнителя в этих бетонных смесях используют торф, керамзит, камыш, кору деревьев.

Вернуться к оглавлению

Декоративные бетоны

График зависимости разности объемных деформаций бетонного и стандартного образцов от температуры замораживания.

Декоративные виды бетонных смесей не так давно получили распространение. Из них методом штамповки изготавливают ограждения для уличных лестниц, имитирующих мрамор или гранит. Этот эффектный внешний вид простому бетону придается с помощью пигментирующих и пластифицирующих веществ.

Из такого бетона изготавливают тротуарную плитку. Декоративный раствор используют для изготовления садовых элементов декора и небольших скульптур, украшающих садовый участок.

У изделий, выполненных из декоративного бетона, много положительных качеств. Они обладают пластичностью, не бьются, долговечны, морозостойки.

Эти характеристики достигаются благодаря введению в смесь кварцевого песка. Такой вид силикатного бетона помогает созданию очень красивых малых архитектурных форм.

Создание новых технологий и использование пластифицирующих веществ позволяет получить из цемента удивительно красивые декоративные отделочные элементы, которые будут украшать здание длительное время.

Разнообразие специальных бетонов, используемых в строительстве, помогает человеку решить сложные задачи с возведением различных зданий, промышленных объектов, а также украсить их, применяя лишь цемент, добавки и воду.

как будет выглядеть стройплощадка будущего

Можно воображать самые разные новые технологии, но главный вопрос совсем не про них. А про то, где и что мы вообще будем через 30 лет строить. Придется ли возводить гигантские «человейники» в мире, где есть возможность работать и учиться из пригородного дома, а в центр города ездить лишь пару раз в неделю на совещания и для социально–культурной активности? Большой вопрос. А если добавить к этому новые виды транспорта, то картина будущего меняется еще больше.

Девелопер «Самолёт» возвращается в Петербург Строительство

Девелопер «Самолёт» возвращается в Петербург

«Уже до кризиса появилась тенденция на появление загородных поселков, — напоминает Николай Ватин, профессор инженерно–строительного института СПбПУ. — Люди селятся в 15–25 км от города, стоят в пробках на въезд и выезд. Сейчас из–за коронавируса многие из них поняли, что можно и вовсе не ездить. Следующий шаг — появление транспорта, который не связан с перемещением по земле. По воздуху можно перемещаться со скоростью примерно 400 км/ч. Мы знаем, что человек, в принципе, готов до работы добираться час в комфортных условиях. Получается, люди могут совершенно спокойно жить в 400 км от работы. Можно в Эстонии поселиться и прилетать в Петербург время от времени для социальных, культурных нужд и рабочих контактов».

Нужна заводская точность

Непосредственно строительная площадка превратится в площадку сборочную. Уже сейчас в отдельных случаях (чаще в офисных помещениях) используются модульные сантехнические блоки для монтажа, например, ванной комнаты. Дальше изготавливать будут чуть ли не целые этажи.

«Сейчас все переходит к шестому технологическому укладу, но стройка не освоила еще пятый. Нанотехнологии, биотехнологии, создание материалов с заданными свойствами — все это есть, но в других отраслях, — констатирует Николай Ватин. — Когда строители окажутся хотя бы наравне? Тогда, когда стройка воспримет основные подходы. До недавнего времени стройплощадка была местом, где с помощью дешевой рабочей силы и дешевых материалов создавалась добавочная стоимость. Но теперь она все больше превращается в сборочную площадку изделий с высокой степенью готовности. Уже можно посмотреть видео из Китая, где дома возводятся за недели, и мы увидим, что на стройплощадку там на трейлере привозят готовые конструкции. Это изделия машиностроения с высокой точностью всех деталей».

«Основными точками роста будут автоматизация, стандартизация и минимизация ручного труда, — согласен Сергей Веселов, основатель компании Development Systems. — Один из таких трендов, который развивается и сейчас, — укрупненная или предварительная сборка: это уже готовые блоки, из которых дом собирается по принципу конструктора. Сейчас часть домов строят из бетонных каркасов, есть первые шаги по блочной сборке инженерных шахт. С одной стороны, это достаточно дорого, с другой — можно получить дополнительные продаваемые площади, сократив объем инженерных ниш и помещений.

Блочные технологии будут более популярны в проектах с высокой повторяемостью планировок, потому что в объектах бизнес–класса низкая повторяемость типовых технических решений».

Глава Glorax Group Андрей Биржин видит хорошую перспективу в 3D–печати зданий. «Сначала печать домов закрепится на рынке загородного жилья и только потом получит распространение при строительстве многоквартирных зданий. Возможно, при помощи 3D–печати будут создаваться отдельные элементы здания, а уже далее роботы их будут собирать на строительной площадке в единую конструкцию». — предполагает он.

Девелоперы в Петербурге планируют в кризис скупить по дешёвке лучшие активы Недвижимость

Девелоперы в Петербурге планируют в кризис скупить по дешёвке лучшие активы

Топ–профессия: робототехник

Люди со стройки, конечно, не исчезнут. Но кто будет самым востребованным специалистом на такой стройплощадке? Уже не мигрант из Средней Азии и даже не суровый прораб, а обученный в топовых вузах робототехник. А еще — менеджеры, маркетологи, в общем, люди, принимающие и придумывающие решения.

«Возможно, что совсем скоро основные задачи будут выполнять беспилотные летательные аппараты и роботизированные системы, — размышляет Андрей Журко, директор по ИТ промышленного блока ПИК. — Все элементы зданий будут оснащены датчиками, взаимодействующими между собой. В случае неисправности датчики будут подавать сигналы и направлять соответствующий запрос на проведение работ по устранению возникших неполадок. Логистические операции и процессы, вполне вероятно, могут осуществлять беспилотники, роботомобили или поезда на магнитной подушке. Однако полностью исключать участие человека нельзя. Например, формирование продукта, постановка заданий, приемка выполненных работ искусственным интеллектом, диагностика зданий, рекламация ложатся на плечи сотрудника».

«Но если стоимость одного трудочаса будет падать, то смысла в автоматизации не будет — квалификация кадров не будет развиваться, — предупреждает Сергей Веселов. — Вообще, масштабной роботизации на стройке можно пока не ждать. Возможно, прогресс ждет машины, помогающие штукатурить или бетонировать, но на 100% заменить человека пока невозможно. Специалистов на стройке станет значительно меньше, но они будут более квалифицированными, в особенности в части управления техникой. Например, уже сейчас в Финляндии строительство одного дома на 35–40 квартир сопровождают около 20 человек».

Эксплуатация с умом

Да и сами квартиры через 30 лет будут совсем другими, надеются строители. «Никому не будут нужны просто бетонные коробки, люди захотят получить полноценную экосистему, где с помощью искусственного интеллекта под потребности владельца квартиры будут подстраиваться системы климат–контроля, вход в дом будет исключительно по лицу, а решить все бытовые вопросы можно будет через приложение», — говорит Андрей Биржин.

С этим согласны и предприниматели из сферы обслуживания ЖКХ. Раньше сантехники ежемесячно в подвалах снимали показания приборов общедомового узла учета. Сейчас это все делает маленькая коробочка, которая пересылает данные онлайн через GSM–модуль. А дальше? Нет, сантехники и электрики никуда не денутся, сложные задачи по ремонту роботу не доверить. Но консервативный ЖЭК вынужден будет превращаться в IT–компанию.

«Я вижу, что в ближайшие десятилетия разрозненные системы будут объединяться в одну большую удобную кнопку управления, — говорит Константин Орлов, генеральный директор ООО “Домсканер”. — Умный дом будет понимать голос, а возможно, уже и мысль. Вы сможете управлять открытием штор в спальне, микроволновкой и домофоном или шлагбаумом во дворе через одно устройство или приложение. Везде будут системы удаленного контроля, и задача управляющей компании будет следить за этим на своем пульте и оперативно реагировать на поступающие сигналы об ошибках или сбоях».

А тут еще и зеленые технологии из Европы подвезут — куда без них, учитывая, как трепетно относится поколение Z к проблемам экологии! Уже с 2021 года, согласно директиве ЕС по энергоэффективности зданий, для всех проектов станет обязательным применение принципа «трех нулей»: ноль энергопотребления, ноль вредных выбросов, ноль отходов. К нам эти стандарты тоже доберутся, и, может, даже раньше, чем через 30 лет.

«Посмотрите, как в Петербурге начала меняться структура зеленых насаждений, — говорит Николай Ватин. — Если раньше зеленым в городе был период с мая по сентябрь, то сейчас все больше и больше появляется вечнозеленых растений, пусть пока еще невысокие, кустарниковые виды. И это тоже элемент технологии. Почему бы не иметь, например, хвойные фасады? Вам и зимой теплее, и летом прохладнее. Вспомните, что мы самый северный город с населением больше миллиона. У нас должна быть вечнозеленая растительность!»

И только как бы все это не осталось фантастической картинкой из «мечтающих» 2010–х. Ведь на практике мы видим, как любой «черный лебедь» в одно мгновение развеивает все лучшие надежды человечества. Если даже рассчитанные на 25–50 лет хрущевки никуда не делись, то что станет через 30 лет с Девяткино? Неужели снесут?

Выделите фрагмент с текстом ошибки и нажмите Ctrl+Enter

4 новых инновационных формы бетона

Для большинства людей слово «бетон» ассоциируется с твердым серым материалом, из которого состоят многие наши мосты и здания. Однако благодаря последним разработкам в области технологий, проектирования и передовых услуг по опалубке были разработаны новые формы бетона, которые могут изменить наше представление о бетоне в будущем.

Последние инновации в бетоне

Биобетон

Исследовательская группа из Технологического университета Делфта разработала тип бетона, способный к самовосстановлению.Как правило, арматура была предпочтительным методом обеспечения дополнительной поддержки бетонных конструкций, независимо от местоположения. К сожалению, арматура имеет тенденцию к ржавчине в помещениях с высокой влажностью, со временем ослабляя всю конструкцию.

Биобетон решил эту проблему за счет использования определенных видов бактерий для заполнения любых трещин, которые образуются в бетоне. Бактерии и их источники пищи включены в бетонную смесь в виде небольших капсул. Когда вода попадает на капсулы, бактерии съедают свою пищу и выделяют известняк, чтобы заполнить трещины.

Зеленый бетон

Производство бетона приводит к значительным выбросам углерода, но это также один из самых доступных и долговечных строительных материалов в мире. Чтобы помочь компенсировать рост выбросов углерода при производстве бетона в мире, Novacem разработала тип бетона, который поглощает и сохраняет углерод.

Бетон полупрозрачный

Как правило, полупрозрачный и бетон — это не слова, которые вы найдете вместе, но это может скоро измениться.Полупрозрачные волокна внедряются в бетон, чтобы создать нечто похожее на нечто среднее между окном и стеной. В основном этот тип бетона используется в качестве декоративного элемента, но более практическое использование может стать очевидным, когда вещество станет более доступным.

Гибкий / Гибкий Бетон

Гибкий бетон изготавливается с использованием того же процесса, что и полупрозрачный бетон, но полупрозрачные волокна заменяются плотно упакованными органическими или металлическими волокнами, устойчивыми к сколам и трещинам.Следовательно, смесь может быть разлит на тонкие структурные компоненты, способные преодолевать большие расстояния, не требуя стальной арматуры.

Поскольку материал можно наливать очень тонко, а волокна внутри него устойчивы к разрушению, готовый материал сохраняет гибкость; даже после отверждения. Кроме того, он чрезвычайно легкий, что делает его хорошим выбором для станций легкорельсового транспорта, мостов и лестничных клеток.

Это будущее бетона ?

Может показаться, что эти новые конкретные инновации не имеют большого потенциала для практического применения, но они завоевывают популярность во всем мире.Пройдет ли намного больше времени, прежде чем мы увидим, как эти новые бетонные технологии войдут в бетонную промышленность США?

Для получения дополнительной информации о бетонных услугах или оборудовании для формовки и опалубки свяжитесь с нами или позвоните по телефону 1-888-993-1304.

«Зеленый» бетон может изменить правила игры в строительной отрасли

Ученые возились с бетоном, пытаясь улучшить самый широко используемый в мире строительный материал, и добились заметных успехов.

Новые формы бетона могут улавливать и накапливать углекислый газ, вызывающий парниковый эффект, разрушать загрязняющие вещества из выхлопных газов и помогать защищать стареющую инфраструктуру, герметизируя трещины по мере их образования. А теперь ученые из Великобритании разработали «зеленый» бетон, который, по их словам, более экологичен, чем обычный материал, а также более долговечен и более чем в два раза прочнее.

«Мы не ожидали, что он будет настолько сильным», — сказала профессор Моника Крациун, профессор наноинженерии в Университете Эксетера и член исследовательской группы, ответственной за новый материал.В письменном заявлении она назвала этот материал «абсолютным переломным моментом» и сказала, что к концу года может быть запущен стартап, связанный с университетом, для его продажи — хотя другие эксперты дали более взвешенную оценку непосредственного коммерческого потенциала материала.

Бетон новой формы выглядит как обычный бетон, но свои особые свойства он приобретает благодаря добавлению микроскопических чешуек графена — формы углерода, который является одним из самых прочных материалов в мире. Большая прочность означает, что для возведения стен и других конструкций потребуется меньше материала.Это важно, поскольку на производство цемента — основного ингредиента бетона — приходится 5 процентов глобальных выбросов парникового газа двуокиси углерода.

А если стены и другие элементы зданий можно сделать тоньше, перед архитекторами и строителями, работающими с бетоном, откроются новые возможности дизайна.

Крациун сказал, что композит бетон-графен в четыре раза более устойчив к проникновению воды, чем обычный бетон, что позволяет предположить, что построенные из него здания и инфраструктура со временем могут лучше устоять, особенно в зонах затопления.Композитный материал также более эластичен, чем обычный бетон, а это означает, что он может быть лучшим выбором для строительных проектов в районах, подверженных землетрясениям.

Композитный материал, как лучший проводник электричества, чем его традиционный аналог, может найти неожиданные новые применения. Крачиун представляет себе дороги, поверхность которых можно было бы электрифицировать, чтобы они нагревались до таяния снега и льда.

Доктор Франц-Йозеф Ульм, директор факультета Concrete Sustainability Hub в Массачусетском технологическом институте, считает, что стены, сделанные из электропроводящего бетона, могут служить батареями для хранения электроэнергии, улавливаемой солнечными панелями.«Бетон повсюду в ваших стеновых системах и полах», — сказал он. «Почему бы не использовать это как активную батарею?»

Связанный

Но Ульм выразил сомнение в коммерческой жизнеспособности композита бетон-графен, предсказав, что из-за высокой стоимости графена это скорее «концептуальный материал», чем тот, который скоро появится на рынке.

Доктор Ракель Сан Николас, инженер-строитель из Мельбурнского университета в Австралии и эксперт по передовым строительным материалам, поддержал оценку Ульма.«Я не верю, что это что-то готовое прямо сейчас», — сказала она о новом материале в электронном письме NBC News MACH. По ее словам, необходимы дополнительные исследования, в том числе исследования, чтобы определить, представляют ли крошечные частицы графена какие-либо риски для здоровья или окружающей среды.

Статья с описанием исследования была опубликована 23 апреля в журнале Advanced Functional Materials.

Знаете ли вы об этих последних разработках в технологии бетона?

Бетон — наиболее часто используемый строительный материал широко используется в зданиях, мостах, дорогах и плотинах.Его использование варьируется от в конструкциях, в тротуарах, бордюрах, трубах и водостоках. Бетон — это композитный материал, состоящий в основном из портландцемента, воды и заполнителя (гравий, песок или камень. Прочность бетона определяется силой, необходимой для раздавить его и измеряется в фунтах на квадратный дюйм или килограммах на квадрат сантиметр. На прочность могут влиять многие переменные, включая влажность и температура. Благодаря своим преимуществам и стремлению к устойчивости, бетон технология экспериментируется для лучшего дизайна и энергии сохранение.

Ниже приведены некоторые инновационные технологии производства бетона. используется по всему миру.

полупрозрачный бетон пропускающий свет

Источник- disd.edu

Подход HeidelbergCement к пропускание света через бетон является выдающимся достижением отрасли. Вместо того, чтобы использовать акриловые стержни или оптические волокна, Luccon отличается полупрозрачной литой тканью. слой за слоем в мелкозернистый бетон, пропуская свет, тени и даже цвета для проецирования сквозь бетон с незначительной деградацией.Поскольку волокна ткани имеют небольшой диаметр, и соотношение ткани и бетона составляет относительно низкий, Luccon обеспечивает такую ​​же прочность и долговечность, как обычный бетон.

Из-за изгибов волокон и шероховатости на срезаемых поверхностях волокон, светопропускание обычно немного меньше половины света, падающего на волокна, поэтому с учетом пяти процентов волокон, около двух процентов. Поскольку реакция человеческого глаза на свет нелинейна, это все еще может дать полезный дневной свет.Теоретически волокна могут нести свет на поворотах и ​​на расстояние в десятки метров со скоростью потери с увеличением длины в зависимости от типа волокна и способа его изгиба.

Полупрозрачный бетон используется в прекрасной архитектуре в качестве фасадный материал и для облицовки внутренних стен. Светопропускающий бетон также был применен к различным дизайнерским продуктам. производство светопрозрачного бетона существует. Все основаны на мелкозернистом бетоне. (около 95%) и только 5% светопроводящих элементов, которые добавляются во время процесс литья.После схватывания бетон разрезается на плиты или камни с стандартное оборудование для резки каменных материалов.

Графика бетонный узор для поверхности из сборного железобетона

Источник — Pinterest

Murphysboro High School PAC — это ориентир инноваций в графическом бетоне. Примечательным аспектом этого проекта является что это был самый крупный и один из первых проектов в США, использовать технологию Graphic Concrete. Graphic Concrete позволяет дизайнерам нанесение любого изображения или рисунка на поверхность сборного железобетона.Эта технология быстро меняет правила игры в архитектурной промышленности сборного железобетона. Лесной узор был ключевой особенностью этого проекта, который состоял из 19 876 квадратных футов 12 дюймов (4-4-4) с изоляцией CarbonCast High Performance Утепленные стеновые панели.

В этом проекте участвовала ADA совместимое строительство нового центра исполнительских искусств на 700 мест и соответствующие вспомогательные помещения для замены нынешнего зала на 400 мест, который рухнул. Предыдущее здание было построено в 1977 году из CMU / Кирпич, деревянные фермы и кровля из EPDM.Деревянные фермы провалились под вес кровельного оборудования. В крыша рухнула, и внешние стены прогнулись.

Построено новое здание использование сборных бетонных стен для наружных и стен CMU для интерьер. Лучшим методом, принятым этим архитектором, было использование сборные наружные стеновые панели на всех своих проектах в аудиториях с тех пор. Сборный железобетон особенно приветствовался в этих обстоятельствах (школьный округ и все сторон), чтобы избежать очередного разрушения конструкции и удовлетворить потребность в наращивание более быстрыми темпами.

Марсианский бетон в качестве замены бетонных элементов

Источник — Fast Company

Исследователи считают, что реголит на Марсе может служить замена бетонных компонентов. Марсоходы использовали газ хроматография, масс-спектрометрия и лазерная спектрометрия для определения состав марсианского грунта. Реголит Марса состоит в основном из диоксида кремния и железа. оксид с изрядным количеством оксида алюминия, оксида кальция и оксида серы. Состав варьируется от места к месту на поверхности планеты из-за изменчивость столкновений с астероидами и выветривания ветром и водой, в древние океаны и в некоторых современных водных потоках.Но космический корабль не вернулся на Землю с реальными образцами материала.

Исследователи считают, что реголит на Марсе может служить замена бетонных компонентов. Марсоходы использовали газ хроматография, масс-спектрометрия и лазерная спектрометрия для определения состав марсианского грунта. Реголит Марса состоит в основном из диоксида кремния и железа. оксид с изрядным количеством оксида алюминия, оксида кальция и оксида серы. Состав варьируется от места к месту на поверхности планеты из-за изменчивость столкновений с астероидами и выветривания ветром и водой, в древние океаны и в некоторых современных водных потоках.Но космический корабль не вернулся на Землю с реальными образцами материала.

Итак, ученые из Космического центра Джонсона НАСА использовали данные марсохода для разработки симулятора АО «Марс-1а», смеси минералов Земли. разработан, чтобы соответствовать составу и размеру частиц марсианской почвы. Ученые использовали этот заменитель реголита для испытаний новых строительных материалов. ОАО Марс-1а сделан из базальта, добытого на вулкане на Гавайях. Тем временем, Мюллер использует другой имитатор реголита под названием BP-1.Этот материал сделан из другой измельченный базальт из Лавового потока Блэк-Пойнт к северу от Флагстаффа, Аризона «

усиленный «Гнущийся» бетон, устойчивый к растрескиванию

Источник — Ginnersnow

Ученые в Мичиганском университете разработали новый тип армированного волокном «Гнущийся» бетон. Новый бетон выглядит как обычный бетон, но составляет 500 в разы более устойчивы к растрескиванию и на 40 процентов легче по весу. Крошечные волокна которые составляют около 2 процентов от объема смеси, частично составляют ее спектакль.Кроме того, материалы в самом бетоне предназначены для максимальная гибкость. Благодаря долгому сроку службы инженерные цементные композиты Ожидается, что в долгосрочной перспективе (ECC) также будут стоить дешевле. бетона, способного выдерживать изгибающие напряжения. Он состоит из особого типа материала, который делает его гибким. Его разработал профессор Виктор Ли в Мичиганском университете.

Гибкий бетон — еще один шаг к выходу на рынок новой разработки. Габриэль Арсе, строительное управление научный сотрудник Университета штата Луизиана работает над этим.Arce привел многолетний проект «Оценка эффективности и Рентабельность инженерных цементных композитов, произведенных из региона 6 Местные материалы », который экспериментировал с множеством локальных источников материалы для разработки более экономичного, масштабируемого гибкого бетона. В материал, в состав которого входит ПВС, мелкозернистый песок из Миссисипи река и зола-унос, собранная на месте, стоит дороже, чем обычный бетон, но намного меньше, чем существующие ECC.

Арсе, чей проект финансировался Транспортным консорциумом Южно-Центрального Штаты (Tran-SET), ассоциация нескольких университетов на юге половина U.С., надеется увидеть, что изгибаемый бетон поможет облегчить проблемы с распадающейся и часто плохо обслуживаемой страной инфраструктура. В октябре этого года он испытал новый ECC, используя материал отремонтировать часть тротуара Батон-Руж — это не строительство моста, плотины или башни, но мы надеемся, что это был шаг к созданию более безопасного, прочного и более устойчивый мир.

Биологически восприимчивый бетон для колонизации конструкционный бетон

Источник- idsnmow

Лаборатория BiotA в Школе архитектуры Бартлетта при университете Колледж Лондона разработал бетон, который способствует колонизации растений. конструкционный бетон.Фосфат магния объединяется с портландцементом в различная геометрия, способствующая росту мхов, лишайников и водорослей в разные участки бетона. Растения способны производить кислород, и фильтровать или поглощать CO2 и другие загрязнители в воздухе. Эта система создает что-то похожее на зеленую стену без затрат и обслуживания.

Сейчас они создают прототипы трех разных геометрических форм для создания панелей, которые можно наносится на поверхности зданий. Их называют барокко, поче и вертикаль.Предполагаемое использование — строительство внешних поверхностей, включая крыши, но там могут быть другие потенциальные приложения, такие как зеленые стены внутри здания.

Живая «бетон» для снижения воздействия на окружающую среду

Источник — новый ученый

Живой бетон, сделанный из бактерий, однажды может помочь уменьшить воздействие строительной отрасли на окружающую среду. Уил Срубар из Университета Колорадо в Боулдере и его коллеги использовали тип бактерий, Synechococcus, для создания строительных блоков самых разных форм.

Команда объединила бактерии с желатин, песок и питательные вещества в жидкой смеси, затем поместили это в форму. Под воздействием тепла и солнечного света бактерии производили кристаллы карбоната кальция вокруг частицы песка в процессе, аналогичном тому, как образуется морская ракушка в океане. При охлаждении желатин затвердел смесь в гелеобразную форму. Команда тогда обезвожил гель, чтобы сделать его более жестким, и весь процесс занял несколько часов.

Команда сравнивает свой живой материал с бетоном, который смесь гравия и песка и цемента в сочетании с водой.Но его механический свойства больше похожи на строительный раствор, более слабый материал, обычно сделанный с — цемент и песок, найденные между кирпичами зданий, — говорит Срубар. Это еще не так прочен, как обычные кирпичи. Преимущество использования бактерий для создания бетона: что если они не обезвожены полностью, они продолжат расти. Один кирпич может быть разделенным на два кирпича с дополнительным количеством песка и питательного раствора. Команда показала, что из одного кирпича можно получить до восьми всего за несколько подразделения.

Цифровое изготовление бетона для зажигалки плита бетонная

А Проект трехэтажного дома, известный как DFAB House, возводится в Швейцария от ученых, инженеров и математиков из ETH Zurich Университет — отличный пример цифрового производства бетона. Процесс в значительной степени полагается на цифровое производство — архитектурные измерения подключены к компьютерам, а затем роботы начинают строить. Компьютерные модели, Программное обеспечение САПР (из которого команда, по-видимому, создала собственный код) и прототипирование помогает в изготовлении элементов, необходимых для создания умные конструкции.Фрезерование с ЧПУ и 3D-печать завершают процесс. 11 умные плиты печатаются на сегменты длиной 7,4 метра и площадью 78 квадратных метров, индивидуально, а затем объединяются на месте. Проект якобы первый полномасштабный архитектурный проект с использованием 3D-печати на песке техники.

Появление цифрового производства означает, что детали необходимые для строительства могут быть изготовлены под заказ. Это намного быстрее, чем опираясь на сборные детали. В строительстве используются модульные технологии изготовления. становятся лучше, чем когда-либо были сборные конструкции.Цифровые технологии и современное промышленное производственное оборудование значительно ускоряет процесс и обеспечивает более высокое качество продукции. Изготовление на месте станет новый нормальный. Оцифровка бетонного литья произвела революцию в и архитекторы, и инженеры делают свое дело. Теперь можно печатать на 3D-принтере бетон в новых геометрических узорах, которые бросают вызов веры и создают художественные полученные результаты. Однако это не только для эстетически приятных результатов — бетонные плиты также легче.

Теплоизоляционный легкий бетон

Источник — Pressebox

Poraver® пеностекло — это легкий заполнитель в соответствии с DIN EN 13055-1 и идеальный для производства легкого бетона (LWC). Конструктивно-термический изоляционные свойства этого стекла позволяют использовать широкий спектр бетона для разные приложения.

С помощью пеностекла можно производить чисто минеральные строительные материалы, которые соответствуют всем требованиям строительной физики и строительной биологии с отличными характеристиками.Теплоизоляция очень важна. Добавляя Poraver®, можно производить подходящий монолитный строительный материал в зависимости от области применения. Временные и дорогостоящие композитные системы внешней теплоизоляции (ETICS или EIFS) могут стать излишними. По сравнению с другими легкими заполнителями, пеностекло Poraver® имеет очень положительное соотношение прочности на сжатие и объемной плотности. Это позволяет создавать одно- и многослойные конструкции с очень хорошими теплоизоляционными свойствами и в то же время хорошей прочностью на сжатие.Производство несущих и изоляционных коробов для рольставен возможно благодаря превосходным свойствам легкого бетона, а также термическому разделению окон, дверных коробок и других компонентов.

В современные жилые дома с плоской крышей, возможна установка связанного Poraver® в качестве несущего кровельного утеплителя. Для натяжных потолков из тесьмы Poraver®. служит выравнивающим слоем для покрытия трубопроводов и изоляционным основным слоем для систем теплого пола. Использование Poraver® способствует удовлетворению требования современных пассивных домов и экологических стандартов в строительстве.

Применение калийно-геополимерных (КГП) бетонных композитов

Источник — Researchgate

Исследователи из Ланкастерского университета разработали цементную смесь, состоящий из отработанной летучей золы и щелочного раствора, который способен проводить электричество. В отличие от существующих умных бетонов, которые обычно на основе графена и углеродных нанотрубок, новая смесь не содержат любые дорогие материалы, а производить их даже дешевле, чем обычный портландцемент.

В смеси, известной как калий-геополимерный (КГП) композит, электричество проводится через калий ионы, которые проникают сквозь кристаллическую структуру, по словам руководителя проекта Профессор Мохамед Саафи с инженерного факультета Ланкастерского университета. К при изготовлении цемента необходимо смешать летучую золу с щелочным раствором, в этом случае мы используем гидроксид калия и силикат калия », — сказал он. «Когда вы их смешиваете вместе они образуют цементный материал, содержащий ионы калия, которые действуют как электролит.В конечном итоге смесь может храниться и выгружаться от 200 до 500 Вт / м2.

Умная цементная смесь также может использоваться для определения механической нагрузки на конструкции. Изменения в напряжение, вызванное, например, трещинами, изменяет способ движения ионов калия через структуру и, следовательно, проводимость материала. Измеряя проводимость материала, изменение структурного состояния здания может быть обнаружен автоматически и мгновенно, без необходимости установить дополнительные датчики.Сейчас исследователи проводят дополнительную работу. для оптимизации характеристик смесей KGP и исследования использования Техники 3D-печати для создания различных форм из умного цемента.

Высококачественный графеновый бетон

Источник — Physcs.org

будущие применения графена могут быть огромными. ZEN Graphene Solutions Ltd. — ведущий мировой разработчик высококачественного графенового материала. Уже появляясь с новыми рыночными возможностями, графен имеет много захватывающих Приложения.Задача ZEN как нового поставщика высокого качества состоит в том, чтобы определить и уделять приоритетное внимание рынкам и предлагать максимальную ценность и творческий потенциал, работая в сотрудничество с исследователями в отрасли и в академических кругах. ZEN — это активно сотрудничает с 22 промышленными конечными пользователями и 10 канадскими университеты. ZEN также вызывает значительный интерес со стороны многих канадских правительственные учреждения, которые уже напрямую внесли более 2 миллионов долларов в ZEN проводит высококачественные исследования и разработки графена.Олбани ZEN Графитовый проект в Онтарио, Канада, содержит большое месторождение уникального качества. высококристаллизованный графитовый углеродный аллотроп, который может улучшить аэрокосмическую промышленность, биомедицина, водоочистка, транспорт и гражданское строительство. Графитовое месторождение Олбани — это открытый и подземный проект, в котором имеется общий указанный ресурс 24,3 млн т, содержащий 968 тыс. т графита. углерод с содержанием 3,98%. В настоящее время он находится в стадии разработки.

Цемент на основе экстракта МОРКОВИ

Источник — Reuters

A группа исследователей из британского Ланкастерского университета использовала бытовой пищевой блендер для смешивания частиц корнеплодов с бетоном чтобы посмотреть, смогут ли они производить более прочный и экологически чистый продукт.Новый материал — изготовлен из обычного цемента с нанопластинками. извлекается из моркови, выбрасываемой пищевой промышленностью, — устойчива к растрескивается и на 80 процентов прочнее обычного продукта. Композиты не только превосходят существующие цементные продукты с точки зрения механические и микроструктурные свойства, но также использовать меньшее количество цемент.

По словам команды, добавление моркови предотвращает образование трещин в бетоне. Это также означает, что требуется меньше цемента, что снижает глобальный выброс двуокиси углерода (CO2) выход.На цемент приходится семь процентов от общего глобального выбросов CO2. выбросы, по оценкам Международного энергетического агентства. В доказательство концепции Исследования показали, что добавление нанотромбоцитов моркови привело к экономии 40 кг цемента и углекислого газа на куб. квадратный метр бетона.

Заключение

Разное бетонная технология экспериментируется уже давно и будет Продолжить. Добавление различных материалов и внедрение новых дизайнов будет способствовать дальнейшему ускорению инноваций в бетонных технологиях.

Последние тенденции в технологии бетона

Технологии играют все большую роль в нашей жизни с каждым днем, и бетонная промышленность не исключение. Подрядчики и строительные компании знают, что они должны использовать новые бетонные технологии, чтобы выжить.

Причины включают растущие затраты на строительство, постоянно растущую потребность в повышении эффективности и нехватку квалифицированной рабочей силы. Недавний Индекс коммерческого строительства США показал, что более 90 процентов опрошенных подрядчиков, руководителей строительства и строителей с трудом находили квалифицированных рабочих.

Подрядчики и компании могут преодолеть эти проблемы, используя последние тенденции в бетонных технологиях.

10 ведущих тенденций в технологии бетона

Информационное моделирование зданий (BIM)

На самом базовом уровне BIM — это программное обеспечение для трехмерного проектирования и моделирования, которое предоставляет профессионалам в области архитектуры, проектирования и строительства (ACE) инструменты и понимание процессов планирования, проектирования, строительства и управления проектами.

BIM существует уже несколько десятилетий, но по мере развития технологий он стал больше, чем просто 3D-моделью.Это совместный процесс, который позволяет всем заинтересованным сторонам проекта работать вместе.

В модели BIM есть объекты BIM, в которые встроен интеллектуальный уровень. Если элемент в модели изменяется, программное обеспечение BIM обновляет модель, создавая совместную и согласованную среду, в которой архитекторы, инженеры и подрядчики могут работать вместе.

Модель BIM хранит данные, которые хранятся в общей среде данных (CDE). Эти данные предоставляют ценную и полезную информацию не только в процессе планирования и проектирования, но и во время сборки и за ее пределами.На него даже можно ссылаться при проведении ремонтных работ в будущем.

Существуют разные уровни BIM, от нуля до трех. Более высокий уровень указывает на увеличение потока информации и обмена знаниями в течение всего процесса.

Для строительной отрасли BIM позволяет оцифровать рабочую площадку и связать важную информацию для всех этапов проекта. Это улучшает цепочку поставок и сокращает отходы, ошибки и задержки.

Конкретные преимущества BIM включают:

• Улучшение взаимодействия и сотрудничества на протяжении всего проекта
• Повышение производительности
• Более простой и надежный процесс проектирования, сокращающий количество ошибок на этапе выполнения
• Повышенная прозрачность информации, которая может использоваться в процессе торгов и закупок
• Более раннее выявление ошибок
• Меньше заказов на изменение
• Сокращение сроков реализации проекта
• Продукт более высокого качества

Ведущее программное обеспечение BIM включает Autodesk BIM 360, Revit и BIMx.

По мере того, как строительная отрасль все больше движется к сотрудничеству и цифровым технологиям, BIM будет становиться все более популярной. Фактически, в некоторых странах использование BIM уже является обязательным для определенных проектов. В ответ на это более широкое использование Международная организация по стандартизации (ISO) недавно опубликовала первый набор глобальных стандартов для BIM, чтобы помочь подрядчикам во всем мире сотрудничать более эффективно.

Интеллектуальное оборудование

Датчики

IoT и GPS-трекеры на строительной технике для бетона могут улучшить производственный цикл и обеспечить профилактическое обслуживание.

Подрядчики могут контролировать состояние бетономешалок и другого оборудования, получая предупреждение, когда что-то идет не так. За активами можно обращаться при первых признаках проблемы. Проблемы можно решить до того, как они станут серьезной головной болью и помешают работе.

GPS-трекеры

информируют мастеров в режиме реального времени о движении цементовозов. Эти данные позволяют мастерам планировать работу соответствующим образом и быстро реагировать, устраняя задержки, когда они случаются.

Бетон со сверхвысокими характеристиками (UHPC)

UHPC — это новая технология производства бетона, которая содержит несколько новых ингредиентов, включая волокна, но сохраняет 80% того, что составляет традиционный бетон.Волокна различаются по прочности от полиэстера до нержавеющей стали, каждое из которых придает конечному продукту дополнительную прочность и долговечность.

UHPC имеет более длительный срок службы, более 75 лет, по сравнению с традиционным бетоном, срок службы которого составляет 15-25 лет. Он также имеет прочность на сжатие примерно 30 000 фунтов на квадратный дюйм по сравнению с типичными 4 000 фунтов на квадратный дюйм для традиционного бетона.

Дополнительные преимущества включают замечательную стойкость к проникновению влаги и разрушению окружающей среды, гибкость, пластичность и адгезию.

UHPC существует с 2000 года, но в последние несколько лет федеральное правительство и правительства штатов США выступали за его использование, особенно на мостах и ​​шоссе США. Благодаря государственной поддержке UHPC в сочетании с его превосходным качеством и долговечностью, мы ожидаем, что его внедрение будет быстро распространяться.

Фактически, ожидается, что глобальный рынок UHPC будет расти со среднегодовым темпом роста (CAGR) в 6,92 процента в период с 2017 по 2023 год.

Внешнее строительство

Строительство вне строительной площадки относится к проектированию, изготовлению и сборке элементов в месте, отличном от фактического места, где они будут установлены.Сборный / сборный бетон — один из наиболее распространенных методов строительства вне строительной площадки.

Раньше этот подход использовался для более крупных проектов, но поскольку количество квалифицированной рабочей силы сокращается, а проекты необходимо выполнять быстрее, количество перемещений за пределы объекта увеличилось. Преимущества включают эффективность, повышенную безопасность, снижение затрат, скорость и более стабильное качество.

Самовосстанавливающийся бетон

При трещинах в бетоне внутрь проникает вода и воздух, что ускоряет разрушение бетона.Что, если бы бетон мог остановить процесс разложения и самовосстанавливаться?

Инновации обретают форму с бетоном, который содержит бактерии, которые производят известняк при контакте с водой и воздухом, устраняя трещины. Этот самовосстанавливающийся бетон делается для новых смесей, а также в качестве ремонтного раствора для существующих конструкций.

Другие исследуемые методы самовосстановления включают гидрогели, которые набухают при попадании воды, и капсулы из полимеров, которые ломаются при образовании трещин.После разрушения полимеры внутри капсулы закрывают трещину.

Конечно, эти более совершенные типы бетона поначалу будут стоить больше денег, но если они могут продлить срок службы бетонных конструкций, они могут быть менее дорогостоящими в долгосрочной перспективе.

Графический бетон

Визуальный интерес и дизайн объединены в графическом бетоне. Эта технология используется на сборном железобетоне для создания узорчатой ​​поверхности.

Изображения также могут быть применены. Сам бетон служит столько же, сколько и простой вариант.Добавление этого эстетического элемента к бетону делает его более предпочтительным выбором для проектов, где простой бетон может показаться слишком простым или скучным.

3D печать

Бетонная 3D-печать дает множество преимуществ.

Можно создать уникальные бетонные конструкции, которые раньше были невозможны. Доступные дома могут быть созданы для семей с низкими доходами или для тех, кто восстанавливается после стихийного бедствия. Срок изготовления проектов может быть значительно сокращен.

Конечно, это все еще более новая технология, и мы не ожидаем увидеть ее использование в крупномасштабных проектах, поскольку размер принтера ограничивает размер объекта, который может быть создан.Однако экономия средств, возможность создавать сложные конструкции и урбанизация — все это будет стимулировать внедрение 3D-печати на бетоне.

Светогенерирующий цемент

Цемент, который может поглощать и излучать свет, был разработан Хосе Карлосом Рубио Авалосом в Мексике. Цемент можно создавать при комнатной температуре, что значительно экономит энергию.

Он может освещать дороги, мосты, велосипедные дорожки и многое другое — и все это без электричества. Итак, как это работает?

Цемент поглощает солнечную энергию в течение дня и может излучать свет в течение примерно 12 часов.Чтобы это стало возможным, кристаллизация цемента была удалена, чтобы свет мог проходить внутрь. Его заменили на гелевую консистенцию.

В настоящее время продукт может излучать зеленый или синий свет, а яркость можно регулировать во время производства.

Цемент полупрозрачный

Немного отличается от светоизлучающего цемента, полупрозрачный цемент позволяет свету проходить через него. Это качество обеспечивается прядями оптического волокна в бетоне.

Насколько он полупрозрачный? Вы сможете четко видеть очертания чего-то по другую сторону цементного блока или стены, но при этом он по-прежнему имеет такую ​​же прочность, как и обычный бетон.

Он используется в таких конструкциях, как перегородки и лестницы, чтобы добавить элемент дизайна к тому, что в противном случае было бы простой бетонной конструкцией.

Дроны

Дроны уже используются на строительных площадках. Мы ожидаем увеличения использования.Основное применение — это обследования участков, которые можно проводить за меньшую часть времени с помощью дронов.

Хотя некоторые компании поначалу неохотно использовали дроны, их повышенная точность, простота управления и экономия времени сделали их привлекательными для многих строительных компаний.

Заглядывая в будущее, мы узнаем, что знание новых подходов, инструментов и инновационных материалов поможет определить разницу между выигравшей и проигравшей заявкой.

4 инновации в бетоне, о которых вы никогда не слышали

Бетон — материал, который может проследить его взаимодействие с людьми до римской эпохи более 2000 лет назад, — это самый популярный материал, используемый сегодня.При сравнении тоннажа использование бетона перевешивает использование пластика, дерева, алюминия и стали вместе взятых. Что не менее удивительно в бетоне, так это его способность постоянно быть центром инноваций. Вот некоторые из наиболее интересных конкретных инноваций, которые, как ожидается, изменят отрасль.

1. Самовосстанавливающийся бетон

Бич любого инженера и строителя — трещины в бетоне. Как только в бетонном проекте появляются трещины, которые рано или поздно появятся, может произойти утечка, нарушающая целостность материала.Ученые из Технологического университета Делфта в Нидерландах изобрели биобетон. Это бетон, который смешивается с использованием тех же методов, что и традиционный бетон, за исключением того, что он также содержит определенные бактерии. Эти бактерии генерируют кристаллы, которые окружают их клетки. При смешивании с другими выделениями, такими как белки и сахар, образуется клейкое вещество. Когда бетон трескается, эти бактерии активируются и образуют известняк или кальцит, и этот процесс заполняет промежутки.

2.Бетон, напечатанный на 3D-принтере

3D-печать — это концепция, которая в последние несколько лет привлекает к себе большое внимание, и в ней были достигнуты определенные успехи. С его помощью можно не только печатать такие предметы, как пластмассы и автозапчасти, но и печатать бетонные объекты. В другом проекте из Нидерландов — на этот раз в технологическом университете TU Eindhoven — 3D-принтеры теперь можно использовать для изготовления изделий из бетона. Используя огромный принтер, произведенный голландской компанией Rohaco, этот бетонный принтер выглядит как мостовой кран с поворотной головкой, которая выталкивает бетон более целенаправленно и настраиваемым образом.Хотя внедрение в отрасли все еще находится на начальной стадии, 3D-печать из бетона позволила создать павильоны и изделия из бетона, пригодные для вторичной переработки.

3. Эко или зеленый бетон

Учитывая постоянное внимание к окружающей среде, неудивительно, что строительная промышленность разрабатывает более экологически чистые материалы. Бетон обычно генерирует большое количество углерода. Фактически, он производит столько углерода, что типичный углеродный след бетона почти равен весу самого материала.При смешивании с летучей золой — отходами, образующимися на электростанциях, сжигающих уголь, — и другими материалами, такими как бетон и портландцемент, становятся очевидными многие преимущества. Использование летучей золы не только снижает углеродный след бетона на 25 процентов, но и требует меньше воды. Этот экологически чистый бетон более кремовый, и его легче укладывать в проекты. Наконец, использование летучей золы помогает предотвратить выброс этих отходов на свалки.

4. Проницаемый бетон

Еще одно экологически чистое бетонное решение, которое может получить гораздо больше внимания в строительной отрасли, — это проницаемый бетон.Традиционно бетон был непроницаемым, то есть по нему стекала вода, что позволяло архитекторам направлять ее поток более целенаправленно. По крайней мере, так было изначально. Однако эта стратегия привела к многочисленным инцидентам, связанным с наводнениями, эрозией, загрязнением и другими проблемами в городах. В результате этих серьезных экологических проблем было разработано решение — проницаемый бетон. Проницаемый бетон, который иногда называют пористым покрытием, состоит из более крупных частиц, чем традиционный бетон. Это создает пустоты в бетоне, которые позволяют постепенному проникновению дождевой воды в землю под ним.

Вышеупомянутые инновации — это лишь некоторые из них, которые проходят испытания в бетонной промышленности. Бетон как материал эволюционировал более 2000 лет. Все свидетельства указывают на продолжение захватывающих изменений и в будущем.

Featured Image: Flickr: Engineering at Cambridge — Tanvir Qureshi: Бетонный мост с трещинами для самовосстановления I.

Бетонные формы — Типы и выбор бетонных форм

Бетонные формы можно определить как твердый барьер, который помогает удерживать жидкий бетон на месте до тех пор, пока он не затвердеет и не приобретет определенную форму.Бетон принимает форму формы или формы, в которой он содержится. В настоящее время разрабатываются новые системы опалубки бетона, которые придают бетонной смеси дополнительные свойства, такие как изоляция, рисунок поверхности и эффекты.

Здесь объясняются типы и критерии выбора опалубки.

Типы бетонных опалубок

Различные типы бетонных форм, используемых при заливке бетона:

1. Деревянные формы
2. Изолированные бетонные формы
3. Формы для пенобетона
4. Формы бетонных стен
5. Стальные формы

1.Деревянные формы

Деревянная опалубка — это основной и наиболее распространенный вид бетонной опалубки. Он используется в основном для заливки бетона, высота которого не превышает 6 дюймов.

Деревянные опалубки состоят из деревянных досок. Их либо прибивают, либо скрепляют винтами, чтобы получить желаемую форму или форму опалубки. Специальные выравнивающие устройства используются для правильного выравнивания или наклона формы в зависимости от требований.

Рис.1. Опалубки деревянные бетонные; Изображение предоставлено: http: // gatesconcreteforms.com

Для заливки бетона с изгибами или любого вида конструкций произвольной формы для изготовления формы используются более тонкие поперечные сечения. Перед заливкой бетона на внутренние поверхности наносится низкосортное масло или любой антиадгезив, чтобы бетон не прилипал к поверхностям.

При правильной очистке и уходе эти формы пригодны для многократного использования.

2. Изолированные бетонные опалубки

Изолированные бетонные формы (ICF) представляют собой полые блоки из изоляционного материала, которые соединяются вместе, как строительные блоки, как показано на рисунке 2.

Эти системы построены на фундаментной плите. Он является частью фундамента и стеновых систем. Внутри этих блоков размещается арматура и заливается бетоном необходимой осадки и заливкой.

Рис.2. Изолированные бетонные опалубки (ICF)

Форма и бетон уложены как бутерброд. Эта система обеспечивает высокую энергоэффективность. Удаление форм не требуется при внедрении ICF. После заливки бетона снимать его не нужно.

3. Опалубки из пенобетона

Эти формы используются нетрадиционными методами. Здесь бетон заливается в перевернутом виде, чтобы получить бетон желаемой отделки. Эти формы изготавливаются из меламина, акрилового стекла или ламинированного картона. Эти формы создают негативные пространства, которые придают художественный вид окончательной бетонной модели.

4. Опалубка бетонных стен

Это предварительно изготовленные системы формования, используемые для заливки стен, фундаментов и опор большой площади.Эти системы изготавливаются из технической древесины со стальным каркасом. Он также полностью сделан из стали.

Эти отдельные элементы скрепляются штифтами или защелками, как показано на рис. 3. В этих опалубках используются стяжки, чтобы удерживать арматуру на месте при заливке бетона.

Рис.3. Опалубки бетонных стен; Изображение предоставлено: igknighttec.com

Профили опалубки бетонных стен бывают разных размеров и форм. Есть также производители, которые предоставляют формы стен нестандартного размера в зависимости от требований проекта.

5. стальные бетонные формы

Это бетонные формы из стали. При правильном уходе и использовании стабильность стальных форм может быть достигнута даже в течение 2000 рабочих циклов. Таким образом, по сравнению с деревянными бетонными формами это лучшее долгосрочное решение в строительстве.

Рис.4. Опалубки стальные бетонные; Изображение предоставлено: http://www.whartonhardware.com

Стальные опалубки не впитывают влагу из уложенного бетона, что снижает количество ошибок, наблюдаемых после снятия опалубки.

Выбор бетонных форм

При выборе конкретных форм все зависит от того, «где» и «как» используется система. Конкретная форма, выбранная для проекта, зависит от:

1. Размер заливки
2. Давление на форму
3. Вес бланка
4. Тип уплотнения
5. Количество оставшегося бетона

Более подробно, есть несколько ключевых элементов, которые учитываются при выборе конкретных форм, которые объясняются ниже:

1. Выбранные бетонные формы могут находиться в собственности или в аренде.Стоимость владения и долгосрочного использования необходимо проанализировать перед покупкой. Если форму лучше взять напрокат, то выбирается тип формы, доступный и экономичный.
2. Опыт работы с определенным типом формы влияет на выбор формы. Никаких производственных потерь не ожидается, если будет выбрана система форм, более знакомая рабочим. Без надлежащего обучения новой системе форм потери ожидаются.
3. С точки зрения эстетики стальные формы обеспечивают чистую отделку с меньшим количеством отверстий для жучков на бетонной поверхности по сравнению с деревянными формами.
4. С точки зрения допусков стальные формы являются лучшим выбором по сравнению с другими типами. Стальные формы обладают внутренней жесткостью и не впитывают влагу.
5. Для конструкций с небольшой высотой лучше всего подходят деревянные формы. Для высоких форм высотой 20 футов стальные формы с дополнительными распорками и опорами являются лучшим выбором по сравнению с деревянными формами.
6. Для заливки бетона с прямым, криволинейным или несколькими смещениями, а также с крутыми поворотами стальная форма является эффективным выбором. Если цена невысока, можно использовать тонкие деревянные формы.

Как делается бетон | Бетонные трещины

• Новая бетонная смесь заменяет 40 процентов цемента с большим количеством материалов и побочных продуктов.
• Эта формула снижает хрупкость и «отскакивает» больше, чем традиционный бетон.
• Использование нецементных наполнителей может снизить воздействие на окружающую среду.

---

Российские ученые разработали новую, более гибкую форму бетона, которая может означать более прочные и безопасные здания и конструкции по всему миру, сообщает New Atlas .Секрет кроется в смеси, в которой ученые заменили 40 процентов цементного вяжущего на многочисленные экологически чистые материалы, которые увеличивают «отдачу» и делают бетон более пластичным и эластичным.

Весь бетон изготавливается путем объединения заполнителя (гравия или других твердых материалов) и цемента (порошка, насыщенного водой с образованием пасты). В современном мире цемент кажется обычным делом, но его изобретение в Древнем Риме проложило путь для тысячелетий последующего прогресса.Римляне создали самый ранний из известных бетонов , когда они смешали партии цемента, а затем добавили гравий и вулканический пепел для его увеличения.

Бетон неизмеримо полезен, особенно когда его заливают вокруг каркаса или каркаса из арматурных стальных балок, известных как арматура. Использование стальной арматуры делает бетон не только более прочным, но и несколько более гибким. Но есть основных недостатка использования стального бетона , в том числе простой человеческий фактор, когда бетон заливается вокруг стальных арматурных каркасов.Любая влага или посторонние предметы, прилипшие к укромным уголкам и трещинам арматурного стержня, могут содержать бактерии и другие агенты, которые со временем ослабляют бетон. Когда в бетоне появляются даже крошечные трещины, вот тут и начинаются проблемы.

Отложить «первую трещину» было задачей номер один для ученых Центра военных исследований Дальневосточного федерального университета в России. Они хотели найти более эластичную бетонную смесь, и, согласно New Atlas , эта смесь действительно в шесть-девять раз более устойчива к трещинам, чем традиционный бетон.

Бетон наносит серьезный ущерб окружающей среде не только из-за процесса производства цемента, но и из-за отходов бетона, которые со временем накапливаются. В модели Guardian ранее в этом году эксперты рекомендовали использовать меньше бетона в новых проектах. Это может показаться пустяковым советом, но новый бетон Far Eastern снижает содержание цемента на 40 процентов и заменяет его в основном отходами, которые мы уже производим. Новый бетон лучше для окружающей среды и, вероятно, будет дешевле для строителей.

Что это за наполнители, заменяющие цемент? Ученые использовали золу из рисовой шелухи, отходы дробления известняка и кварцевый песок. Кремнезем — это минерал , в котором очень много кристаллов, кристаллическая форма которого представляет собой кварц и представляет собой природный «песок» в песчанике. Песок для пляжа или игровой площадки состоит как из кварцевого песка, так и из мелкодисперсных частиц на основе кальция, полученных из кораллов и других морских существ.

Ученые давно исследовали золу из рисовой шелухи , тем временем, в качестве альтернативы или дополнения к угольной «летучей золе», побочному продукту с аналогичными свойствами, который помогает компенсировать выбросы.Зола рисовой шелухи более эластична, и ее содержание может быть выше, чем у летучей золы. Отходы дробления известняка поступают из карьеров, где гигантских машины, называемые дробилками, превращают добытую породу в гравий и другой мелкий заполнитель. Повторный сбор карьерных отходов, таких как известняковая и мраморная пыль, может снизить воздействие на окружающую среду, а также повысить прочность бетона на растяжение.

Непонятно, подходит ли бетон с содержанием цемента на 40 процентов меньше для крупномасштабного строительства. У строителей уже есть много типов арматуры, которые следует учитывать в разных климатических условиях, потому что температура и влажность влияют на то, как арматура и бетон стареют по отдельности и вместе .

Более гибкий бетон может быть отличной альтернативой для строительства мостов, где способность изгибаться, но сохранять форму является требованием, а не просто приятным преимуществом. Российские ученые также указали, что у него есть бункеры и другие безопасные военные и правительственные объекты.