Перспективные направления и разработки в строительстве

Несмотря на всю сложность, последние пять лет можно отнести к периоду активного развития инновационных технологий. Предприятия строительного комплекса, как в России, так и за рубежом ведут разработки по целому ряду перспективных направлений. Зоной особого внимания специалистов являются ресурсосберегающие технологии строительства. Для отечественных производителей, в кризис, стали наиболее актуальны новые импортозамещающие материалы и изделия. Для решения проблем дорожного строительства используются полимербетоны нового поколения. Для городских инженерных сооружений разработаны современные и эффективные конструкции коллекторов, на многих объектах ведется их внедрение. Рынок гидроизоляционной продукции пополнился самозалечивающимися композитными рулонными материалами, которые используют в качестве защиты подземных сооружений и фундамента зданий. Новые разработки позволяют снизить негативное влияние на окружающую среду при производстве материалов и в процессе строительства. В последние годы были разработаны экологически безопасные многофункциональные тепло- и звукоизоляционные материалы для энергосберегающих систем. Благодаря оптимизации молекулярной структуры бетона удалось выйти на качественно новый уровень производства изделий и возведения зданий. Модернизации коснулась и организации самого производства строительных смесей. Усовершенствованы технологические линии бетонных заводов, с помощью новых бетоносмесителей можно добиться более качественного замеса, многие процессы полностью автоматизированы (дозирование, внутрипроизводственный транспорт материалов, смена проектного рецепта, разгрузка готовой смеси). Данные изменения позволили улучшить и условия труда, благодаря новым системам дозирования снизилось распыление мелкодисперсных компонентов. К числу последних инноваций можно отнести использование нанотехнологий в строительной отрасли. Данные методы позволяют активировать состояние воды, преобразуя ее структуру, что в свою очередь позволяет влиять на свойства бетонных смесей и строительных растворов. Нанотехнологии применяются и для обработки исходного сырья, измельчения материалов.

 

Повышение физико-механических свойств изделий, улучшение теплофизических характеристик сооружений и снижение расхода цемента без ущерба для такого показателя как проектная прочность стало возможным за счет изготовления материалов с нанодисперсной арматурой. В качестве такого арматурного укрепления структуры смеси могут быть использованы не только синтетические углеродные нанотрубки, но и природные материалы галлуазит и хризотил, которые имеют трубчатую структуру с нанометровым диаметром. Как показывают исследования, введение нанотрубок в микроструктуру пенобетонных смесей, стабилизирует состав и устраняет перфорацию стенок капилляров. Добавление фибриллярных структур создает армирующий эффект и, как следствие, в цементных стенках пор упрочняется надмолекулярная структура. Нанотрубки равномерно распределяются в объеме изготавливаемой пенобетонной смеси и становятся центрами направленной кристаллизации. Таким образом, обеспечивается непрерывность и сплошность фибриллярной структуры в стенках пор и упрочнение структурно-ориентированной надмолекулярной оболочки вокруг самой нанотрубки. В итоге, достигаем снижение теплопроводности пенобетона и повышение прочности изделий. Рассмотрим пример в цифрах, чтобы повысить прочность пенобетона почти в два раза, снизить теплопроводность на 20 процентов, необходимо при изготовлении в бетоносмесительной установки в состав смеси добавить синтетические углеродные нанотрубки диаметром от 40 до 60 нм с плотностью 0,086 г/см3 в количестве 0,05% от массы исходной смеси. Предел прочности при сжатии, например при 500 кг/м3 у наноармированного пенобетона усиливается на 65 процентов, что составляет 1,45 МПа (у обычного пенобетона с той же плотностью прочность на сжатие равняется 0,87 МПа).