Электротехнический бетон

Проживая в средней полосе, мы имеем, как минимум, пять месяцев холодной погоды в году, поэтому при проектировании и строительстве зданий, офисов, коттеджей всегда возникает один из самых главных вопросов – эффективное отопление жилых и рабочих помещений. При возведении зданий в черте города подвод коммуникаций обычно не составляет труда, т.к. при обращении в соответствующие государственные структуры можно получить планы залегания теплотрасс, в том числе и разрешение на подключение к одной из них. Но строительство не всегда ведётся вблизи труб с горячей водой, в таких случаях вопрос об отоплении помещений встаёт особенно остро. Проектировщик ещё на чертежах должен продумать и оснастить жилое помещение отопительными приборами в соответствии с ГОСТ. При строительстве здания для последующей интеграции системы отопления делают технологические отверстия в соответствии с рабочими чертежами проекта. После окончания работ по устройству каркаса будущей постройки, бетонированию опалубки стен и перекрытий идёт черёд установки отопления, что является трудоемким и энергозатратным этапом при строительстве. Современные отопительные системы, будь то центральная отопительная система или же частный бойлер, имеют целый ряд недостатков, например, сложность монтажа, высокая стоимость используемых конструкционных материалов, а также высокая стоимость обслуживания данных систем обогрева. В настоящее время предлагаются инновационные методы отопления жилых помещений при помощи электропроводных материалов, которые совмещают в себе прочность, долговечность и при этом обладают способностью нагреваться, проводя через себя электрический ток.

 

Отказаться от системы батарей с горячей водой хотели бы многие, к тому же проекты по альтернативному обогреву помещений очень часто возникают в сообществе инженеров-проектировщиков. Однако множество проектов не получало дальнейшего развития, ввиду невозможности получения описываемого проектом материала с нужными свойствами. С развитием технологий и промышленности многие материалы стали доступны для массового производства. Одним из самых дешёвых таких материалов оказался электротехнический бетон. Он представляет собой композитный материал, в основе которого лежит цементная связка. К ней добавлен наполнитель в виде размельчённого углерода, который получается в процессе коксования угля. Углеродная пыль является отработанным материалом, поэтому включение её в бетон практически никак не отразится на конечной цене продукта. Изготавливается смесь на обычных бетонных заводах и при этом не требуется никаких особых приспособлений или усовершенствований. Полученную электротехническую бетонную смесь используют в строительстве, так же как и простые смеси, но при этом конструкции из электротехнического бетона позволяют:

• убрать из жилых помещений сложные системы отопления;

• значительно уменьшить эксплуатационные расходы, особенно в холодное время года;

• по-новому спроектировать чертежи домов в соответствии с новыми технологиями, которые позволят существенно уменьшить сроки возведения зданий.

 

До сих пор электротехнические бетоны не получили признания в виду сложности подбора гранулометрического состава и трудности снабжения таких композитных материалов заданными электрофизическими характеристиками равномерно распределёнными по всей площади изделия и от детали к детали. Это было связано с тем, что расчёты свойств изделия осуществлялись приблизительными эмпирическими методами, которые содержат большой процент ошибки, что приводит к дисперсии свойств в готовом продукте и, как следствие, к неравномерному нагреву. С помощью компьютерного анализа можно построить виртуальную модель связей в электротехническом бетоне. Таким образом, можно заранее спрогнозировать свойства и структуру будущего материала, сэкономить время и уменьшить издержки по подбору состава будущих смесей. Компьютерный анализ позволяет учитывать градиент характеристик заполняющего материала и цементной связки, а также уменьшить вариабельность электрофизических свойств в готовых деталях.