Последние достижения в строительных материалах

Современные строительные материалы необходимы в капитальном строительстве жилых домов, промышленных объектов или инфраструктуры. От их качества зависит срок службы и безопасность зданий, комфорт и здоровье их обитателей. Поэтому новые научные разработки, технические решения в сфере стройматериалов считаются приоритетным направлением развития отрасли.

Тенденции развития строительных материалов

Одним из главных трендов в развитии строительных материалов выступает повышение энергоэффективности и экологичности. Воздействие техногенного прогресса и экологической ситуации в мире очевидно. Поэтому исследователи, эксперты в строительной отрасли акцентируют внимание на том, отвечают ли стройматериалы строгим требованиям безопасности, нетоксичности, энергоэффективности.

Чтобы добиться лучших результатов, в строительстве задействуют материалы, которые могут поддерживать оптимальный микроклимат внутри здания без больших затрат энергии. Еще активно внедряются технологии, помогающие утилизировать отходы строительства и применять их для производства новых материалов.

Материалы, которые используют для достижения энергоэффективности и экологичности в строительстве:

• Теплоизоляционные материалы (минеральная вата, пенопласт или экструдированный пенополистирол). Они сохраняют тепло внутри здания, уменьшая расходы на отопление, снижают риск промерзания.
• Материалы для солнечной энергетики (солнечные панели). Они перерабатывают солнечную энергию в ресурс для отопления или производства электричества.
• Фотокаталитические изделия, которые могут разлагать вредные вещества в воздухе. Их применяют для обустройства «зеленых» крыш, фасадов сооружений.
• Композитные материалы (стеклопластик или углепластик), которые имеют прочность, сравнимую со сталью, и малый вес.
• 3D-печатные принтеры, позволяющие создавать здания с высокой точностью и минимальными отходами.
• Биоматериалы, например, дерево или бамбук, которые считаются экологически чистыми и возобновляемыми.
• Самовосстанавливающиеся материалы, например, бетон с добавлением бактерий, которые могут устранять трещины, другие повреждения.
• Оборудование для переработки ветровой энергии, используемой для работы над строительным объектом или его обслуживания.

Не все эти материалы уже применяют в российской строительной отрасли, но некоторые из них уже внедрены в работу и пользуются высоким спросом. Например, композиты получили распространение за счет экологичности, разнопланового применения, надежности. Их надежность подтверждают различные методы исследования.

Применение композитных материалов

Композитные изделия характеризуются стойкостью к большим нагрузкам, долговечностью, устойчивостью к внешним факторам. Это делает их подходящим решением для строительства объектов в сложных условиях. Еще они отличаются низким весом, что уменьшает нагрузку на фундамент и упрощает монтаж.

Среди композитов, которые получили распространение в строительной отрасли:

• Стеклопластик — состоит из стеклянных волокон, связанных пластиком. Он жесткий, прочный, отличается низкой теплопроводностью.
• Углепластик — состоит из углеродных волокон, скрепленных эпоксидными смолами. Среди его характеристик — очень высокая прочность и жесткость. Цена стройматериала достаточно высока, но она оправдана универсальностью и сроком службы.
• Базальтопластик — состоит из базальтовых волокон, связанных полимерными смолами. Такой композит очень прочный, устойчивый к действию химически активных сред, но может быть дороже других композитов.
• Арамид (кевлар) — применяется в производстве композитной арматуры для усиления бетона. Устойчив к нагрузкам на растяжение, отличается хорошей химической стойкостью.
• Боропластик — состоит из борных волокон, связанных термореактивными смолами. Обрабатывать его сложно, но прочность материала на высоте.

В чем особенность многих современных строительных материалов? Ответ — многофункциональность и высокие эксплуатационные показатели. Большинство композитов многофункциональны и задействуются не только в строительстве, ремонте, но и в других нишах, например, в промышленности. Углепластик востребован для усиления зданий, сооружений с сильным износом или повреждениями, полученными в ходе длительной эксплуатации.

3D-печать в строительстве

Научные исследования в строительстве указывают, что роль трехмерной печати становится все больше в отрасли. Технология помогает создавать здания сложной формы, делая работу проще и точнее, экономичнее. За счет 3D-принтеров можно строить дома и объекты инфраструктуры из разных материалов, от бетона до песка и глины.

Примеры применения 3D-печати в строительстве включают:

• Строительство сооружений с нестандартной геометрией.
• Изготовление деталей для строительства из различных материалов с целью сделать производство более экологичным, безотходным, продуктивным.
• Разработка архитектурных моделей, которые могут применяться для демонстрации или обучения.
• Производство малых архитектурных форм, декора (скамейки, урны или скульптуры, части небольших сооружений).

Биоматериалы для строительства

Из-за высокого уровня загрязненности почвы, воздуха, воды, а также возможности современной перерабатывающей отрасли переработанные материалы очень перспективны для строительства. Среди технологичных решений, которые можно встретить на рынке:

• Биопластик, производимый из крахмала или целлюлозы. Материал производят из сельскохозяйственных отходов, поэтому он получается экологичным и безопасным.
• Биокирпичи из отходов сельского хозяйства (солома или рисовая шелуха).
• Композитные материалы на основе биоволокон, которые могут включать в себя отходы рыболовства, такие как рыбная кость или кожа. Это решение уже внедряют в строительную отрасль в Японии, и композиты из биоволокна имеют высокие показатели прочности, устойчивости к внешним факторам.
• Самоуплотняющиеся бетоны, содержащие микроорганизмы, которые могут устранять повреждения в бетоне.

Экологичные натуральные стройматериалы

Так как безопасность строительных материалов для человека, окружающей среды приобретает все большее значение, в топ решений для строительства возвращаются натуральные виды сырья. Среди самых распространенных — дерево и бамбук. Оба материала отличаются низкой теплопроводностью, безопасны, нетоксичны. Из них можно строить сооружения разных видов: жилые и коммерческие объекты, элементы инфраструктуры. За счет современных методов обработки дерево и бамбук, другие экоматериалы стали проще в обращении, долговечнее. Они отвечают критериям энергоэффективности.

Модульное строительство

Анализ строительных материалов на рынке и тенденций отрасли говорит о том, что все большее распространение получают готовые к сборке элементы зданий. Заводская готовность конструктивных элементов помогает:

• ускорить строительство,
• избежать ошибок при возведении зданий,
• упростить процесс строительства строительного объекта с нужными параметрами.

Модули обычно изготавливаются из экологически чистых материалов и хорошо защищены от внешней среды, что помогает экономить на отоплении и охлаждении здания. Среди примеров — многие модели вентилируемых фасадов с экологичной внешней облицовкой, негорючим утеплителем (минватой) и безопасными металлическими деталями каркаса. Многослойная конструкция вентфасада выглядит привлекательно, служит долго. При этом помогает поддерживать в здании оптимальный микроклимат, исключая риск промерзания, намокания внешних стен.

Еще одним преимуществом модульного строительства считается его гибкость. Можно легко изменять размеры и форму модулей, чтобы они отвечали запросам заказчика. Это помогает создавать уникальные здания в Москве и других городах, адаптированные под конкретные нужды.

Что ждет современное строительство

Многие статьи о строительных материалах делают вывод о том, что будущее за многофункциональными и долговечными стройматериалами. Их задача — обеспечить долговечность, безопасность, энергоэффективность строительных объектов любого целевого профиля. Причем новые технологии строительства, ремонта актуальны и для восстановления уже эксплуатируемых сооружений. Они позволяют реконструировать архитектурные памятники, тем самым сократив затраты рабочей силы, времени и денег, снизив количество отходов.

Эксперты отрасли уверены, что большая часть рутинных и механизированных задач будет делегирована искусственному интеллекту, роботам. Уже сегодня цифровые технологии активно применяют в измерении конструкций и площадок под строительство, оценке грунтового основания и рельефа. Роботизированное оборудование применяют в моделировании зданий, разработке проектов. Оценка прочности, контроль качества строительных конструкций тоже, вероятно, будет выполняться за счет ИИ.

Чтобы больше узнавать о современных строительных методиках и выбирать лучшие решения для своей задачи, обращайтесь к нашей команде. Мы тщательно следим за обновлениями в строительной отрасли, внедряем в работу только технологии, проверенные практикой. Поэтому гарантируем клиентам отличный результат строительства и ремонта объектов разного целевого профиля в Москве, Московской области.