Топ-10 новейших стройматериалов: углеродобетон и другие эксперименты

Весной 2020 года команда германских ученых из Центра кремниевой фотовольтаики Фраунгофера в Галле, а также Лейпцигского университета прикладных наук и Дрезденского технического университета впервые представили прототип новой фасадной конструкции с интегрируемыми солнечными панелями. В изобретении использованы два новаторских решения: разнонаклонные секции под солнечные панели и новый материал – углеродобетон. 

Разработка немецких специалистов создана в рамках проекта SOLAR.shell как альтернатива малорентабельным поворотным конструкциям солнечных панелей, устанавливаемых на современных энергосберегающих фасадах. «Интегрированные в новый тип фасада фотоэлектрические элементы обеспечивают на 50 процентов больше сбора солнечной энергии, чем модули, установленные перпендикулярно на стенах зданий», – говорит Себастьян Шиндлер, руководитель проекта Fraunhofer CSP. Кроме того, по его словам, разнонаклонные секции, выполненные на основе углеродобетона, предоставляют гораздо больше возможностей для создания нового и разнообразного архитектурного облика городов будущего.

 

Таким образом, в рейтинге последних достижений в области строительных технологий и материалов разработка немецких ученых вполне может претендовать на лидерство – во всяком случае, по критерию одной из самых последних и самых интересных из всех резонансных инноваций, которые мир увидел в последние два-три года. 

Топ-10 стройматериалов: 

1. Углеродобетон. Это новая модификация железобетона, в которой вместо обычной металлической арматуры использованы углеродные волокна и трубки. Они не уступают по прочности металлу, при этом выигрывают в легкости и пластичности. Углеродобетон, разработанный в ходе проекта SOLAR.shell в Германии, создавался специально для фасадов с элементами солнечных батарей. Он позволяет уже при отливке формировать ниши для установки солнечных панелей и сопутствующего оборудования. При этом, по мнению разработчиков, возможности применения углеродобетона не ограничены только солнечными панелями, он может применяться в любых фасадах как легкая и прочная альтернатива железобетону.

 

2. Самовосстанавливающийся бетон. Нидерландские архитекторы продолжают задавать тон в архитектурных и строительных инновациях, направленных на создание максимально комфортной и экологичной городской среды, при этом и как можно более долговечной. В арсенале нидерландских строителей недавно появился новый тип цемента, который может самозащищаться от разрушения благодаря наличию в его составе молочнокислого кальция и некоторых видов бактерий. Именно они перерабатывают кальций, обращая его в известняк, который, в свою очередь, может заполнять образовавшиеся сколы и трещинки, не допуская их дальнейшего разрастания. 

3. Токопроводящий бетон Shotcrete. Еще один новый вид бетона разработала команда специалистов из университета Небраски-Линкольна (США). Его главное свойство – способность поглощать и отражать электромагнитные волны разного происхождения – обеспечивается за счет использования в составе бетона магнетита. Помимо этого природного минерала высокие ферромагнитые свойства бетона обеспечивают также металлические и углеродные компоненты. Изначально токопроводящий бетон создавался для взлетно-посадочных полос, но его применение возможно и в других сферах гражданского строительства, не исключая жилые дома. 

4. Солевые блоки. Идея использовать морскую соль в качестве стройматериала родилась в Нидерландах, что не удивительно для страны, где основным природным ресурсом служит море. Автор изобретения, ставшего одним из самых ярких и необычных ноу-хау 2017 года, – архитектор Эрик Джоберс. Морскую соль, извлекаемую из воды с использованием солнечной энергии, скрепляет натуральный крахмал, полученный из водорослей. Защитное покрытие солевого блока представляет собой специальный влагостойкий состав на основе эпоксидной смолы. Такие блоки, по мнению нидерландского архитектора, подходят и для проектирования гибких арочных конструкций. 

5. Жидкое дерево. Новый композитный материал – еще одно изобретение немецких специалистов, которые создали необычный полимер. В его составе могут быть как органические, так и синтетические компоненты, которые скрепляются различными модификаторами. Древесная мука составляет до 70% основной массы композита. В качестве основы в составе «живого дерева» может быть использована не только древесина, но и другие растительные материалы. Например, солома, пенька или рисовая шелуха. 

6. Вспененный сайдинг. Этот полимер, появившийся совсем недавно в Европе, набирает все большую популярность во всем мире. Его производители появились и в России. Текстура сайдинга имитирует древесину, поэтому он применяется прежде всего в отделке фасадов жилых домов. Сайдинг производят из вспененного поливинилхлорида, поэтому он толще обычного полимерного сайдинга. Себестоимость материала также существенно больше, что относят к одному из его недостатков. 

7. Кварцвиниловые полы. Одна из последних разработок на рынке напольных покрытий, которая может составить конкуренцию ламинату, линолеуму, а также керамограниту и даже натуральному паркету. Кварцвинил устойчив к огню и к воде, так как в его составе используется кварцевый песок. А за счет добавления пластификаторов кварцвиниловые плиты обладают гибкостью. Благодаря этим свойствам новый материал пользуется все большим спросом на строительном рынке. 

8. «Живая» плитка. Эту новинку называют самой оригинальной из последних инновационных разработок стройматериалов. Плитка меняет свой рисунок под воздействием веса. То есть изображение может меняться буквально под ногами. Этот эффект достигается благодаря встроенной в плитку поликарбонатной капсуле с цветным гелем. Именно он растекается под любым давлением по поверхности пола, рисуя причудливые узоры. При этом «живая» плитка хорошо поглощает звуки и подавляет вибрацию. 

9. Изоплат. Так называются плиты, которые недавно были изобретены в Эстонии специалистами компании Skano Fibreboard. Изоплат представляет собой натуральный теплоизоляционный материал. Он выполнен из волокон деревьев хвойных пород, которые предварительно запаривают в горячей воде, затем спрессовывают в листы.

Для придания влагостойкости плиты обрабатывают парафином. Изоплат также имеет высокую паропроницаемость, тепло- и звукоизоляцию, поэтому он может применяться для утепления кровли, напольного покрытия и стенового каркаса зданий. А его плотная волокнистая структура к тому же отличается пожаробезопасностью и устойчивостью к воздействию разнообразных вредителей, включая плесень и грибки. 

10. «Умная» штукатурка. Разработчики из швейцарской фирмы STO AG, решая проблему накопления конденсата в помещениях, представили недавно свой инновационный материал. Они изобрели штукатурку, которая эффективно поглощает водяные пары из воздуха – около 90 г на 1 кв.м. При этом толщина наносимого слоя составляет не менее 2 см. Одновременно с устранением конденсата «умная» штукатурка также борется с грибками и плесенью.

Следите за нами в

ВКонтакте ,

Одноклассники ,

Дзен и

Telegram

Подписаться на рассылку

Переслать материал на почту

Новейшие строительные материалы

XXI век – время новейших достижений в космической отрасли, промышленности, в быту. Не обошли современные технологии стороной и отрасль строительства. Сегодня на рынке появились абсолютно новые, высококачественные строительные материалы, которые в значительной степени повлияли на изменение технологии строительства как жилых помещений, так и промышленных.

Клинкер

Абсолютно новый строительный материал. Это кирпич, получаемый из глины путем обжига при высокой температуре и давлении. По своим строительным качествам клинкер превышает обычный кирпич. Он ударопрочный, если постучать по кирпичу, он звенит, что свидетельствует о его высокой плотности. Клинкер морозостойкий. Он не поддается воздействию окружающей среды. Влагостойкий, так как высокая плотность кирпича не позволяет впитывать в себя влагу. Выдерживает высокое давление. Этот кирпич позволяет строить здания любой сложности и весовой нагрузки. Клинкер имеет разнообразную цветовую гамму. Его цвет зависит от оттенка добываемой глины. Наличие цветовой гаммы позволяет использовать клинкер как отделочный материал. К тому же он дешевле, чем облицовочный кирпич.

Теплостен

Еще одна новинка среди строительных материалов. Представляет собой кирпич, состоящий из трех слоев. Первый слой – несущий. Это, как правило, керамзитобетон. Второй слой – теплоизолирующий, состоит из полистирола. Третий слой – декоративный, служащий облицовочным материалом.

Теплостен очень удобный, обладающий небольшим весом строительный материал. Он выпускается различной формы. Может изготавливаться по заказу. Крепится теплостен с помощью плиточного клея. Этот строительный материал обладает уникальными качествами по теплопроводности. Зимой он держит тепло, а летом сохраняет прохладу. Он достаточно прочный, позволяющий быстро возводить любые по сложности здания. Устойчив к климатическим воздействиям. Передняя, декоративная часть теплостена, позволяет осуществлять декоративное оформление стен здания одновременно с его строительством, тем самым исключая дополнительный труд по отделке внешних стен.

Пеноплэкс

Современный строительный материал, предназначенный для теплоизоляции строящегося объекта. Представляет собой плиту из экструдированного пенополистирола. Для монтажа плита имеет швы, с помощью которых пеноплекс крепится между собой. Как правило, его используют как промежуточный слой между двумя рядами кирпича, с целью повышения тепло- и звукоизоляции стен здания.

Линокорм

Служит для гидроизоляции крыш, стен, фундаментов строения и является рулонным материалом, состоящим из полиэстера или стеклохолста. Обладает исключительными водоотталкивающими свойствами. Может применяться самостоятельно или в комплексе с другими гидроизоляционными материалами.

Жидкая резина

Этот новый строительный материал не следует путать с сырой резиной. Это два абсолютно разных строительных материала. Жидкая резина предназначена для обеспечения гидроизоляции всех элементов строения, от крыши до фундамента. Наносится на поверхность объекта путем распыления с помощью краскопульта. Работает она по принципу: распылил и забыл. Основным требованием жидкой резины к поверхности предмета является его чистота. Поверхность объекта тщательно зачищается от старого покрытия, масляных пятен и так далее. Пыль, грязь, снижает адгезию жидкой резины с поверхностью обрабатываемого объекта, она отстать от поверхности и потерять свои свойства. Тогда работу придется повторить.

Жидкое дерево

Это недавно появившийся на рынке строительный материал, выпускающийся в виде доски из полимерных смол, перемешанных с натуральными древесными волокнами. Жидкое дерево значительно превосходит по своим качествам натуральное. Материал довольно прочный, его трудно сломать. Жидкое дерево не деформируется под воздействием солнечных лучей. Оно не поддается гниению. Его можно устанавливать вокруг бассейнов. За счет наличия замков, продаваемых в комплекте с материалом, обеспечивается легкость монтажа. Жидкое дерево значительно дешевле натурального.

Пробковый пол

Изготавливается из древесины пробкового дерева, произрастающего в южных странах. Обладает очень хорошими звукоизоляционными качествами. Обеспечивает тепло пола в любое время года. Серьезным недостатком пробкового пола, так как он выпускается из сырья натурального дерева, является высокая цена.

Резиновая черепица

Абсолютно новый строительный материал, изготавливаемый из отслуживших свой срок автомобильных покрышек. Этот материал практически не имеет срока годности. Постаревшая черепица сдается на переработку и из нее выпускается новая. Крепится на крыше резиновая черепица с помощью клея, ее можно крепить гвоздями и саморезами.

Прогресс человечества не делает что-то вечным. Пройдет определенное время и на смену этим строительным материалам придут новые, более совершенные.

Современные строительные материалы: 8 лучших продуктов для современной архитектуры

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

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

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

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

Лучшие виды современных строительных материалов, доступных на сегодняшний день

1. 3D-графен 

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

2. Бетон 

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

3. Сталь 

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

4. Стекло

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

5. Древесина 

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

6. Пластмасса 

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

7. Углеродное волокно 

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

8. Органические материалы 

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

Используемые современные строительные материалы

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

Стальной мост на станции Оутли 

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

Древесина в баре/ресторане в Аделаиде 

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

Стеклянное офисное здание в северной части Сиднея 

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

 

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

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

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

Инновационные материалы: решение прошлых проблем

Когда цемент трескается, это гораздо более серьезная проблема, чем многие думают. Дело не только в эстетике, хотя это, безусловно, важно. Нет, это проблема конструкционная: вода попадет в трещину и начнет подрывать целостность бетона. В среде с нестабильными температурами эта проблема усугубляется эффектом замораживания и размораживания. Вода в трещине расширяется в морозные зимы, раздвигая каждую сторону трещины немного дальше друг от друга. А потом, когда лед весной оттает, вода будет просачиваться глубже в цемент, углубляя трещину и подрывая структурную целостность здания.

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

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

Самые инновационные строительные материалы

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

Итак, вот топ-15+ инновационных строительных материалов:

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

ПРОЗРАЧНОЕ ДЕРЕВО

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

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

УГЛЕРОДНОЕ ВОЛОКНО

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

SENSITILES — ДЕКОРАТИВНАЯ АКРИЛОВАЯ ПЛИТКА

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

САМОВОССТАНАВЛИВАЮЩИЙСЯ БЕТОН

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

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

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

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

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

AIRGEL

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

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

RICHLITE

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

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

ЖИДКИЙ ГРАНИТ

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

ГИБКИЙ, ГИБКИЙ БЕТОН

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

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

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

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

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

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

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

ПРОЗРАЧНЫЙ АЛЮМИНИЙ

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

ЛАМИНИРОВАННАЯ ДЕРЕВО

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

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

ГИДРОКЕРАМИКА (ПАССИВНОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ)

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

CABKOMA — УГЛЕВОДОРОДНЫЕ РЕЗЬБЫ, ОПОРНЫЕ СТРУНЫ

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

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

FLEXICOMB

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

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

 ДЛЯ ПАССИВНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ

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

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

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

БИОУГОЛЬНАЯ ПОДКЛАДКА

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

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

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

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

КОНОПЛЯНАЯ АРМАТУРА

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

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

В настоящее время ржавление стальной арматуры является основной причиной преждевременного разрушения таких сооружений, как мосты, дороги, плотины и здания. Инновационная конопляная арматура обеспечит трехкратную прочность и защиту от коррозии. Более того, в отличие от армирования стекловолокном в конструкциях, особо подверженных коррозии, армирование коноплей не требует больших энергозатрат на производство и монтаж, что делает его более экологичным решением.

Этот список – лишь малая часть разработок, которые уже используются в строительной отрасли. Каждый из материалов с каждым годом совершенствуется, либо одно решение заменяется другим, еще более качественным вариантом. Строительство — это область, в которой технологически продвинутые материалы и инновационные цифровые решения могут революционизировать способы реализации проектов и создавать поистине футуристические объекты.