Согласно исследованию международного консалтингового агентства Future Market Insights, мировой рынок строительных материалов переживает расцвет, благодаря постоянно растущему спросу на урбанизацию и развитие инфраструктуры, и, по данным аналитиков, до 2035 года этот рынок будет расти на 6,2% в год.
В наши дни производители уделяют особое внимание разработке современных материалов, обладающих более высокими эксплуатационными характеристиками и энергоэффективностью. И в сегодняшнем дайджесте представляем вам подборку новых строительных материалов, отвечающих требованиям современности.
Охлаждающий цемент
Исследователи из Юго-Восточного университета Китая разработали цемент, который, по их заявлению, в перспективе может заменить кондиционеры.
Команда ученых изучила состав цементной смеси и внесла изменения в ее химический состав. Минералы перемололи в пыль и развели с водой, а полученную смесь залили в кремниевые формы, в которых были выращены кристаллы эттрингита – минерала, чьи кристаллы способны отражать свет.
В ходе испытаний ученые сравнили полученную смесь и стандартный цемент, поместив образцы на крышу здания в разгар дня, когда интенсивность солнечного излучения составляла 850 Вт/м². Новый цемент оказался холоднее окружающего воздуха на 5,4°С, в то время как обычный цемент был гораздо горячее этой отметки.
Также новый цемент проверили и по другим параметрам. Результаты оказались многообещающими: новая разработка устойчива к сжатию, изгибу, стиранию и агрессивным воздействиям, а также отталкивает воду и масла.
Сокращение расходов в производстве материалов
Ученые Пермского Политеха и Института технической химии УрО РАН разработали аналог цемента, который будет дешевле и экологичнее в производстве. По заявлениям ученых, в настоящее время для снижения парникового эффекта при отделке помещений применяют не цемент, а ангидрит — материал на основе гипсосодержащих компонентов и серной кислоты. Ангидрит экологичнее, но требует дорогого сырья и большого расхода энергии: при его производстве необходимо нагревать гипс до 400–850°C, а также обрабатывать гипс серной кислотой, что подразумевает токсичные отходы.
Команда ученых разработали новый метод получения активного ангидрита, который практически не требует нагрева, снижает расход энергии в 5-10 раз и не оставляет отходов. Для производства нового ангидрита ученые использовали известняк вместо гипса. Известняк не требует таких высоких температур при выпаривании воды — достаточно нагрева до 100-160°С. Известняк измельчают до одного миллиметра, соединяют с серной кислотой и перемешивают в реакторе. В процессе реакции компонентов выделяется тепло, что позволяет сэкономить до 70-90% электроэнергии на нагревании. Полученный активный ангидрит содержит 80,1–93,8% сульфата кальция, что соответствует современным стандартам.
Новый сверхпластичный и долговечный бетон
Ученые Кабардино-Балкарского государственного университета им. Х. М. Бербекова предложили метод создания бетона, который сделает бетонные конструкции прочными, компактными и повысит их водоотталкивающие свойства.
При строительстве возведении монолитных зданий, тонкостенных или сложных геометрических конструкций часто требуется заливать бетон в узкие формы и плотно армированные конструкции. Без специальных добавок в бетоне со временем образуются пустоты и трещины, а это негативно влияет на долговечность и устойчивость конструкции.
Команда ученых КБГУ проанализировала ряд суперпластификаторов — добавок, повышающих текучесть бетона без применения воды. Проведя ряд экспериментов, исследователи заключили, что сульфированная меламиноформальдегидная смола — водорастворимый полимерный материал из карбамида или меламина и формальдегида — демонстрирует лучшие результаты. Кроме того, ученые могут контролировать изменения структуры полимерных связей, что позволяет управлять текучестью бетонной смеси и подбирать пропорции под конкретные задачи.
По заявлению ученых, низкое содержание воды позволяет сделать конструкции из бетона более прочными и компактными, снизить вероятность образования трещин и улучшить водоотталкивающие свойства.