Технологии и строительные материалы: Кафедра «Строительные материалы и технологии»

Содержание

Кафедра «Строительные материалы и технологии»

Кафедра «Строительные материалы и технологии» была организована в 1998 году при объединении кафедр «Строительные материалы и «Технологии строительства зданий и сооружений на железнодорожном транспорте».

Первоосновной единой кафедрой являлась кафедра «Строительные материалы», созданная в 1926 году. На протяжении многих десятилетий кафедрой завоеваны ведущие позиции в строительном материаловедении и подготовке инженерных и научных кадров для транспорта и других отраслей строительства и промышленности.

Особенность работы кафедры в том, что она является выпускающей и готовит инженеров по специальности «Промышленное и гражданское строительство».

Возглавляет кафедру известный ученый, Российской Академии наук, член-корреспондент, профессор Гусев Борис Владимирович, Герой труда, лауреат государственных премий.

Кафедрой преподаются следующие дисциплины: «Материаловедение. Технология конструкционных материалов», «Строительные материалы», «Строительные машины», «Технология строительных процессов», «Технология возведения зданий и сооружений», «Организация, управление и планирование в строительстве», «Инвестиционные проекты».

Кафедра готовит высококвалифицированных специалистов всех категорий, инженеров-строителей, стажеров-преподавателей, стажеров-исследователей, кандидатов наук, докторов наук.

Сейчас в составе кафедры один член-корреспондент Российской Академии наук, три доктора технический наук, профессоры, восемь кандидат технических наук, два старших преподавателя и аспиранты.

Выпускники кафедры успешно работают руководителями строительных организаций, успешно занимаются проблемами строительной науки и предпринимательской деятельностью.

Среди выпускников более 30 человек – доктора технических наук, профессоры, академики РАН, среди которых, ректоры, проректоры, заведующие кафедрами транспортных институтов и университетов, как в России, так и в странах СНГ. Также выпускники кафедры – управляющие, главные инженеры и ведущие специалисты крупных строительных трестов и организаций на железнодорожном транспорте.

Материально-техническая база кафедры позволяет проводить занятия с использованием мультимедийных форм обучения (презентации, учебные фильмы). Занятия могут проходить как в мультимедийных аудиториях, так и в компьютерных классах. Лаборатория «Строительных материалов» располагает оборудованием, необходимым для проведения занятий по дисциплинам: «Материаловедение. Технология конструкционных материалов», «Строительные материалы».

Современные строительные материалы и технологии

Магистратура, направление подготовки: 08.04.01 Строительство

бюджетных
мест

платных
мест

Продолжительность
обучения

бюджетных
мест

20*

платных
мест

2 года 3 месяца

Продолжительность
обучения

обучение осуществляется только на платной основе при условии набора группы (не менее 10 человек)

Строительство.

Технология строительных материалов, изделий и конструкций
Руководитель магистерской программы (очная форма обучения): Гусев Борис Владимирович, профессор, доктор технических наук

Область профессиональной деятельности выпускников, освоивших программу магистратуры, включает:

проектирование, возведение, эксплуатация, мониторинг и реконструкция зданий и сооружений;
инженерное обеспечение и оборудование строительных объектов и городских территорий, а также транспортной инфраструктуры;
инженерные изыскания для строительства;
разработка машин, оборудования и технологий, необходимых для строительства и производства строительных материалов, изделий и конструкций;

проведение научных исследований и образовательной деятельности.

Объектами профессиональной деятельности выпускников, освоивших программу магистратуры, являются:

промышленные, гражданские здания, гидротехнические и природоохранные сооружения;
строительные материалы, изделия и конструкции;
системы теплогазоснабжения, вентиляции, водоснабжения и водоотведения промышленных, гражданских зданий и природоохранных объектов;
машины, оборудование, технологические комплексы и системы автоматизации, используемые при строительстве и производстве строительных материалов, изделий и конструкций;
земельные участки, городские территории;

объекты транспортной инфраструктуры.

Виды профессиональной деятельности, к которым готовятся выпускники, освоившие программу магистратуры:

инновационная, изыскательская и проектно-расчетная;

производственно-технологическая;

научно-исследовательская и педагогическая;
по управлению проектами;
профессиональная экспертиза и нормативно-методическая.

Выпускник, освоивший программу магистратуры, готов решать следующие профессиональные задачи:
инновационная, изыскательская и проектно-расчетная деятельность:

сбор, систематизация и анализ информационных исходных данных для проектирования и мониторинга зданий, сооружений и комплексов, инженерных систем и оборудования, планировки и застройки населенных мест;
технико-экономическое обоснование и принятие проектных решений в целом по объекту, координация работ по частям проекта, проектирование деталей и конструкций;
разработка и верификация методов и программно-вычислительных средств для расчетного обоснования и мониторинга объекта проектирования, расчетное обеспечение проектной и рабочей документации, в том числе с использованием универсальных и специализированных программно-вычислительных комплексов и систем автоматизированных проектирования, оформление законченных проектных работ;
разработка инновационных материалов, технологий, конструкций и систем, расчетных методик, в том числе с использованием научных достижений;
контроль соответствия разрабатываемых проектов и технической документации заданию на проектирование, стандартам, строительным нормам и правилам, техническим условиям и другим исполнительным документам;
проведение авторского надзора за реализацией проекта;

производственно-технологическая деятельность:

организация и совершенствование производственного процесса на предприятии или участке, контроль за соблюдением технологической дисциплины, обслуживанием технологического оборудования и машин;
совершенствование и освоение новых технологических процессов строительного производства, производства строительных материалов, изделий и конструкций, изготовления машин и оборудования;
разработка и совершенствование методов контроля качества строительства, выпускаемой продукции, машин и оборудования, организация метрологического обеспечения технологических процессов;
разработка документации и организация работы по менеджменту качества технологических процессов на предприятии и производственных участках;
разработка и организация мер экологической безопасности, контроль за их соблюдением;
организация наладки, испытания и сдачи в эксплуатацию объектов, образцов новой и модернизированной продукции, выпускаемой предприятием;
составление инструкций по эксплуатации оборудования и проверке технического состояния и остаточного ресурса строительных объектов и оборудования, разработка технической документации на ремонт;

научно-исследовательская и педагогическая деятельность:

изучение и анализ научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по профилю деятельности;
постановка научно-технической задачи, выбор методических способов и средств ее решения, подготовка данных для составления обзоров, отчетов, научных и иных публикаций;
компьютерное моделирование поведения конструкций и сооружений, выбор адекватных расчетных моделей исследуемых объектов, анализ возможностей программно-вычислительных комплексов расчета и проектирования конструкций и сооружений, разработка, верификация и программная реализация методов расчета и мониторинга строительных конструкций;
постановка и проведение экспериментов, метрологическое обеспечение, сбор, обработка и анализ результатов, идентификация теории и эксперимента;
разработка и использование баз данных и информационных технологий для решения научно-технических и технико-экономических задач по профилю деятельности;
представление результатов выполненных работ, организация внедрения результатов исследований и практических разработок;
разработка конспектов лекционных курсов и практических занятий по дисциплинам профиля среднего профессионального и высшего образования;
проведение аудиторных занятий, руководство курсовым проектированием, учебными и производственными практиками обучающихся;

деятельность по управлению проектами:

подготовка исходных данных, проведение технико-экономического анализа, обоснование и выбор научно-технических и организационных решений по реализации проекта;
планирование работы и фондов оплаты труда персонала предприятия или участка;
разработка и исполнение технической документации (графиков работ, инструкций, планов, смет, заявок на материалы, оборудование), а также отчетности по установленным формам;
выполнение работ по стандартизации и подготовке к сертификации технических средств, систем, процессов, оборудования и материалов;
разработка документации и ведение работ по внедрению системы менеджмента качества предприятия;
проведение анализа затрат и результатов деятельности производственных подразделений, организация безопасных способов и контроль за ведением работ на предприятии;
организация работы по повышению квалификации и аттестации персонала;

деятельность по профессиональной экспертизе и нормативно-методическая деятельность:

проведение технической экспертизы проектов объектов строительства;
оценка технического состояния зданий, сооружений, их частей и инженерного оборудования, разработка экспертных заключений;
разработка заданий на проектирование, технических условий, стандартов предприятий, инструкций и методических указаний по использованию средств, технологий и оборудования.

Программа вступительных испытаний по магистерской программе (очная форма обучения) Технология строительных материалов, изделий и конструкций:

Экологические материалы: современные технологии строительства

С каждым годом в мире увеличивается количество вредных выбросов, уничтожающих планету. Мегаполисы с автомобилями, заводами, котельными и электростанциями, своим существованием, наносят непоправимый вред экологии. Страдает не только природа.

С каждым годом человек становится, менее устойчив к влиянию окружающей среды. Новые заболевания требуют большей помощи врачей и новых медицинских препаратов.

Ученые всего мира работают над технологиями, призванными сохранить природу — уменьшить негативное влияние современных технологий на окружающую среду и здоровье людей. О достижениях в области экологически чистых технологий мы все чаще слышим и читаем:

энергосберегающие технологии;
приточно-вытяжная вентиляция с рекуперацией тепла и влаги;
переработка отходов;
геотермальная энергетика;
водородное топливо;
возобновляемые источники энергии,

и многое другое, постепенно внедряются по всему миру. Не обошли зеленые технологии и строительство.

Виды ультрасовременных строительных материалов.

Сегодня большинство задумок в области экологии находятся на стадии разработки, однако некоторые уже успешно испытаны и внедрены. Пено- и газоблоки являются самыми распространенными и востребованными материалами для строительства, которые можно отнести к экологически чистым материалам.

Арболит.

Заменой газоблокам мог бы послужить арболит – смесь опилок, щепок и бетона. Блоки из данного материала легки, прочны и просты в эксплуатации, при этом они обладают высокими тепло, звукоизоляционными характеристиками, что делает его прекрасным строительным материалом.

Биодинамический бетон.

Идея экологически чистого мегаполиса кажется фантастической, но это реальность. Биодинамический бетон – разработка итальянского архитектурного бюро, был впервые представлен на международной выставке в Милане. Благодаря своим уникальным свойствам, это вещество поглощает вредные частицы, содержащиеся в воздухе, преобразовывая их в инертные соли.

Самовосстанавливающийся цемент.

Еще одним достижением в области экологического строительства могут похвастаться голландские ученые. Им удалось создать самовосстанавливающийся цемент. При изготовлении, которого был добавлен специальный вид бактерий. Состав цемента обогатили лактатом кальция. При поглощении этого вещества бактерия производит известняк. Заполняя трещины продуктами своей жизнедеятельности, она восстанавливает целостность бетона. Такая технология позволяет увеличить долговечность конструкции, и сэкономит массу энергии, которую пришлось бы тратить для его восстановления.

Биобетон.

Биобетон – детище испанских ученых. В состав материала входят химические элементы, сохраняющие прочность, даже при условии прорастания живых растений. Более того, содержащийся в растворе фосфат магния создает кислотную среду, благоприятную для некоторых растений. Например: мох, лишайник, несколько видов грибов, не только придают оригинальный вид строению и прекрасно очищают воздух, они также служат отличным утеплителем и звукоизоляционным материалом.

Ракушечник.

Давно известен, но лишь сейчас достойно оценен ракушечник. Этот материал подарила нам сама природа. В отличие от кирпичей, газоблока, шлакоболока, этот камень добывается, открытым способом. С помощью специальной техники, пласт породы режется на готовые к эксплуатации блоки. Ракушечник состоит из раковин моллюсков, живших миллионы лет назад. Под воздействием времени и высокого давления, они спрессовались в прочный камень, и теперь мы можем использовать его для строительства. Ракушечник обладает неоднородной структурой и привлекательным цветом, поэтому его используют для изготовления отделочной плитки, при оформлении ландшафтного и аквариумного дизайна.

По уровню прочности ракушечник делят на три марки. В зависимости от прочности он хорошо подходит для строительства одно- и малоэтажных домов. Положительные характеристики: морозостойкость, экологичность, доступная цена. Стены из этого камня «дышат», хорошо удерживают тепло. Однако, пористость является и недостатком. Кладку необходимо изолировать от окружающей среды, иначе кирпич будет тянуть влагу в дом.

Дюрисол.

Еще одной довольно старой, но лишь сейчас получившей признание разработкой, является дюрисол. Этот строительный материал представляет собой крупную щепу хвойных деревьев, обработанную минеральными добавками и склеенную портландцементом в форме блоков. Благодаря небольшим воздушным кармашкам, дюрисол обладает отличными тепло и звукоизоляционными качествами. Он практически не горит, устойчив к морозам и влаге. Благодаря уровню кислотности, в этом материале маловероятна возможность развития плесени. Он хорошо подходит для строительства малоэтажных зданий.

Современные климатические системы TURKOV прекрасно сочетаются с передовыми материалами и технологиями строительства, превращая любое здание в энергонезависимый и энергоэффективный автономный экодом!

Ультрановые строительные материалы и технологии.

Новые технологии развиваются, постоянно повышая планку требований к строительным материалам. Ученые соревнуются, разрабатывая самовосстанавливающиеся материалы, системы охлаждения, отопления, очищения окружающей среды. Одним из таких материалов является кирпич, оснащенный системой охлаждения Cool Bricks. Он изготовлен новейшим способом – 3-D печатью.

Теплоизоляционные материалы изготавливаются из самых разных продуктов натурального происхождения: конопля, солома, мицелий. Они служат хорошим утеплителем, при этом абсолютно безопасны для человека и окружающей среды.

Самым прочным на планете, при этом легким и гибким признано углеродное волокно. Оно подходит для строительства, изготовления мебели и техники.

Удивительными качествами обладает аэрогель. Он прозрачен, при этом жаропрочен, обладает большой твердостью и совершенно не впитывает воду. К сожалению эти материалы еще не получили широкого применения, однако ученые предрекают новую революцию в строительстве с началом их использования.

Здоровый и безопасный дом – мечта любого жителя планеты земля. Поэтому экоматериалы так востребованы сегодня, а новые достижения не за горами.

Кафедра строительных материалов и технологии строительства

	Енджиевская Ирина Геннадьевна и.о. заведующего
	Баранова Галина Павловна доцент
	Башаров Константин Германович доцент
	Берсенева Мария Леонидовна доцент
	Василовская Галина Васильевна доцент
	Василовская Нина Григорьевна доцент
	Галкин Максим Андреевич инженер
	Голубович Инна Михайловна инженер
	Гофман Оксана Валерьевна старший преподаватель
	Гуменная Елена Юрьевна доцент
	Данилович Елена Владимировна старший преподаватель
	Дейграф Сергей Олегович инженер
	Дружинкин Сергей Валентинович доцент
	Емельянов Рюрик Тимофеевич профессор
	Калугин Илья Георгиевич доцент
	Кальбин Андрей Александрович ассистент
	Климов Алексей Сергеевич доцент
	Клиндух Надежда Юрьевна доцент
	Козьмина Вероника Абдивалиевна специалист по документационному обеспечению
	Мицкевич Оксана Сергеевна старший преподаватель
	Никитина Олеся Сергеевна инженер
	Пересыпкин Евгений Вячеславович доцент
	Петрова Снежанна Юрьевна старший преподаватель
	Попович Сергей Николаевич доцент
	Прокопьев Андрей Петрович доцент
	Терехова Ирина Ивановна доцент
	Турышева Евгения Сергеевна доцент
	Шапошников Владимир Николаевич доцент
	Шевченко Валентина Аркадьевна профессор
	Якшина Александра Алексеевна старший преподаватель
	Бельчегешева Ирина Викторовна заведующий
	Костюкова Елена Павловна инженер
	Кузнецов Сергей Николаевич инженер
	Лебедева Ольга Анатольевна заведующий
	Беляева Елена Николаевна инженер
	Дулина Ольга Сергеевна лаборант
	Мостовская Светлана Олеговна лаборант
	Семенов Павел Игоревич лаборант
	Рубайло Ирина Серафимовна заведующий

Кафедра технологии строительных материалов, изделий и конструкций

Кафедра организована в 2011 году путем объединения кафедр «Материаловедения и технологии строительных материалов» и «Технологии строительных изделий и конструкций» (приказ от 14. 06.2011 №206)

В настоящее время научная деятельность кафедры связана с проблемами современного структурного материаловедения и технологии конструкционных, стеновых, отделочных и изоляционных строительных материалов на основе традиционного природного и техногенного сырья

Главной задачей кафедры является организация и осуществление на качественном уровне учебно-воспитательной работы по подготовке бакалавров и магистров по направлениям:

— 08.03.01 «Строительство», профиль Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций;

— 22,03.01 «Материаловедение и технологии материалов», профили Физическое материаловедение, Перспективные технологии и экспертиза качества строительных материалов и Экспертиза качества строительных материалов

— 08.04.01 «Строительство», программы Экспертиза качества и маркетинг строительных материалов.

Выпускники кафедры, обладая высокой профессиональной квалификацией, глубокими теоретическими и прикладными знаниями и компетенциями, работают в научно-исследовательских организациях, предприятиях, занимающихся производственной, проектно-технологической и организационно-управленческой деятельностью. Основными базами практик являются передовые предприятия строительной отрасли Воронежской области и России: АО «Завод ЖБК», АО «Завод ЖБИ №2», ООО «Воронежская керамика», ООО «Формматериалы», ООО «Целит», ООО «Арбет», АО «Домостроительный комбинат», ООО «СовТехДом» и другие.

УЧЕБНЫЕ ЛАБОРАТОРИИ КАФЕДРЫ

Лаборатории строительных материалов и изделий
Лаборатория моделирования технологических процессов
Лаборатория механических испытаний строительных материалов и изделий
Лаборатория керамики, огнеупоров и тепловых установок
Лаборатория силикатных и автоклавных материалов
Лаборатория технологии бетонов и строительных композитов
Лаборатория вяжущих веществ

Возвращение старинных традиций | Строительные материалы и технологии

Строительные материалы и технологии | №1 (134) ‘2013

Проектирование и строительство: Hearthstone, Inc. ; Chris Wood
Фото: Hearthstone, Inc.

Традиции каркасного строительства имеют многовековую историю. Сегодня сплав старинного мастерства и современных технологий позволяет создавать каркасные дома, сопоставимые с произведениями искусства. Кроме того, каркасные дома предоставляют дизайнерам большую свободу выбора планировки и стиля оформления интерьера.

Строительство жилых и общественных зданий на основе деревянного каркаса (фахверковая конструкция) началось еще в средневековой Европе — как альтернатива возведению рубленых домов со стенами из цельных бревен. Это оказалось особенно актуально в тех местностях, где строевого леса было мало. Древесина как строительный материал оказывалась слишком дорогой для людей, желающих построить собственный дом в быстрорастущих поселениях и городах. Деревянными в конструкции стен делали только опорные элементы — балки, ригели и раскосы, а свободное пространство между ними заполняли тем природным сырьем, которого было в избытке в данном районе: бутовым камнем, глиной, смешанной с соломой, и т. п.

С течением времени материал заполнения ветшал и заменялся новым, а деревянный каркас, защищенный от гниения и насекомых-древоточцев доступными для того времени средствами, исправно служил еще долго, порой веками. В современных европейских городах старинные дома такого типа до сих пор радуют взоры местных жителей и туристов.

Однако с развитием промышленности, в частности массового производства обожженного кирпича, металлического балочного проката и железобетонных изделий, испытанная веками каркасная конструкция постепенно уступала свои позиции под натиском новых технологий. Тем не менее поколения мастеров, трудившихся над ее совершенствованием, уже достигли к тому времени значительных результатов. Причем не только в техническом отношении (в плане оптимизации проекта в целом и каждого его элемента в отдельности), но и в эстетическом, поскольку остающийся видимым снаружи и изнутри каркас превратился в мощное художественно-выразительное средство, позволившее придать экстерьеру и интерьеру здания особую красоту.

Но традиции подобного домостроения не исчезли совсем. Они просто сменили место обитания, перебравшись за океан, из Европы в Америку, вместе с мастерами-переселенцами. Здесь коллективный опыт умельцев Старого Света обрел второе рождение. Строители впитали уникальный дух и образность местной культуры, основанной на гармоничном сосуществовании человека и окружающей его природы. Кроме того, их творческий арсенал помогли пополнить богатейшие конструкционные и декоративные возможности новых для европейцев пород дерева. Еще позже, во второй половине прошлого века, использовав старинные и более современные знания, умения и навыки, а также задействовав новейшие технологические разработки, энтузиасты дали импульс новому витку развития классического каркасного домостроения. Одной из первых возводить такие дома стала американская компания Hearth-stone, Inc.

Как же устроены подобные сооружения? Функции стены — несущую, ограждающую и изолирующую — в данном случае выполняют каркас, его обшивка и специальные утепляющие панели. При возведении кровли стропильные фермы закрепляют перпендикулярно стенам. Силовой деревянный каркас сооружают из массивного бруса, его элементы крепят друг с другом вручную, соединяя по принципу «шип — паз». При выборе материала предпочтение отдают древесине дугласовой пихты (калифорнийская пихта, дугласия, лжетсуга), кипариса, белой восточной (веймутовой) и желтой сосны, кедра, ореха, гикори и других высококачественных пород строевого леса. Независимо от используемого вида дерева общий итог кропотливой ручной работы по изготовлению и монтажу каркаса, требующей высокого уровня мастерства и огромного профессионального опыта, действительно впечатляет.

Дома, возведенные этим методом, выглядят по-настоящему изысканно. Они так же прочны, надежны и уютны, как рубленые или брусовые, однако более изящны, воздушны визуально и легки фактически, к тому же открывают широкие творческие возможности для реализации разнообразных архитектурных и дизайнерских замыслов. Их можно оформить практически в любом стиле, историческом или современном: будут уместны и кантри, и модерн, и хайтек, и этника. Отделка фасадов обычно бывает выполнена с использованием дерева, камня, стекла, кирпича и т.п.

Среди трех основных производственных линий фирмы линия изготовления каркасных конструкций считается наиболее перспективной. В дополнение к упомянутым выше достоинствам зданий стоит отметить и такие их плюсы, как проверенные временем конструкционная прочность и долговечность, отменная энергоэффективность, наличие оригинальных деталей из натуральных материалов. И еще один немаловажный момент — подобное жилье дарит ощущения тепла, уюта и близости к природе.

Каркас выполняет не только сугубо утилитарную, несущую, но и декоративную функцию. Как правило, к работе над его внешним видом приступают в самом начале — еще на этапе заготовки стройматериалов, а затем, в процессе дальнейшей обработки, доводят оформление до совершенства. Чтобы придать опорным элементам выразительную фактуру, их поверхности вручную строгают и шлифуют, а чтобы получить нужный оттенок древесины и сохранить ее красоту надолго, детали пропитывают различными декоративно-защитными составами.

Главное преимущество каркасной технологии компании Hearthstone, Inc. — в применении длинномерных бревен, прошедших сушку с использованием специального оборудования и под особым контролем. Стандартный вариант комплектации предусматривает наличие стоек сечением 20×20 см с перекладинами, верхней и нижней обвязкой и стропилами сечением 20×25 см или более — в зависимости от длины или инженерных требований к конкретному объекту. Кроме того, возможно сооружение конструкций любых размеров на заказ.

Красота дерева в таких каркасных постройках остается на виду, причем от этого здание не кажется приземистым или тяжеловесным. Наоборот, оно как будто парит над землей. Огромные бревна, полученные из гигантских стволов деревьев, превращаются в замысловатую, филигранно отделанную конструкцию с открытыми соединениями. Стыковка узлов деревянных деталей, также осуществляемая вручную, требует особого профессионального мастерства и является по-своему уникальной. Плотницкая работа такого уровня сложности, по сути, является столярной, к тому же она предполагает наличие у исполнителя высшей квалификации.

В качестве материала заполнения каркаса специалисты фирмы используют конструкционные теплоизоляционные панели SIP (Structural Insulated Panels). Они состоят из плит жесткого пенополистирола, закрепленных между двумя слоями обшивки на основе древесины. Панели нарезают по требуемым размерам в заводских условиях, привозят на участок строительства и быстро монтируют на месте.

Данные изделия обладают несомненными достоинствами. Их энергоэффективность в два с лишним раза выше, чем у высококачественных теплоизоляционных материалов. По прочности такие заготовки сопоставимы с металлическими. В доме, возведенном с их помощью, меньше шума, сквозняков, пыли и поддерживается оптимальный уровень влажности. Да и с экологической точки зрения жилище абсолютно безопасно.

Магия дерева, вдохновение старинного мастерства, проверенная веками технология каркасного строительства и качество работы на всех этапах — вот слагаемые, которые помогают специалистам Hearthstone, Inc. добиться оптимальных результатов.

В каркасных зданиях — как частных, так и общественных — создается уникальная атмосфера, полностью аутентичная той, которую кропотливо создавали мастера прошедших столетий. Природные материалы, надежная конструкция, выразительный облик и гармоничный стиль подобных сооружений дают владельцам уникальную возможность — существовать в согласии с природным окружением, настраивают на поддержание традиционного уклада жизни, гостеприимство и доброе семейное общение. Это и есть лучшие показатели успешной деятельности компании.

Текст: Екатерина Чернегова
Благодарим компанию Perma-Chink Systems, Inc. за предоставленные материалы.

Новые строительные материалы — Технологические карты

Новые строительные материалы, такие как светопрозрачная древесина, самовосстанавливающийся бетон, светоизлучающий бетон и воздухоочистительные кирпичи, могут сократить расход материалов, снизить энергопотребление застроенной среды и / или улучшить микроклимат в помещении в зданиях.

Появляются новые виды строительных материалов. Некоторые новые материалы более экологичны, чем существующие альтернативы, другие прочнее, чем альтернатива, или предлагают совершенно новые функциональные возможности из хорошо известного материала.Здесь представлено несколько примеров.

Примеры применения Полупрозрачное дерево
Исследователям из Королевского технологического института KTH удалось удалить лигнин коричневого цвета с деревянного шпона, тем самым сделав дерево полупрозрачным. Впоследствии они добавляют полимер, чтобы сделать пористую древесину прочной. В настоящее время в качестве полимера используется неэкологичная эпоксидная смола, но исследователи надеются заменить ее пригодным для вторичной переработки пластиком в будущем. Полупрозрачная древесина прочнее традиционной древесины, и ее можно использовать e.грамм. в окнах, фасадах зданий или поверхностях солнечных батарей (www.archdaily.com).
Гидрокерамика
Исследователи из Advanced Architecture of Catalonia создали конструкционный материал, способный охладить интерьер здания в жаркие дни. В керамические фасадные элементы встроен водопоглощающий материал, называемый гидрогелем. Поглощенная вода автоматически выводится из керамики в жаркий день, создавая охлаждающий эффект (iaac.net).
Кирпич воздухоочистительный
Профессор Калифорнийского политехнического государственного университета разработал кирпичи Breathe Bricks, которые отфильтровывают загрязняющие вещества из воздуха.Кирпичи фильтруют и пропускают наружный воздух через стены, пассивно улучшая качество воздуха в помещении (transmaterial.net).
Бетон светоизлучающий
Бетонный материал, который заряжается естественным или искусственным светом и излучает свет в темноте. Материал производится при комнатной температуре, что делает его более устойчивым, чем традиционный бетон (www.archdaily.com).
Самовосстанавливающийся бетон
Цемент — один из наиболее широко используемых строительных материалов.Исследователи из Делфтского университета обнаружили, что добавление бактерий в бетон может способствовать его самовосстановлению. Бактерии производят известняк при контакте с водой и воздухом (т. Е. Когда в бетоне есть трещина). Известняк закрывает трещины, тем самым продлевая срок службы бетонной конструкции (www.biobasedpress.eu).
Кинетическая плитка
Компания под названием Pavegen производит плитку, которая вырабатывает электроэнергию, когда люди ходят по ней. Плитка перемещается всего на 5 мм, когда на нее наступают, но этого достаточно, чтобы плитка поглотила энергию (www.pavegen.com).
Детали для самостоятельной сборки
Исследователи из Массачусетского технологического института разработали компоненты, которые самостоятельно собираются в заранее заданную структуру. Самособирающийся компонент печатается на 3D-принтере и состоит из комбинации расширяющегося и жесткого материала. Когда конструкция подвергается воздействию воды, света или тепла, расширяющийся материал деформируется, вызывая преобразование компонента в заранее заданную структуру. В настоящее время самосборные конструкции довольно малы.Исследователи предполагают, что эту технологию можно использовать для создания водопроводных труб, которые могут изменять размер в зависимости от давления воды или клапанов, которые открываются или закрываются в зависимости от температуры воды (www.sculpteo.com).
Строительное воздействие
Современные строительные материалы влияют на строительство, а также на этапы проектирования и использования строительных проектов.
Пять инновационных материалов, которые могут изменить конструкцию
Многие из наиболее широко используемых сегодня строительных материалов имеют ограничения, особенно в том, что касается их воздействия на окружающую среду.В ответ инженеры-новаторы по всему миру разработали новые строительные материалы, которые могут стать альтернативой.
Какой искусственный материал наиболее широко используется в мире? Он окружает вас днем и ночью — когда вы работаете, когда вы развлекаетесь и когда вы спите.
Ответ — цемент.
Цемент, наряду с другими распространенными строительными материалами, такими как кирпич, дерево, сталь и стекло, почти повсеместно используется в строительстве.Эти популярные строительные материалы стали повсеместными во многом благодаря своей универсальности, низкой стоимости и практичности. Тем не менее, у них есть свои пределы.
Например, согласно исследованию 2017 года, мировое производство цемента составляет около 5 процентов антропогенных выбросов CO2 каждый год. Производство кирпича также обвиняется в ряде болезней, в том числе в деградации почвы из-за источников сырья. И, конечно же, ожоги дерева, ржавчина стали и разбитие стекла.
В ответ на эти недостатки инженеры, ученые и начинающие компании предлагают альтернативные материалы, которые, по их словам, могут помочь улучшить наши существующие строительные элементы. Здесь мы рассмотрим пять наиболее интересных из них.
1. Биопластики, напечатанные на 3D-принтере
Отходы — серьезная проблема в строительной отрасли. Согласно различным исследованиям, количество строительных материалов, попадающих в отходы, составляет от 20 до 30 процентов, что представляет собой огромные экологические и экономические издержки.
Именно здесь, по мнению голландской компании Aectual, ее биопластиковые конструкции могут реально изменить ситуацию. Компания использует большие 3D-принтеры для создания сложных и изысканных конструкций, от полов до фасадов, лестниц и даже целых зданий. Помимо использования 3D-принтеров для строительства зданий, особенно инновационным с точки зрения экологичности и сокращения отходов является использование биопластика.
Фирма заявляет, что биопластики, используемые в ее 3D-принтерах, сделаны из 100% возобновляемых полимеров растительного происхождения, а также могут использоваться переработанные пластмассы (следует отметить, что производство биопластиков по-прежнему требует крупномасштабного производства растений, таких как кукуруза). ).Более того, если принтер сделает ошибку, пластик можно просто измельчить и вернуть в смесь, что приведет к созданию проектов без отходов — по крайней мере, теоретически.
2. Цемент «Программируемый»
Когда цемент (заполнитель из различных материалов) смешивают с водой, песком и камнем и оставляют сохнуть, он образует бетон — основу подавляющего большинства современных зданий. Но бетон пористый, пропускает воду и химические вещества. Это ухудшает качество самого бетона и может привести к образованию ржавчины на любых стальных опорах, находящихся внутри него.Проблема в том, что на молекулярном уровне частицы бетона образуются случайным образом, позволяя жидкости и другим соединениям проходить через них.
Ученые из Университета Райса, штат Техас, открыли метод «программирования» молекулярной структуры бетона по мере его схватывания, что означает, что строители могут «сказать» цементу, чтобы он формировался в более плотно упакованные кубы, сферы или ромбовидные структуры, например. . Команда обнаружила, что, добавляя отрицательно и положительно заряженные поверхностно-активные вещества (соединения, которые снижают поверхностное натяжение) в цементную смесь, они могут контролировать форму, которую частицы цемента принимают при затвердевании цемента.
На практике это будет означать, что бетон будет тверже, будет значительно менее пористым и прочным. Более того, ученые предполагают, что это означает, что для создания прочных конструкций потребуется меньше бетона.
3. Гидрокерамика
Представьте себе жаркий летний день в душном офисе. Решение: включите кондиционер. Системы кондиционирования воздуха вносят огромный вклад в счета за электроэнергию, особенно в более теплом климате. Итак, что, если бы здания могли быть спроектированы с использованием материалов, которые управляют этой температурой?
Это было целью недавнего проекта архитектурной школы IAAC в Барселоне.Исследователи разработали материал-прототип — продукт, который они называют гидрокерамикой, — который пассивно охлаждает здания и может снизить внутреннюю температуру на 5 ° C по сравнению с внешней температурой.
По сути, этот материал представляет собой своего рода фасад из керамических панелей, пропитанных гидрогелем, нерастворимым полимером, который может впитывать воду, в 500 раз превышающую ее вес. Применительно к зданиям у этого есть довольно интригующие возможности. Поскольку гидрогель встроен в керамический фасад здания, он способен поглощать влагу из воздуха.В жаркие дни вода, содержащаяся в полимере, начинает испаряться, что оказывает охлаждающее воздействие на здание — IAAC описывает это как здание, «дышащее» через испарение и пот. Исследователи предполагают, что здания, облицованные этим материалом, будут на 5–6 ° C холоднее, чем наружная температура, и могут снизить счета за кондиционирование воздуха на 28 процентов.
4. Кирпичи bioMASON
Триллионы кирпичей производятся каждый год, и большинство из них нагревается до чрезвычайно высоких температур в печах как часть процесса — все это требует большого количества энергии.И именно здесь компания bioMASON надеется изменить ситуацию к лучшему.
Стартап открыл способ выращивания бетонных кирпичей при температуре окружающей среды, что устраняет необходимость их обжига. Вдохновленная образованием кораллов — натурального, но твердого вещества — компания разработала метод «выращивания» цементных кирпичей. Компания помещает песок в прямоугольные формы, а затем вводит бактерии, которые обвивают песчинки. Затем они «кормят» эту смесь водой, богатой питательными веществами, в течение нескольких дней.
В результате кристаллы карбоната кальция «растут» вокруг каждой песчинки и всего за несколько дней образуют твердое камнеобразное вещество. Компания BioMASON заявляет, что ее продукты не уступают стандартным кирпичам, но для их создания требуется значительно меньше энергии, а это означает, что они намного более экологичны.
5. Панель Alusion
Разнообразие материалов, используемых для потолков, полов и облицовки, часто ограничивается кирпичом, листовым металлом, бетоном или окрашенной штукатуркой. ALUSION, продукт канадской фирмы Cymat Technologies, призван предоставить архитекторам и дизайнерам нечто большее.
Утверждается, что этот материал уникально универсален и подходит для покрытия зданий, дверей, полов и многого другого. Компания из Торонто открыла способ нагнетания воздуха в расплавленный алюминий, который образует пузырьки благодаря дисперсии керамических частиц в смеси — аналогично тому, как пузырьки воздуха образуются в плитке шоколада.
Помимо великолепного дизайнерского материала, ALUSION обеспечивает снижение шума, 100-процентную переработку, прочность и негорючесть.
Хотя несомненно, что многие из ведущих строительных материалов сегодня будут использоваться в ближайшие десятилетия, если не столетия, разработка альтернатив, безусловно, является многообещающей.
По крайней мере, наличие доступа к более широкому спектру исходных материалов гарантирует, что строительный сектор построен на прочном фундаменте.
История
Укрепляющийся римский бетон
Это давно было загадкой древней инженерии: как римляне строили бетонные конструкции, просуществовавшие тысячи лет, в то время как бетон сегодня редко бывает дольше нескольких десятилетий? Римляне вложили значительные средства в разработку бетона, который мог выдерживать землетрясения, оставался устойчивым к коррозионной морской воде и сохранял форму даже без стальной опоры.Теперь ученые говорят, что раскрыли рецепт.
Исследование римского бетона в 2017 году показало, что он состоит из вулканического пепла, морской воды, извести и кусков вулканической породы. При первом закладке между этими ингредиентами будут происходить химические реакции с образованием новых веществ, в том числе редкого минерала, называемого тоберморит. Интересно, что всякий раз, когда в цементе появляется трещина, кажется, что образуется больше кристаллов тоберморита, которые закрывают трещину.
Римский бетон основан на редком вулканическом пепле, что затрудняет его повсеместное воспроизведение.Тем не менее, открытие предлагает нам новый взгляд на бетон: в то время как современные материалы предназначены для твердения и никогда не изменяются, римский подход дает бетон, который эффективно самовосстанавливается. Найдя материал, имитирующий римский ясень, мы смогли построить конструкции, которые выдержали бы испытание временем.
Подпишитесь на электронную рассылку новостей E&T, чтобы получать такие замечательные истории каждый день на свой почтовый ящик.
Строительные технологии, на которые стоит обратить внимание в 2021 году
Инновационные строительные технологии позволяют значительно повысить безопасность, эффективность и производительность крупномасштабных строительных проектов.
Construction имеет долгую историю инноваций, которые привели к впечатляющим достижениям в типах зданий, которые мы можем производить. Например, разработка коффердамов и кессонов открыла двери для величественных подводных сооружений. Между тем достижения в технологии башенных кранов способствовали развитию строительства, открывая возможности для строительства массивных небоскребов.
После длительного строительного бума прошедший год в условиях пандемии был трудным для строительной отрасли, поскольку она стремилась защитить своих рабочих и сохранить рабочие места открытыми.Промышленность всегда реагирует на трудные периоды повышенным вниманием к инновациям, поэтому в наступающем году, вероятно, будет наблюдаться дальнейшее развитие автоматизации и технологий, которые изменят строение в том виде, в каком мы его знаем.
Ниже мы выделили 10 наиболее важных технологий, на которые стоит обратить внимание в 2021 году.
1. Дополненная реальность
Дополненная реальность (AR) — это цифровой уровень информации, улучшающий представление о реальном мире. Используя мобильное устройство с возможностями дополненной реальности, строители могут просматривать рабочие места с дополнительной информацией, размещенной непосредственно поверх реального мира.
Например, рабочий-строитель может направить планшет на стену, и планшет может отображать планы здания для этой стены, как если бы они действительно были частью окружающей среды. Дополненная реальность имеет огромное значение для строительства, поскольку предоставляет дополнительную информацию именно там, где она необходима.
Вот еще несколько вариантов использования дополненной реальности:
Автоматизация измерений : Измеряя физическое пространство в реальном времени, технология AR может помочь строителям точно следовать планам строительства.
Визуализация модификаций : Накладывая потенциальные модификации проекта непосредственно на строительную площадку, подрядчики могут визуализировать потенциальные изменения перед их фиксацией.
Предоставлять информацию о безопасности : распознавая опасности в окружающей среде, устройства дополненной реальности могут отображать информацию о безопасности для работников в реальном времени.
Хотя дополненную реальность можно использовать на планшете или другом портативном компьютере, будущее дополненной реальности, вероятно, будет зависеть от очков дополненной реальности, которые обеспечат свободный доступ к важной информации в любое время.Эти очки дополненной реальности — одно из нескольких строительных устройств, которые, вероятно, наберут популярность в следующем году.
2. Строительные предметы одежды
Носимые устройства
Construction предлагают множество преимуществ для повышения производительности, но они могут быстро найти применение, особенно из-за их преимуществ в плане безопасности.
Еще до пандемии строительство было одной из самых рискованных отраслей для работы. Ежегодно в результате несчастных случаев, таких как падения и столкновения с оборудованием, гибли сотни рабочих.Носимые технологии предлагают возможность дополнительной безопасности для рабочих, потенциально предотвращая травмы и смерть во всей отрасли.
Вот несколько строительных носимых устройств, которые уже доступны сегодня:
Умные ботинки : умные ботинки, работающие при ходьбе, могут обнаруживать рабочих, которым грозит столкновение с находящейся поблизости строительной техникой, оснащенной датчиками.
Умная каска : Улавливая мозговые волны, умные каски могут обнаруживать «микросон», который подвергает рабочих риску травм.
Силовые перчатки : При ношении на руках рабочих силовые перчатки повышают ловкость и силу, помогая уменьшить травмы при перенапряжении.
Другие носимые устройства, такие как умные часы, мониторы и очки, повышают безопасность одиноких сотрудников, проверяют усталость и позволяют отслеживать контакты. Мы находимся в начале революции в строительстве, которая поможет повысить эффективность и безопасность каждого отдельного рабочего.
Тем не менее, технологические преимущества для рабочих не ограничиваются небольшими портативными носимыми устройствами, но также включают более крупные личные устройства, такие как строительные экзоскелеты.
3. Строительство экзоскелетов
Строительные экзоскелеты, или экзокостюмы, представляют собой носимые машины с моторизованными суставами, которые обеспечивают дополнительную поддержку и мощность во время повторяющихся движений, таких как наклоны, подъем и захват.
Хотя экзоскелеты возникли в программах реабилитации, они привлекают внимание как инструмент для снижения травм и повышения эффективности работы строителей. Некоторые экзоскелеты питаются от электричества, а другие просто перераспределяют вес по всему телу, но все они имеют преимущества для рабочих, выполняющих тяжелую работу.
Вот несколько примеров использования экзоскелетов на строительных площадках:
Экзокостюмы с опорой для спины : Костюм с питанием, который надевается на плечи, спину и талию, снижает нагрузку во время подъема.
Экзокостюмы для поддержки приседания : прикрепленный к ногам экзоскелет для поддержки приседаний действует как «стул», даже когда нет стула, что упрощает приседание в течение длительного времени.
Экзокостюмы для поддержки плеч : за счет перераспределения веса с плеч экзоскелеты могут предотвратить усталость при выполнении подъема над головой.
Существуют также экзоскелеты полной конструкции, которые повышают прочность и снижают утомляемость при выполнении сложных подъемных работ.
Хотя экзоскелеты облегчают тяжелую работу строителям, промышленность также ищет строительных роботов, которые еще больше облегчат это бремя, переложив определенные рискованные и сложные задачи на машины.
4. Строительные роботы
Строительные роботы еще далеки от полного захвата отрасли, но ряд проектов и предложений уже находится на рассмотрении, поскольку отрасль рассматривает способы решения проблемы нехватки рабочей силы и необходимости социального дистанцирования.
Три основных типа роботов кажутся отравленными, чтобы помочь изменить рабочую силу в строительной отрасли:
Заводские роботы : Заводские роботы могут идеально и многократно выполнять одну и ту же работу, например простые производственные задачи.
Роботы для совместной работы : Роботы для совместной работы могут использоваться на стройплощадке для облегчения нагрузки на человека-компаньона, например, при переноске инструментов или оборудования.
Полностью автономные роботы : Подобно роботам из научной фантастики, полностью автономные роботы (которые уже существуют в той или иной форме сегодня) могут сканировать окружающую среду и выполнять сложные задачи с помощью инструментов независимо.
Хотя такие роботы еще не получили широкого распространения в строительстве, другие ранее футуристические технологии уже получили широкое распространение. Например, сейчас дроны стали обычным явлением на строительных площадках, выполняя работы, которые еще несколько лет назад были бы дорогостоящими.
5. Дроны
Дроны уже внесли впечатляющий вклад в строительство, и их влияние будет расти в следующем году. Небольшие летающие дроны с камерами могут снизить затраты на процессы, которые раньше были чрезвычайно дорогими.
Вот лишь некоторые из способов, которыми дроны влияют на работу на стройплощадках:
Топографические карты : Составление карт жизненно необходимо до начала строительства. Воздушные дроны быстро обследуют большие участки земли, сокращая затраты на картографирование на 95%.
Отслеживание оборудования : Купленное или арендованное оборудование может быстро потеряться на большом рабочем месте, но дроны могут автоматически отслеживать все оборудование на месте.
Наблюдение за безопасностью : Рабочие объекты уязвимы для кражи материалов и оборудования, когда никто не работает, но дроны могут контролировать объект, даже когда вокруг нет людей.
Дроны также влияют на отчеты о ходе работ, безопасность персонала и проверки зданий. Один из способов дальнейшего совершенствования беспилотных летательных аппаратов и других видов строительных технологий — это более активное использование искусственного интеллекта и машинного обучения.
6. Искусственный интеллект и машинное обучение
Искусственный интеллект — это способность технологий принимать решения независимо от человеческого ввода, а машинное обучение — это способность технологий «учиться» на прошлом опыте.Обе эти технологии имеют огромное значение для строительства, где эффективное и разумное принятие решений оказывает заметное влияние на производительность и безопасность.
Посмотрите, как искусственный интеллект и машинное обучение уже меняют конструкцию:
Повышенная безопасность : Например, с помощью процессов машинного обучения программное обеспечение может анализировать фотографии рабочих мест и выявлять риски и нарушения безопасности.
Снижение затрат : Анализируя прошлые проекты, программное обеспечение машинного обучения может выявить недостатки и предложить более эффективные сроки.
Лучший дизайн : поскольку программное обеспечение машинного обучения может учиться со временем, оно может улучшить аспекты проектирования зданий, изучая сотни вариантов.
Машинное обучение и искусственный интеллект скоро повлияют на все аспекты строительного проекта, от планирования до закрытия проекта. Кроме того, ИИ и машинное обучение улучшают новые методы строительства, такие как модульное строительство, которое становится все более важной частью строительного сектора.
7. Модульная конструкция
Модульное строительство — это альтернативный метод строительства, при котором конструкции возводятся за пределами строительной площадки, доставляются по частям, а затем собираются с помощью кранов.
Поскольку строительство здания происходит одновременно с подготовкой площадки, модульное строительство может быть в два раза быстрее, чем традиционные проекты.
Другие преимущества модульной конструкции:
Уменьшение количества строительных отходов : Поскольку многие здания строятся одновременно на одном заводе, излишки материалов из одного проекта можно легко использовать в другом.
Более низкие выбросы : За счет сокращения общего объема поставок, а также общего времени, проведенного на месте, модульная конструкция снижает выбросы углерода.
Оптимизировано с помощью машинного обучения : На заводе процессы строительства оптимизируются с течением времени за счет усовершенствований программного обеспечения, что способствует дальнейшему сокращению отходов и повышению эффективности.
Хотя модульное строительство в настоящее время составляет небольшую часть всей отрасли, две трети подрядчиков полагают, что в ближайшие годы спрос на него возрастет.Связанная с этим технология, которая дает преимущества модульному строительству, а также традиционному строительству, — это 3D-печать.
8. 3D-печать
3D-печать предполагает создание слоя за слоем с использованием машин. Как и традиционные принтеры, 3D-принтеры используют цифровой дизайн и визуализируют его в физическом мире. Однако, в отличие от традиционных принтеров, 3D-принтеры не ограничиваются плоским документом, а вместо этого могут использовать различные материалы для создания объектов или даже целых структур.
Хотя 3D-печать по отношению к крупномасштабным строительным проектам все еще находится в зачаточном состоянии, с помощью этой технологии уже напечатаны целые дома.Вот несколько способов, которыми 3D-печать может повлиять на строительство:
Эффективное использование материалов : Растущая область инвестируется в печать строительных материалов (например, шлакоблоков) или целых конструкций (например, мостов) из бетона, что сокращает количество отходов по сравнению с традиционными методами.
Повышенная скорость : По сравнению с традиционным зданием, трехмерная печатная конструкция может появиться полностью в течение нескольких дней.
Устранение ошибок : Как только 3D-принтер получает дизайн, он идеально отображает его в физическом мире, устраняя дорогостоящие ошибки.
Хотя 3D-печать, вероятно, окажет огромное влияние на строительство в ближайшие годы, технология все еще относительно новая и непроверенная. Тем временем появилась еще одна 3D-технология для повышения эффективности на стройплощадках: информационное моделирование зданий.
9. Информационное моделирование зданий
Информационное моделирование зданий (BIM) — это процесс создания цифрового представления конструкции («модели») до ее строительства. Точное представление здания позволяет каждому, кто участвует в строительстве, предвидеть трудности, устранять риски, определять логистику и повышать эффективность.
Информационное моделирование здания полезно на всех этапах строительства:
Перед началом строительства BIM помогает снизить потребность в будущих заказах на изменение, предугадывая проблемы.
Во время строительства BIM улучшает коммуникацию и эффективность, предлагая центральный узел для актуальной и точной справочной документации.
После строительства , BIM создает возможность для управления зданием на протяжении всего жизненного цикла конструкции, предоставляя владельцам ценную информацию о каждой детали здания.
Информационное моделирование зданий в настоящее время может быть одним из наиболее важных достижений в строительстве, поскольку оно влияет на все аспекты строительного процесса и улучшает их. Тем не менее, возникающая новая технология может когда-либо произвести дальнейшую революцию в строительстве благодаря инновационному подходу к информации: блокчейну.
10. Блокчейн
Технология
Blockchain, впервые использованная для онлайн-криптовалюты «Биткойн», представляет собой способ записи информации, имеющий широкое применение для управления строительными проектами.Хотя поначалу трудно понять, важность блокчейна заключается в том, что это интуитивно понятный способ повышения эффективности проекта.
Несколько аспектов блокчейна делают его особенно привлекательным для строительной отрасли:
Безопасность : Все данные, относящиеся к проекту, зашифрованы, поэтому конфиденциальная информация остается защищенной.
Децентрализованный : Информация о проекте не хранится в одном месте и доступна из любого места.
Масштабируемый : поскольку не требует большого хранилища данных, блокчейн можно масштабировать для очень больших проектов.
В ближайшие годы блокчейн, вероятно, повлияет на многие аспекты управления строительством, от контрактов и управления активами до платежей и закупок материалов. Блокчейн полезен на протяжении всего проекта и помогает хранить информацию, доступную даже после завершения проекта.
Технологии стремительно развиваются в строительной отрасли, которая в настоящее время ищет способы внедрения инноваций и улучшения процессов.Сегодня технологические инновации в строительстве затрагивают все аспекты отрасли, включая планирование проектов и безопасность рабочих. При наличии подходящего оборудования и технологий строительная отрасль готова к следующему рывку вперед.
Похожие сообщения

Достижения в строительных технологиях и строительных материалах 2018
Развитие гражданского строительства на протяжении веков означало постоянную борьбу с доступными материалами, пролетами или высотой, активными нагрузками и силами природы: водой, огнем, ветром и т. Д. и землетрясения.
Строительная деятельность улучшает качество жизни людей, но также оказывает значительное воздействие на окружающую среду. Производство строительных материалов требует энергии и генерирует парниковые газы. Недорогие или доступные строительные технологии и строительные материалы часто используются как волшебное средство для удовлетворения постоянно растущего спроса на быстрое строительство жилья в развивающихся странах. Новые передовые материалы открывают возможности для изменения способов строительства и модернизации зданий.Они дают дополнительную ценность с точки зрения повышения производительности и функциональности. Снижение углеродного следа строительных материалов может начаться на этапе производства, где могут быть разработаны энергоэффективные процессы и могут быть использованы отходы или переработанные материалы. Новые материалы также могут помочь решить новые проблемы, связанные с долговечностью в изменяющемся климате.
Этот специальный выпуск является результатом огромного успеха, представленного предыдущими специальными выпусками по той же теме, и, поскольку предыдущие специальные выпуски были хорошо приняты научным сообществом: 61 статья была представлена и 26 статей приняты к публикации.
Значительное количество экспериментальных и численных работ посвящено новым достижениям в исследованиях и применениям в бетонных материалах. J. Yue представляет численную модель для анализа многоуровневого нелинейного механизма железобетонных каркасных конструкций на пяти структурных уровнях. На основе представленного принципа эквивалентности деформации была разработана обобщенная модель повреждений от жесткости для каждого структурного уровня. Был предложен импакт-фактор, отражающий корреляцию повреждений между различными структурными уровнями.Для проверки этого метода предложенный метод был использован для изучения эволюции повреждений на различных структурных уровнях 12-этажной каркасной конструкции. Чжао и др. . представляет собой расширение модели Балшина для разработки модели прогнозирования прочности на сжатие для трех типов монолитного пенобетона с высокой пористостью (цементная смесь, смесь цементно-зольной пыли и цементно-песчаная смесь) с плотностью в сухом состоянии менее более 700 кг / м ³. Чжао и др. . представляет собой разработку легкого бетона из расширенного сланца, армированного стальной фиброй (SFRELC), с высокой морозостойкостью.На основании результатов испытаний даются предложения по оптимальной пропорции смеси SFRELC для удовлетворения требований к долговечности и устойчивости к замораживанию-оттаиванию. M. J. Kim и K. Y. Ann оценивают риск коррозии внутреннего хлорида и внешнего хлорида при трех различных условиях воздействия. Они пришли к выводу, что увеличение степени сушки в условиях воздействия привело к увеличению скорости коррозии после инициирования. Также авторы спрогнозировали проникновение хлоридов при различных условиях воздействия, чтобы определить срок службы железобетонной конструкции.Ли и др. . экспериментально исследовать поведение дюбелей арматуры в небольших бетонных блоках для скользящего пути перекрытия на железнодорожных мостах. Эта работа может быть полезна для разработки более рациональной модели, отражающей фактическое поведение стержней арматуры, встроенных в небольшие бетонные блоки. Гу и др. . исследуют макропроизводительность и микроструктуру бетона со сверхвысокими характеристиками (UHPC) до и после замораживания-оттаивания. Они показывают, что UHPC обладает очень высокой устойчивостью к замораживанию-оттаиванию благодаря своей плотной микроструктуре.После замораживания-оттаивания возникли трещины, и авторы посчитали, что несоответствие коэффициентов теплового расширения заполнителя и пасты является причиной растрескивания на границе раздела песок-паста. Ян и др. исследовать механические свойства, свойства повреждения и микроповреждения цементно-эмульгированного асфальта в пластичном бетоне с помощью компьютерной томографии, сканирующей электронной микроскопии, рентгеновской дифракции и термогравиметрического анализа. X. Yang и H. Wang экспериментально анализируют сейсмическое поведение утрамбованных земляных стен с анкерными колоннами из сборного железобетона.Луо и др. . представляет разработку нового конструкционного материала под названием «стальной фибровый полимерный конструкционный бетон (SFPSC)», обладающего как высокой прочностью, так и высокой ударной вязкостью, и его применение в мостовых надстройках в горячих и влажных средах.
Химическое воздействие бетонных конструкций и других строительных материалов подробно анализируется некоторыми авторами. S. I. Hong и K. Y. Ann представляют исследование по оценке срока службы бетонных конструкций, подверженных воздействию приливной зоны, с помощью предлагаемой численной модели для прогнозирования переноса влаги и хлоридов в бетоне.Ван и др. . численно и экспериментально изучает поведение гипсокартона с металлическим каркасом из силикатно-кальциевой плиты с распределительной коробкой. Это новаторское исследование, впервые предлагающее количественное исследование влияния встроенной распределительной коробки на огнестойкость стен металлического каркаса и анализ слабых мест.
Кроме того, в вопросе цементных материалов есть несколько интересных тем. Рубиа и др. . представляет приготовление цементных паст с одновременными функциональными добавками (микро-, нанокремнезем и оксид цинка) с помощью нового метода диспергирования с низкой скоростью сдвига во избежание риска для здоровья.Они пришли к выводу, что обычный ручной метод смешивания и новый метод демонстрируют аналогичное поведение гидратации различных приготовленных цементных паст, но новый метод позволяет избежать воздействия наночастиц, что минимизирует риски для здоровья. Х. Янг и Ю. Че анализируют влияние композитных частиц нано-CaCO ₃ / известняк на продукты гидратации и пористую структуру вяжущих материалов. Ким и др. . исследуют реологические свойства смешанных цементных паст с помощью ротационного вискозиметра и реометра динамического сдвига.Результаты показали, что ротационный вискозиметр может быть использован для исследования характеристик текучести цементных паст с минеральными добавками или без них. Тонгюань и др. . представляет серию экспериментов по растрескиванию, вызванному ограничениями, а также по свободной усадке, потере воды и механическим свойствам штукатурного раствора сухого смешивания (DMPM), чтобы оценить стойкость DMPM к растрескиванию и проанализировать влияние условий окружающей среды. о склонности DMPM к взлому.
Еще один важный вопрос — экология строительных материалов.Гомес-Бальбуэна и др. . представляет технологическое применение твердых отходов, образовавшихся в результате деятельности по добыче резного карьера, в новом полимерном материале со свойствами, аналогичными свойствам традиционного строительного раствора. Они пришли к выводу, что в полимерном материале используется небольшое количество цемента по сравнению с традиционным строительным раствором, и он разработан с использованием переработанного карьера, поскольку они представлены в его гранулометрии. Аль-Хатиб и др. . оценивает использование заполнителя из древесных опилок с асфальтовыми вяжущими и сравнивает механические свойства битумной мастики из отработанного наполнителя и асфальтовой мастики, полученной с использованием типичного известнякового наполнителя.Эстевес-Симадевила и др. . изучает поведение при изгибе балок с Т-образным сечением, состоящих из клееного бруса и верхнего поперечно-клееного деревянного фланца. Изменение жесткости зависело от соотношения между модулями упругости при сжатии и растяжении параллельно волокну, и его влияние на прогиб было проанализировано с использованием метода конечных элементов. Ли и др. . изучает механизм разрушения вторичного гипса (R-P). Были проанализированы большая удельная поверхность (SSA), неправильная температура приготовления, повышенная водопотребность R-P и микроструктура его затвердевшего тела.Чжоу и др. . предлагает новый соединитель для соединения бамбуковой (деревянной) рамы на основе всестороннего анализа механических характеристик нескольких деревянных соединений. Авторы также предложили упрощенную модель гистерезиса момент-вращения для соединения.
Исследования грунтов представлены Дж. Чжаем и Х. Цаем, которые анализируют физико-механические характеристики обширных грунтов из Пиндиншань (Китай), которые обеспечивают надежную основу для инженерного проектирования и могут использоваться при расчете устойчивости откосов. .Метод конечных элементов использовался для расчета различных положений слоев откосов грунта и выбора соответствующих параметров прочности. Лу и др. . анализирует влияние совокупной пластической деформации, циклов «сухой-влажный» и амплитуд на удельное сопротивление почвы. Новый коэффициент повреждения, основанный на удельном сопротивлении, предлагается для оценки долговременных характеристик уплотненного глинистого материала. Результаты показывают, что циклы и амплитуды сухого-влажного грунта оказывают значительное влияние на повреждение уплотненного грунта, что указывает на то, что циклический режим сухого-влажного уплотненного грунта не следует игнорировать в дорожном строительстве, особенно в дождливых и влажных районах.Хуа и др. . представляет использование четырех производных индексов ускорения для характеристики степени уплотнения почвы, включая пиковое значение ускорения, среднеквадратичное значение ускорения (руки), значение коэффициента амплитуды и значение измерителя уплотнения. Полевое испытание на уплотнение, состоящее из двух частей, было выполнено для анализа и оценки результатов испытаний четырех индексов на каменную насыпь и другие материалы плотины. Гао и др. . предлагает комплексную технологию строительства с химической цементацией, которая включает инициативное закрытие, концентрированный байпасный поток, приоритет водной закупорки и двойное отверждение песком для наклонного вала, проходящего над слоем наносного песка.Этот эффект инженерного применения очень заметен при контроле за прорывом воды и утечкой в слое выносного песка в шахтных сооружениях.
Наконец, Ван и др. . представляет анализ методом конечных элементов и упрощенную оптимизацию конструкции основной рамы большого электростатического фильтра, а Шира и др. . анализирует влияние свойств материала мрамора на шероховатость и глянцевитость поверхности (качество поверхности).
Мы надеемся, что читатели этого специального выпуска найдут не только точные данные и обновленные обзоры в области строительных технологий и строительных материалов, но и важные вопросы, требующие решения.Этот специальный выпуск включает в себя как теоретические, так и экспериментальные разработки и представляет собой самостоятельную важную справочную информацию, которая привлекает как ученых, так и инженеров. В то же время эти темы будут связаны с различными научными и инженерными дисциплинами, такими как химическая, гражданская, сельскохозяйственная и машиностроительная.
J. M. P. Q. Delgado
Роберт Черны
А. Г. Барбоса де Лима
А. С. Гимарайнш
Авторские права
Авторские права © 2018 J.M. P. Q. Delgado et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая по лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.
Достижения строительных технологий и строительных материалов
Развитие гражданского строительства на протяжении веков означало постоянную борьбу с доступными материалами, пролетами или высотой, активными нагрузками и силами природы: водой, огнем, ветром и т. Д. и землетрясения.
Строительная деятельность улучшает качество жизни людей, но также оказывает значительное воздействие на окружающую среду. Производство строительных материалов требует энергии и генерирует парниковые газы. Недорогие или доступные строительные технологии и строительные материалы часто используются как волшебное зелье для удовлетворения постоянно растущего спроса на быстрое строительство жилья в развивающихся странах. Новые передовые материалы открывают возможности для изменения способов строительства и модернизации зданий.Они дают дополнительную ценность с точки зрения повышения производительности и функциональности. Снижение углеродного следа строительных материалов может начаться на этапе производства, где могут быть разработаны энергоэффективные процессы и могут быть использованы отходы или переработанные материалы. Новые материалы также могут помочь решить новые проблемы, связанные с долговечностью в изменяющемся климате.
Этот специальный выпуск получил высокую оценку научного сообщества: было подано 175 статей.
Значительное количество экспериментальных и численных работ посвящено новым достижениям в исследованиях и применениям в бетонных материалах.Д. Садж изучает уменьшение ранней автогенной усадки высокопрочного бетона; Z. Zhu et al. проанализировать влияние хвостов железной руды как мелкого заполнителя на прочность бетона со сверхвысокими характеристиками; Д.-С. Seo et al. представить систему визуального контроля для контроля остатков товарного бетона; G. Xing et al. оценить характеристики существующих бетонных конструкций, армированных гладкими стержнями с характеристиками сцепления.
Химическое воздействие бетонных конструкций и других строительных материалов подробно анализируется некоторыми авторами.H. Yang et al. представить влияние сульфатной атаки и чередования замораживания-оттаивания на микроструктуру бетона; W.-J. Фан и X.-Y. Ван описал численную процедуру для одновременного анализа реакции гидратации цемента и процесса проникновения хлорид-ионов; Z. Liu et al. изучить влияние коррозии морской водой и циклов замерзания-таяния на структурное поведение балок из железобетона, поврежденных усталостью (FDRC); C. Mi et al. анализ прочности герметичных кольцевых бетонных конструкций в хлоридной среде; Дж.W. Park et al. проанализировать устойчивость шлакобетона, активированного щелочами, к хлорид-индуцированной коррозии; E. Gil et al. определить факторы, влияющие на кристаллизацию растворимых солей в каменном материале, используемом при строительстве зданий в Валенсии, Испания; и X. Liu et al. обратиться к исследованию динамической модели растворения и эксперименту для каменной соли при различных условиях потока.
С.-М. Chang et al. изучить влияние изменения влажности-температуры в грунтовой бетонной конструкции с гидроизоляционными материалами на наружную стену; Z.H. Xie et al. описать численное исследование мезоскопической структуры случайных заполнителей, содержащих различное содержание каучука и размеры заполнителей; M. Choi et al. рассмотреть технические проблемы, связанные с перекачкой бетона и развитием перекачки бетона; H. Yang et al. экспериментально изучить поведение сцепления корродированного железобетона, содержащего переработанные заполнители; С.-Б. Чжоу и др. разработать реформаторскую методику сегментации изображений для компьютерной термографии изображений бетона с классом прочности C30 и C40; Ю.Wang et al. представить экспериментальное исследование разрушения при хрупкой ползучести, критического поведения и зависимости времени до разрушения от вторичной скорости ползучести бетона при длительном одноосном сжатии; X. Wang et al. адресное численное моделирование для получения вязкоупругого основного соотношения высокомодульного асфальтобетона; Ю.-С. Jeong et al. проанализировать тепловые характеристики железобетонной конструкции пола с системой лучистого теплого пола; Y. Guo et al. изучить влияние смачиваемости заполнителя заполнителями различной литологии на усадку бетона при высыхании; Л.Ф. Хименес и Э. И. Морено анализируют показатели долговечности в бетоне из переработанного заполнителя с высокой абсорбционной способностью; Г. Г. Прабху и др. изучить механические свойства и долговечность бетона, изготовленного с использованием формовочного песка в качестве мелкого заполнителя; Дж. Юэ представляет технику микромакро-моделирования в сочетании с методологией многоуровневой оценки повреждений, чтобы оценить механизм внутреннего повреждения железобетонных конструкций; и M. Aswin et al. изучить разрушение при сдвиге железобетонных балок с защелкивающимся концом.
Кроме них, в номере есть несколько интересных тем. Д.-Х. Chung et al. улучшена конструкция скоростных роликовых ворот с водяной пленкой; Ж.-Й. Ли и др. изучить управление геометрическим рисунком с помощью цифрового алгоритма; J. Zhang et al. разработать усовершенствованную технику строительства насыпи с геосинтетическим и свайным опорами; H. He et al. моделировать структуру заполнителя и свежего цементного теста с помощью системы моделирования дискретных элементов; Y. Zhang et al. представить экспериментальное исследование поведения релаксации напряжения при различных температурах тканей с покрытием из ПТФЭ; Р.Huo et al. разработать простой и инновационный сэндвич-настил моста с лицевыми панелями из стеклопластика и сердечником из пенопласта, изготовленный методом вакуумной инфузии смолы; Y. Qiang и Y. Chen представляют еще одно экспериментальное исследование механического поведения обработанного известью грунта при различных уровнях нагрузки; X.-F. Jin et al. исследование устойчивости трехмерных траншей для навозной жижи с наклонной поверхностью грунта; K. Hong et al. экспериментально исследовать эффективность гибридного FRP-FRCM для усиления сдвига; Ю.Wang et al. изучить эффективность сборки гипсокартонных перегородок из силикатно-кальциевых плит с распределительной коробкой в условиях пожара; J. Zhang et al. проверить применимость 5 микромеханических моделей, основанных на модуле сдвига многомасштабных асфальтовых материалов; К. Ан и Х. Канг анализируют поведение армированной подпорной стены при изменении расстояния между арматурой с помощью LS-DYNA, общей программы конечных элементов; D. Koňáková et al. рассматривать использование необработанной и обработанной кокосовой сердцевины как потенциального компонента вяжущих композитов; Дж.Huh et al. изучить влияние локально корродированного элемента жесткости на деформацию при сдвиге панели стенки в плоской балке; Q. Liu и W. Feng изучают эффективность и экономическое влияние преобразования энергосбережения в жилом доме в различных климатических регионах Китая; X. Shang et al. исследовать микромеханизм, лежащий в основе нелинейной зависимости K0 от напряжений в глинах в широком диапазоне давлений; P. Reiterman et al. представить экспериментальное исследование состава огнеупорных композитов на основе глиноземистого цемента, армированного волокном, и его реакции на постепенное термическое нагружение; ЧАС.Ma et al. изучить калибровку модели низкотемпературного растрескивания MEPDG и рекомендации по конструкциям асфальтового покрытия в сезонных замороженных регионах Китая; и Д. Ли и С. Шин представляют новую инженерную практику и идею о том, что результаты оптимизации топологии материала могут быть использованы для оптимального определения положения отверстий в стенках конструктивных элементов в конструкции здания.
Работы по пределу прочности представлены Y.-J. You et al. изучающие предел прочности арматурных стержней из стеклопластика с полым сечением; ИКС.Лю и др. предложить моделирование конструкции и инженерное применение метода предварительного натяжения кабеля для предварительно напряженного подвесного купола; J. Guo et al. проанализировать экспериментальные исследования ударной вибрации на предварительно растянутой прямоугольной мембранной конструкции; Дж. Хоу и Л. Сонг численно исследуют концентрацию напряжений в стальных стержнях, растянутых на растяжение, с одной или двумя коррозионными ямками; F. Guo et al. представить анализ бокового продольного изгиба железобетонных композитных балок в области отрицательного момента; J. Y. Oh et al.изучить поведение при изгибе предварительно напряженных железобетонных композитных элементов с прерывистыми стенками; D. Wu et al. предложить новый подход к расчету прочности на изгиб, учитывающий влияние перемещений стыка границы раздела и улучшение свойств за счет удерживающих сталей; H. He et al. изучить сейсмические характеристики сменного стального соединения с металлом с низким пределом текучести; H. Ziari et al. описать эффективность использования стального шлакового заполнителя для улучшения технических свойств, особенно усталостной долговечности асфальтобетона, изготовленного из стального шлака; и X.Лю и др. представить проект и модельное испытание модульной сборной стальной каркасной конструкции с наклонными распорками.
Исследования с нанотрубками представлены Q. Li et al. кто рассматривает текущую исследовательскую деятельность и ключевые достижения в области многослойных углеродных нанотрубок, армированных цементными композитами; и L. Wang et al. представить подготовку и механические свойства непрерывных сетей углеродных нанотрубок, модифицированных / композит SiC.
Связано с исследованиями в туннелях, J. Lai et al. представить новую технологию и экспериментальное исследование системы снеготаяния и обогрева тротуара в портале туннеля; Б.Jin et al. изучить технологию строительства с учетом оптимальной последовательности проходки пилотного тоннеля с целью обеспечения безопасности процесса строительства длиннопролетного неглубокого тоннеля; H. Hou et al. представить экспериментальное и численное исследование структурного поведения тонкостенной, заполненной бетоном стальной трубы, используемой в кабельном туннеле; и J. Liu et al. описать тематическое исследование для оценки влияния строительства туннеля на среду грунтовых вод.
Еще один важный вопрос — экология строительных материалов; например, Ю.-W. Choi et al. описать применение высокотекучего бетона, содержащего большой объем летучей золы; M. Keppert et al. представить влажно обработанную летучую золу от сжигания твердых бытовых отходов, используемую в качестве дополнительного вяжущего материала; К. Пэн и Х. Ву представляют метод расчета выбросов углерода, образующихся в течение жизненного цикла здания; Б. Дж. Ли и др. обратиться к оценке характеристик полупластичного вторичного холодного асфальта с использованием нецементных вяжущих; М. дель Рио Мерино и др. проанализировать потенциал нового композита (отходы гипса и волокна), включающего несколько отходов минеральной ваты в гипсовую матрицу; и С.-L. Хван и Т.-П. Huynh представляет технические характеристики и микроструктурные характеристики 10 экологически чистых строительных кирпичей, которые были произведены с использованием связующего материала, изготовленного из смеси золы-уноса класса F и остаточной золы рисовой шелухи.
Наконец, применение наноматериалов и нанотехнологий в строительстве [1, 2] представлено S. Zhuang et al., Которые описывают экспериментальное исследование теплового отклика блока накопления энергии PCM с вентиляцией отверстий.
Надеемся, что читатели этого спецвыпуска найдут не только точные данные и обновленные обзоры в области строительных технологий и строительных материалов, но и важные вопросы, требующие решения. Этот специальный выпуск включает в себя как теоретические, так и экспериментальные разработки и представляет собой самостоятельную важную справочную информацию, которая привлекает как ученых, так и инженеров. В то же время эти темы будут встречаться в различных научных и инженерных дисциплинах, таких как химическая, гражданская, сельскохозяйственная и машиностроительная.
J. M. P. Q. Delgado
Robert Cerný
A. G. Barbosa de Lima
A. S. Guimarães
Copyright
Copyright © 2015 J. M. P. Q. Delgado et al. Это статья в открытом доступе, распространяемая по лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.
5 инновационных строительных материалов будущего
Инновационные строительные материалы могут внести большой вклад в эффективность использования ресурсов.Ниже мы покажем вам некоторые избранные примеры из исследовательской и строительной практики, которые имеют большой потенциал в будущем.
Инновационные опорные плиты с уменьшением веса на 70 процентов
Исследователи из Департамента архитектуры ETH Zurich разработали элементы бетонного пола, которые не требуют стальной арматуры и на 70 процентов легче обычных бетонных полов. Секрет снижения веса кроется в изогнутых плитах геометрической формы, которые основаны на старинных технологиях строительства сводов соборов.
Опорная плита элементов перекрытия имеет толщину всего два сантиметра и не требует армирующей стали из-за своей формы. Чтобы снизить затраты на производство элементов, компания работала не с пресс-формами как обычно, а с 3D-печатью. Однако элементы были сделаны не из бетона, а из песка в сочетании со специальным вяжущим. Филипп Блок из ETH Zurich объясняет инновационную систему следующим образом:
«Это просто песок, скрепленный простым связующим.Материал действительно мягкий, этот кусочек можно просто отломать вручную. Но если вы сформируете его таким образом, чтобы он поглощал силы — что мы обнаружили с помощью собственного алгоритма, — тогда вы можете бегать по этому мягкому материалу. И у вас есть безопасная конструкция, которая на 70 процентов легче обычных потолков ».
Новые плиты перекрытия проходят испытания на крыше исследовательского корпуса «НЕСТ», где будет построен двухэтажный легкий гостевой пентхаус.Для этого элементы пола размером 5 х 5 метров собираются в виде модулей, а затем устанавливаются на месте. Трубы вентиляции, охлаждения и отопления можно прокладывать в полостях между ребрами бетона, что позволяет сэкономить дополнительное пространство.
Подробную информацию можно найти в презентации Филиппа Блока:

Невидимое акустическое покрытие для круглых поверхностей
Хотя многие акустические решения служат своему назначению, они часто не соответствуют эстетическим требованиям архитектуры.Инновационная и экологически безопасная система BASWA решает эту проблему с помощью незаметного и незаметного акустического решения. Этот инновационный строительный материал создает полностью гладкий потолок с высокой акустической активностью и отфильтровывает любую реверберацию. Им без проблем звукопоглощения можно покрыть даже круглые или изогнутые поверхности. По сравнению с традиционными решениями система предлагает еще одно существенное преимущество, поскольку ее можно комбинировать с охлаждающим потолком.
Фото: Trockenbau Weissmann GmbH, Проект: Бар Bellis в Копенгагене
Углеродистый бетон: высокая несущая способность, легкий и экологичный
Новый композитный материал из углеродного бетона (текстильный бетон) может произвести революцию в архитектуре.Этот высокоэффективный материал представляет собой комбинацию бетона и углеродных волокон. У него больше прочности, долговечности и легкости, чем у обычного бетона. Наиболее выдающиеся преимущества материала:
Карбон не ржавеет. Поэтому, в отличие от железобетона, для защиты углерода не требуется толстых бетонных слоев. Расход песка и выбросы CO2, связанные с производством железобетона, могут быть значительно сокращены.
Строительный материал может быть изготовлен из любого материала, содержащего углерод.Например, в настоящее время исследователи используют лигнин, отходы производства древесины.
Несущая способность угля в пять-шесть раз выше, чем у железобетона.
Карбоновая версия в четыре раза легче и имеет значительно больший срок службы.
Стоимость углеродного бетона кажется очень высокой — около двадцати евро, по сравнению с железобетоном — один евро за килограмм. Однако, если учесть экономию материала около 75 процентов, а также долговечность, прочность и коррозионную стойкость материала, затраты окупятся.
Первый дом из углепластика должен быть построен в кампусе Технического университета Дрездена уже в 2019 году. Консорциум «C³ — Carbon Concrete Composite» во главе с Техническим университетом оценил затраты на строительство двухэтажного дома примерно в 5 миллионов евро. справочный проект.
«C-Cube предназначен для демонстрации свойств углеродного бетона и является ярким примером филигранной, легкой и тонкой конструкции», — подчеркивает председатель совета директоров C³ профессор Манфред Курбах, возглавляющий Институт прочного строительства в Дрезденском Техническом институте. Университет.
Подробнее о процессе производства читайте здесь:

Арболит несущий для жилых и административных зданий
Еще одна инновация в области производства бетона была недавно представлена исследователями швейцарской исследовательской программы «Resource Wood» (NRP 66) с использованием инновационного, устойчивого строительного материала «Wood Concrete». Гравий и песок заменяются мелко измельченной древесиной, т.е.е. вместо мелких камней в цемент подмешиваются опилки. В некоторых смесях доля строительного материала по объему превышает 50 процентов древесины. Это делает его значительно легче обычного бетона.
Древесно-древесно-цементная композитная панель длиной восемь метров проходит испытания в Университете прикладных наук во Фрайбурге. Несмотря на то, что он весит лишь треть такой же прочной обычной бетонной плиты, этот новый тип композитного материала может в основном использоваться в жилых и офисных зданиях.
Фото: Дайя Цвикки, Институт строительных и экологических технологий, iTEC, Университет прикладных наук HES-SO, Фрибург
«Они весят не более половины веса обычного бетона — это самый легкий даже поплавок. Пройдет, вероятно, несколько лет, прежде чем будут построены первые здания, в которых легкий древесный бетон играет главную роль. Знания для практического применения в больших масштабы все еще слишком ограничены », — объясняет Дайя Цвикки, руководитель Института строительных и экологических технологий Университета прикладных наук Фрибурга.
Первоначальные испытания под нагрузкой в масштабе 1: 1 показали, что инновационный древесный бетон также может использоваться в элементах потолка и стен и может выполнять вспомогательную функцию в конструкции. В настоящее время исследователи проверяют, какие соединения оптимально подходят для каких приложений. Команда также работает над эффективными производственными процессами.
Супер материал: сверхлегкий и в десять раз тверже стали
Инновационный строительный материал был разработан учеными Массачусетского технологического института (MIT).Материал легче пластика и состоит из сотового слоя атомов углерода.
«Наш новый суперматериал состоит из хлопьев графена, которые сжаты и спрессованы в большую паутину, покрытую паутиной. Материал имеет пушистую структуру, немного напоминающую психоделическое морское существо. Коралловая структура почти полностью полая и имеет структуру. плотность всего пять процентов от обычного графена », — объясняет менеджер проекта Массачусетского технологического института Маркус Дж. Бюлер.
В будущем из высокотехнологичного материала можно будет строить сверхтвердые, легкие и чрезвычайно жаростойкие мосты.

Заключение: Инновационные строительные материалы будущего
Строительной отрасли необходимы инновационные строительные материалы и экологически безопасные решения для удовлетворения сложных экологических и экономических требований 21 века. Востребованы высокоэффективные и прочные строительные материалы, которые экономят ресурсы и одновременно повышают производительность. Помимо высокотехнологичных строительных материалов и умных строительных материалов, это также включает инновационные фасадные материалы или новые строительные технологии, такие как 3D-печать домов.
% PDF-1.4 % 427 0 объект > эндобдж xref 427 83 0000000016 00000 н. 0000002774 00000 н. 0000002840 00000 н. 0000003961 00000 н. 0000004043 00000 н. 0000004198 00000 н. 0000004648 00000 н. 0000004947 00000 н. 0000005034 00000 н. 0000005140 00000 н. 0000005637 00000 н. 0000006327 00000 н. 0000007128 00000 н. 0000007941 00000 п. 0000008559 00000 н. 0000015125 00000 п. 0000015562 00000 п. 0000018957 00000 п. 0000022825 00000 п. 0000026419 00000 п. 0000030118 00000 п. 0000033970 00000 п. 0000037783 00000 п. 0000041612 00000 п. 0000045529 00000 п. 0000049364 00000 п. 0000053132 00000 п. 0000056735 00000 п. 0000060666 00000 п. 0000064677 00000 п. 0000068841 00000 п. 0000072722 00000 н. 0000076569 00000 п. 0000080524 00000 п. 0000084420 00000 н. 0000088352 00000 п. 0000091784 00000 п. 0000094900 00000 п. 0000098766 00000 п. 0000102302 00000 п. 0000106345 00000 п. 0000109771 00000 п. 0000113182 00000 н. 0000116577 00000 н. 0000119928 00000 н. 0000123358 00000 н. 0000126872 00000 н. 0000129971 00000 н. 0000133005 00000 н. 0000136085 00000 н. 0000139051 00000 н. 0000142971 00000 н. 0000145821 00000 н. 0000148815 00000 н. 0000151886 00000 н. 0000154828 00000 н. 0000157724 00000 н. 0000160513 00000 н. 0000163363 00000 н. 0000166283 00000 н. 0000169115 00000 н. 0000172088 00000 н. 0000175846 00000 н. 0000178881 00000 н. 0000181794 00000 н. 0000184814 00000 н. 0000187647 00000 н. 00001
00000 н. 0000192666 00000 н. 0000195043 00000 н. 0000197634 00000 н. 0000200510 00000 н. 0000203407 00000 н. 0000207163 00000 н. 0000209978 00000 н. 0000212791 00000 п.

Кафедра «Строительные материалы и технологии»

Современные строительные материалы и технологии

Строительство.

Экологические материалы: современные технологии строительства

Виды ультрасовременных строительных материалов.

Арболит.

Биодинамический бетон.

Самовосстанавливающийся цемент.

Биобетон.

Ракушечник.

Дюрисол.

Ультрановые строительные материалы и технологии.

Кафедра строительных материалов и технологии строительства

Кафедра технологии строительных материалов, изделий и конструкций

Возвращение старинных традиций | Строительные материалы и технологии

Новые строительные материалы — Технологические карты

Полупрозрачное дерево

Гидрокерамика

Кирпич воздухоочистительный

Бетон светоизлучающий

Самовосстанавливающийся бетон

Кинетическая плитка

Детали для самостоятельной сборки

Пять инновационных материалов, которые могут изменить конструкцию

1. Биопластики, напечатанные на 3D-принтере

2. Цемент «Программируемый»

3. Гидрокерамика

4. Кирпичи bioMASON

5. Панель Alusion

Укрепляющийся римский бетон

Строительные технологии, на которые стоит обратить внимание в 2021 году

1. Дополненная реальность

2. Строительные предметы одежды

3. Строительство экзоскелетов

4. Строительные роботы

5. Дроны

6. Искусственный интеллект и машинное обучение

7. Модульная конструкция

8. 3D-печать

9. Информационное моделирование зданий

10. Блокчейн

Похожие сообщения

Достижения в строительных технологиях и строительных материалах 2018

Авторские права

Достижения строительных технологий и строительных материалов

Copyright

5 инновационных строительных материалов будущего

Инновационные опорные плиты с уменьшением веса на 70 процентов

Невидимое акустическое покрытие для круглых поверхностей

Углеродистый бетон: высокая несущая способность, легкий и экологичный

Арболит несущий для жилых и административных зданий

Супер материал: сверхлегкий и в десять раз тверже стали

Заключение: Инновационные строительные материалы будущего

Добавить комментарий Отменить ответ