Пресс-релизы:

РОКВУЛ инвестирует 4 млрд рублей в строительство нового завода в ДНРГК «СиСофт» представила в Совете Федерации подходы к развитию отечественных ТИМ-платформРОКВУЛ инвестирует более 320 млн рублей в модернизацию производств в 2026 году

Без чего не может существовать ни один строительный проект? Правильно, стройматериалы. За последние 20-30 лет строительное материаловедение совершило колоссальный шаг вперед. Создаются легкие, теплые и зимние бетоны, полимерные композиты, тепло- и шумоизоляты на основе биомодифицированного сырья, выводятся синтетические минеральные добавки с возможностью регулирования плотности, экструзии и адгезии, ауторегенерацией трещин и повреждений.

Рассказываем про стройматериалы, которые перевернули наш взгляд на стройку и могут, с полным правом, считаться основой строительства будущего.

Гибкие и геополимерные бетоны

Бетон как строительный материал существует уже не одну тысячу лет. Миллионы тонн бетона использовали строители всех эпох, и за это время рецептура его изготовления оставалась практически неизменной.

Все изменилось совсем недавно. Гибкий бетон (ECC, Engineered Cementitious Composite) – это инновационный композитный материал, который меняет представление о бетоне как о хрупком материале.

За счет введения микромеханически спроектированных полимерных волокон ECC приобретает способность к деформации растяжения, превышающей 3%, что в 300–500 раз выше, чем у обычного бетона. Благодаря этому он воспринимает изгибающие и растягивающие напряжения без катастрофического разрушения, что делает его идеальным решением для сейсмоопасных зон, мостовых переходов и объектов с повышенными требованиями к надежности.

Прочность гибкого бетона на сжатие достигает 70 мегапаскалей (МПа), а на растяжение — до 15 МПа. Особенно важно, что материал обладает свойством самовосстановления: он способен самостоятельно залечивать микротрещины в результате реакции углекислого газа и воды.

«Гибкий бетон может применяться в промышленном и гражданском строительстве для создания влагостойких слоев подбетонки фундамента или для заливки водостойких стяжек на больших территориях. В России исследования в области гибких бетонов активно ведутся, в том числе учёными Южно-Уральского государственного университета, которые создали технологию производства блоков непосредственно на строительной площадке», – рассказал научный руководитель Научно-исследовательского института стройматериаловедения НИУ МГСУ (НИИ СМиТ НИУ МГСУ) Андрей Пустовгар.

Еще одна перспективная для массового применения разработка отечественных стройматериаловедов — геополимерные бетоны. Это класс материалов, создаваемый путем щелочной активации алюмосиликатного сырья, в первую очередь техногенных отходов, таких как золошлаки ТЭЦ.

Материал предлагает экологичную альтернативу портландцементу, так как его производство связано с меньшим выбросом CO₂.

Геополимерные бетоны демонстрируют высокую морозостойкость и устойчивость к агрессивным средам, а еще одно важное преимущество заключается в их способности к твердению и набору прочности при отрицательных температурах.

«Особый потенциал материал раскрывает в сочетании с технологией строительной 3D-печати благодаря быстрому схватыванию и тиксотропным свойствам, что обеспечивает высокую автономность строительства в труднодоступных и холодных регионах, включая Арктику, одновременно решая проблему утилизации промышленных отходов», – говорит директор НИИ СМиТ НИУ МГСУ Алексей Адамцевич.

Универсальный модификатор для 3D-печати

Одна из ключевых проблем аддитивного строительства – опасность появления трещин в конструкции. Причиной является усадочная деформация: так как цементный раствор твердеет не в защищенной опалубке, а фактически на открытом воздухе, процессы теплообмена протекают достаточно активно и неконтролируемо.

Особенно остро эта проблема проявляется при увеличении размеров конструкций – она мешает перейти от печати малых архитектурных форм к возведению жилых зданий и сооружений.

Для решения этих задач был разработан специальный модификатор для цементных смесей, который обеспечивает контролируемую усадку бетонных конструкций и снижает риск растрескивания. Способ модификации цементной смеси воздействует именно на процессы твердения и объемные изменения при застывании бетона, обеспечивая целостность материала на всех этапах печати и набора прочности.

Самовосстанавливающиеся дорожные покрытия

Проблема надежности и долговечности дорожного покрытия, продления эксплуатационного периода ключевых федеральных магистралей и шоссе одна из самых острых и важных. При этом необходимо учитывать тот факт, что любой текущий ремонт не должен создавать значительных задержек движения автотранспорта, пассажирских и грузоперевозок.

Российские инженеры нашли рациональное решение: разработана технология «саморемонта» дорожного покрытия с помощью полимерных капсул. В основе – полностью автономные саморегулирующиеся материалы, способные в процессе использования контролируемо изменять свойства под влиянием эксплуатационных факторов. Трещины в дорожной одежде ликвидируются с помощью специальных капсул-контейнеров, в которых запасается восстанавливающий агент – специальный вид уретанового полимера, обеспечивающий эффект склеивания трещин. При раскрытии капсул вещество вытекает, проникает в области дефектов и затвердевает, склеивая часть трещин.

Участие человека ограничивается внесением необходимого количества капсул-контейнеров в асфальтобетонную смесь на этапе производства. Использование капсул увеличивает срок службы покрытия более чем в два раза, при этом удорожание материала составляет всего около 33%, что быстро окупается за счет сокращения расходов на ремонт и содержание дорог.

Гидрокерамика и кинетическая плитка

Это система пассивного охлаждения, вдохновленная древними методами испарительного охлаждения и адаптированная с использованием современных материалов. Материал представляет собой пористые керамические модули, в которые интегрирован гидрогель – полимер, способный поглощать и удерживать большое количество воды (в 400 раз больше собственного веса), в том числе из атмосферной влаги.

Принцип действия основан на эффекте испарения: отдавая тепло на испарение влаги из гидрогеля, керамика эффективно охлаждает поверхность и прилегающий воздух в помещениях. Гидрокерамика способна снижать температуру в помещении на 5–6 °C и увеличивать влажность, предлагая устойчивую и энергоэффективную альтернативу кондиционерам.

Материал может быть успешно применен в странах с жарким и сухим климатом. В основе фасадной гидрокерамики – композитные глины и гидрогели (оксид полиэтилена, силикагель и др.).

Активно разрабатываются и материалы для внутренней и декоративной отделки, объемно-планировочных решений. Один из наиболее передовых и наукоемких примеров – кинетическая плитка. Это инновационное напольное покрытие, преобразующее механическую энергию шагов человека или движения транспорта в электрическую.

Технология основана на пьезоэлектрическом эффекте или электромагнитной индукции: при нажатии на плитку она прогибается примерно на 5 мм, и встроенные механизмы генерируют ток. Один шаг человека может вырабатывать 2–8 Вт энергии, которая либо сразу используется для питания маломощных устройств (светодиодов, информационных табло), либо накапливается в батареях.

«Особенно эффективна данная технология в местах с высокой проходимостью — вокзалы, станции метро, торговые центры. В России кинетическая плитка уже тестируется и внедряется: самарские ученые разработали «умную» плитку размером 600×300 мм из эластомерного материала с маслянистой жидкостью внутри, а в Санкт-Петербургском государственном архитектурно-строительном университете ведется разработка плитки с пьезоэлектрическими элементами. Планируется оснащать такими плитками тоннели и помещения вокзалов с большим пассажиропотоком для экономии электроэнергии на освещение», – поясняет директор ЦНИИСК им. Кучеренко Иван Ведяков.

Климатически адаптивная краска

Пассивная технология терморегуляции зданий, которая автоматически адаптирует свои теплоотражающие свойства к температуре окружающей среды. Краска содержит термохромные пигменты, меняющие цвет: в жару они светлеют, отражая солнечную радиацию и снижая перегрев, а в холод — темнеют, поглощая тепло.

Принцип аналогичен кольцам настроения: при температуре выше 25°C краска становится белой, отражая солнечные лучи, а при температуре ниже 25°C темнеет, поглощая тепло.

Исследования показывают, что здания с применением термохромных красок могут достигать снижения годовой нагрузки на системы кондиционирования и отопления на 11,6–22,8%. Это экономически эффективное решение для повышения энергоэффективности существующих и строящихся зданий в регионах с выраженными сезонными перепадами температур. Есть еще одно важное качество, благодаря которому, прогнозируется массовое применение данной краски — комплексная огнеустойчивость и пожаробезопасность.

«На основе анализа статистики пожаров, литературных данных и проведенных экспериментальных огневых испытаний сделан вывод о возможности применения термохромных красок в качестве индикаторов развития пожароопасных режимов. Введение термохромных красителей в изоляцию электропроводок позволяет визуализировать развитие аварийных режимов работы. Использование такой краски на крупных элементах деревянных конструкций, позволяет снизить на 25% уровень пожарной опасности и горючесть материалов за счет ее саморегуляции к контрасту температур», – комментирует применение инновационной краски директор института комплексной безопасности в строительстве (ИКБС НИУ МГСУ) Дмитрий Корольченко.

Источник и фото: https://gge.ru/press-center/news/stroitelnye-materialy-novogo-pokoleniya-idei-proryvy-vozmozhnosti

Подтвердить свой высокий профессионализм можно в Центре оценки квалификации ЭЦ ИНДИГО https://cok-nopriz.ru