Применение современных материалов и техники в строительстве

Новейшие технологии в строительстве. Современное строительство домов, основные свойства и характеристика

При строительстве жилых домов и хозяйственных построек сегодня все чаще применяются новые технологии. Для возведения зданий используются современные материалы, имеющие отличные эксплуатационные характеристики, надежные, экологически чистые и долговечные.

Какие новейшие технологии в строительстве могут использоваться

К инновационным в наше время можно отнести методики возведения домов из:

Даже при использовании обычных технологий строительства могут применяться современные методики отделки, гидро- и теплоизолияции, заливки ограждающих конструкций и т. д.

Свойства клееного бруса

Этот новый материал чаще всего используется для возведения домов и бань. Новые современные технологии строительства не всегда отличаются дешевизной. Клееный брус относится к материалам в какой-то мере элитным. Поскольку стоит он довольно-таки дорого, хозяйственные сооружения из него возводят редко. Основным достоинством этого нового материала являются прочность и точно выверенные геометрические формы. Благодаря особой конфигурации клееного бруса, собирать дома из него очень легко. К тому же, в отличие от профилированного, такой материал не дает усадки. Возведенные из него здания выглядят очень современно и аккуратно.

Однако у клееного бурса есть один небольшой недостаток. Дело в том, что в процессе его изготовления применяется клей. В результате ухудшается такой важный показатель, как экологическая чистота.

Новые технологии в строительстве домов, предполагающие использование клееного бруса, особой сложностью не отличаются. Однако, при выборе самого этого материала специалисты советуют обязательно обращать внимание на производителя. Покупать такой брус стоит только у проверенных компаний. Материал, купленный у никому не известной фирмы, может оказаться некачественным. В этом случае собранные даже с соблюдением всех рекомендаций стены впоследствии могут дать усадку, потрескаться, начать подгнивать и т. д.

Достоинства и недостатки пенобетонных блоков

Новейшие технологии в строительстве предполагают использование не только натуральных материалов, обработанных особым способом, но и изготовленных искусственно. К примеру, загородные дома очень часто сегодня строятся из пеноблоков. Такие здания отличаются просто замечательными эксплуатационными характеристиками. К плюсам пеноблоков относят:

Укладывают пеноблоки на клей. Причем наносится он, в отличие от цементного раствора, очень тонким слоем. В результате в стенах не образуется мостиков холода.

Но, разумеется, у этого материала есть и недостатки. К таковым относят в первую очередь хрупкость. При возведении стен из пенобетона обязательно следует использовать арматуру. Помимо этого, пеноблоки боятся влаги. То есть, к примеру, баню из них строить не стоит. Даже жилые дома, возведенные из этого материала обязательно должны быть дополнительно обшиты чистовым материалом или отделаны специальной штукатуркой.

Новые технологии строительства частных домов: газобетонные блоки

Это еще один материал, завоевавший огромную популярность у владельцев загородных участков. Как и пенобетон, он представляет собой особый рукотворный камень с большим количеством мелких пустот внутри. Благодаря такому строению блоки этого типа очень хорошо сохраняют тепло и отличаются небольшим весом. К достоинствам газобетона, помимо всего прочего, относят идеальную геометрию форм. Отделывать стены из этого материала очень легко, поскольку они имеют идеально ровную поверхность. Возвести дом из газобетонных блоков можно очень быстро. Однако армирования такие стены также требуют.

Характеристики СИП-панелей

Новые технологии в строительстве, пришедшие к нам из других стран, зачастую позволяют возводить недорогие здания с отличными эксплуатационными характеристиками. В коттеджных жилых и дачных поселках сегодня довольно-таки часто можно видеть легкие дома из СИП-панелей. Называется технология строительства зданий из этого материала канадской. Дело в том, что изобретена она была именно в этой холодной стране. Основным достоинством СИП-панелей является то, что с их использованием можно строить очень теплые дома. К плюсам этого материала также можно отнести:

Новейшие технологии в строительстве, конечно же, могут иметь не только плюсы, но и минусы. Основным недостатком СИП-панелей считается то, что они совершенно не пропускают воздух. В качестве утеплителя при их изготовлении используется пенополистирол, считающийся еще и не слишком экологически чистым материалом. К тому же такие плиты хорошо горят.

Сегодня в продаже можно встретить в том числе и СИП-панели с минеральной ватой. Риск возгорания при использовании такого материала значительно снижается. Однако у минеральной ваты также имеется довольно-таки существенный недостаток — она боится влаги.

Какие новые технологии применяются еще?

Помимо всего прочего, в наше время могут использоваться и такие новейшие технологии в строительстве, как:

Что такое проникающая гидроизоляция

В Европе эта технология защиты конструкций зданий от влаги используется уже довольно-таки давно. Впервые она была применена в Дании. Представляет собой проникающая гидроизоляция особый состав, предназначенный для обработки фундаментов, стен и других конструкций, возведенных с использованием цементного раствора. После нанесения на бетонную поверхность он проникает в поры и, высыхая, образует нерастворимые кристаллы. Таким образом исключается впитывание бетоном воды в процессе эксплуатации конструкций.

Несъемная опалубка

Новые технологии в строительстве частных домов зачатую позволяют возводить очень недорогие, легкие и при этом теплые стены. Основным преимуществом методики заливки ограждающих конструкций с использованием несъемной опалубки является быстрота проведения работ. При применении таких плит возвести стены даже большого дома можно буквально за полторы-две недели. Изготавливается несъемная опалубка из теплого пенополистирола. Простоту сборки определяют особенности ее конструкции и незначительный вес. Применение таких листов, помимо всего прочего, позволяет возводить здания самой сложной планировки. Дело в том, что в продаже сегодня имеются не только обычные, но и нестандартные блоки этого типа.

Некоторым недостатком технологии возведения зданий с использованием несъемной опалубки является необходимость применения абсолютно однородного бетона. Также при строительстве следует с максимальной ответственностью отнестись к сборке арматурного каркаса.

Что такое тонкостенные стальные конструкции

При возведении разного рода сооружения большой площади также могут использоваться новые материалы и технологии. В строительстве разного рода ангаров, складов и вспомогательных помещений могут применяться легкие металлические профили. Из них собирается каркас сооружения. С использованием технологии ЛТСК возводят мансарды, хозяйственные и жилые здания. Но чаще на профильном каркасе собираются ангары разного назначения, складские и вспомогательные помещения. Преимуществом такой металлической основы является прежде всего простота в сборке. При необходимости сооружение можно легко демонтировать и поставить на новом месте.

К минусам ЛТСК относят в первую очередь деформацию при значительных колебаниях температур и невозможность достижения высокой энергоэффективности. Стальные конструкции, в отличие от деревянных, в зимний период времени могут промерзать.

Дороговизна и сложность возведения зданий и сооружений традиционными способами — основная причина необходимости применения в строительстве новых технологий. Использование современных материалов позволяет собирать надежные сооружения быстро и с минимальными затратами средств. Именно поэтому СИП-панели, блоки из вспененных бетонов, клееный брус и т. д. становятся все более популярными. В большинстве случаев в наше время дома возводятся именно с их применением.

Источник

инновации в строительстве

Развитие-необходимая составляющая процессов, происходящих вокруг нас, без которой становится невозможным повышение качества нашей жизни. В данной статье речь пойдет о инновациях в строительстве, но только тех, которые являются не просто нововведением, а скорее необходимой составляющей, позволяющей вывести процесс и экономику строительства на более высокий уровень, а, проще говоря, являются двигателем развития отрасли. Итак, рассмотрим несколько инноваций, которые, при использовании их в серийном производстве, смогут значительно упростить, ускорить и удешевить метод возведения зданий.

КОНТУРНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО.

Если говорить о способах возведения малоэтажных домов, то наиболее перспективной технологией, с помощью которой становится возможным произвести революцию в строительстве, является 3D печать. Сам метод практически универсален, так как существует 7 технологий 3D-печати с различной точностью.Технология уже используется в самых разных сферах, вплоть до машиностроения и медицины.

Нас интересует контурное строительство по технологии схожей сFDM – послойного создания объекта при помощи наплавления материала – которая позволяет возвести ограждающие и несущие стены. А в потенциале – автоматизировать отделочные работы и прокладку инженерных сетей. На сегодняшний день самое успешное и привлекательное контурное строительство продемонстрировала компания из поднебесной ShanghaiWinsun, которая уже строит дома по этой технологии. Их детище способно напечатать дом примерно 6,4 м высотой и шириной 9,75м. Изначально компания представила лишь несколько одноэтажных жилых домов, возведение которых заняло 24 часа. Сооруженный принтер заправлялся цементом и строительными отходами, а чтобы отказаться от опалубки в смесь добавлялся затвердитель. Вскоре был сооружен принтер, производящий отдельные цельные блоки будущих домов, которые укрепляли арматурой и дополняли теплоизоляционными материалами, затем монтировали на месте. Стены таких домов практически полые, а прочность и устойчивость конструкции придает зигзагообразная подача смеси внутри таких стен.

В рациональности данного метода сомневаться не приходиться.

Но и у него есть недостатки, требующие доработки – это проблема использования технологии в высотном строительстве и, как следствие, проблема армирования стен, невозможность строительства на холмистой местности. Также метод не решает проблему возведения перегородок и кровли.

Но и этим вопросом сейчас занят Андрей Руденко – инженер США, занятый в частном проекте по возведению жилых конструкций. Он уже предлагает свой способ как армирования, так и строительства зданий на не выровненном участке. А то, насколько он продвинулся в своих начинаниях свидетельствует замок в Миннесоте. Материалом для возведения служил обычный бетон, который армировался в ходе возведения замка.

МОДУЛЬНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО.

Внедрению в строительную отрасль сильно мешает громоздкость и неудобство эксплуатации машин для 3D-печати зданий. Американские дизайнеры Захари Шох и Юджин Ли предложили свое видение эволюции в строительной отрасли. Захари напечатал на изобретенном им принтереEuclid части дома-модули. Детали собрали на месте. Плюс технологии заключается в том, что материалом для печати служил пластик-легкий, ударопрочный и износостойкий. Модули, напечатанные на таком принтере необычны по форме и полые внутри. Это сделано для возможности заполнения полостей теплозащитным материалом и возможностью прокладки инженерных сетей и коммуникаций. Детали сделаны в форме буквы S, что делает их универсальными. Скорость печати такого дома высока и составляет 18 часов. Сборка дома не потребует специнструментов.

Минусом этого новшества является использование для печати пластика ABS. При его нагревании образуются пары ядовитого акрилонитрила, поэтому рекомендуют воздержаться от использования ABS для 3D-печати прототипов, а использовать более безопасный для человека PLA. Но этот пластик не такой износостойкий и разлагается через несколько лет, поэтому его использование для печати модулей дома Захари невозможно. К минусу можно отнести маленький рабочий объем Euclid, который составляет всего лишь 1,12х1,12х1,12м.

Эту технологию рационально использовать для торговых объектов из-за легкого монтажа и демонтажа всей конструкции. Но опять же, возможно, выгоднее будет использовать элементы, полученные профильной экструзией, а не напечатанные на 3D-принтере.

Многие компании разрабатывают модульное производство, исходя не только из экономической целесообразности, а следуя направлениями в архитектуре и заботясь о том, чтобы их продукт причинял меньше вреда экологии. Например, голландская компания BeingDevelopment, которая объявила о запуске производства шести домов.

Дома, выполненные из экологически чистых материалов, будут собираться на месте. Не перерабатываемые отходы от такого строительства не будут превышать 2%. Все дома задуманы одноэтажными, но разные по типу и площади: XS Вилла (62 м2), Патио дом (82 м2) и Бунгало (144 м2),Vide дом (175 м2), Лофт дом (220 м2) и Гранд Патио (288 м2). Первые три уже запущены в производство, остальные будут представлены в ближайшее время.

Другую интересную разработку представила китайская корпорация «Чжода», которая в рамках расселения аварийного жилого фонда ведет строительство домов в нашей стране в республике Саха. Их модульные дома не только имеют привлекательную себестоимость – 15 тыс. руб. за 1 кв.м (без учета затрат на фундамент и инженерную инфраструктуру), но и позволяют объединять блок-модули с возможностью расширения пространства, практически руководствуясь только пределами своей фантазии. Возможна установка системы коммуникаций, функционирующей на принципах “умного дома”. И, конечно, модули выполнены из современных и экологически чистых материалов. Дизайн таких домов интересен и удивляет продуманность внутреннего пространства для максимально комфортного проживания в них.
Такие дома, при необходимости, легко транспортировать, как и все модульные постройки.

Модульное строительство становится все более популярным, но здесь отметить, что такая технология требует под себя разработку нормативной документации. Но стоит отдать должное, что данная технология оправдана во время кризиса, вытесняя капитальное строительство, что касается строительства малоэтажных зданий.

Инновационные материалы в строительстве

Возникновение таких материалов подчинены таким факторам как: скорость возведения здания, его прочность, достаточные тепло- и звуко- изоляционные свойства, экологичность и т.д.
На основе вышеперечисленного заслуживает внимания разработка израильской компании KiteBricks. Их запатентованная в США технология по производству строительных блоков SmartBrick удивительно напоминают детали из конструктораLego. Выполнены блоки из высокопрочного бетона. Форма блоков позволяет легко соединять их между собой. А воздушные полости, образующиеся при соединении, служат как тепло- и звуко- изоляцией, так и могут быть использованы для прокладки элементов инфраструктуры. Самое интересное, что этот метод предлагает полностью отказаться от цементно-песчаного раствора, т.к. соединение их происходит через пазы и дополнительно скрепляются двухсторонней липкой лентой типа 3M VHB, отличающейся супер-стойкостью. При необходимости возможно произвести «армирование» таких блоков путем помещения арматуры в специальные каналы. Необходимость в финишной отделке поверхности стены из таких блоков отпадает.

Заявлено, что блоки можно использовать при устройстве фундамента и перекрытий, т.к. имеют жесткость сравнимую с железобетоном.

В планах у компании создание роботов-строителей, как на фотографии, представленной выше. Они будут собирать здание из этих кирпичиков.

Но самая удивительная технология представлена голландскими учеными Эрик Шлэнджен и Хенк Йонкерс, которые разработали особый вид биобетона. Он способен «самовосстанавливаться», решая проблему попадания влаги внутрь материала и его дальнейшего разрушения. Все дело в спорообразущих бактериях рода Bacillus, которые входят в структуру бетона. Чтобы поддерживать численность бактерий в бетон добавили микрокапсулы с лактатом кальция, которые имеют долгий срок хранения. Но такой бетон нельзя применять с некоторыми видами красок, покрытий и строительных смесей. Бактерии плохо переносят экстремальные погодные условия, поэтому ученые будут наблюдать за состоянием бетона в реальных условиях на протяжении двух лет. За это время планируется решить существующие недостатки бетона.
Другие исследователи из Корнейского университета (Голландия) SabinDesignLab, и JennySabinStudio сделали ставку на печать керамических кирпичей высокого разрешения PolyBricksпри помощи так нам знакомого 3Dпринтера. Кирпичи похожи на шлакобетон и не нуждаются в специальных растворах для соединения между собой. Скрепление соседних деталей происходит через пазы конической формы, получившее название «ласточкин хвост». Кирпичи проходят несколько стадий обжига для уменьшения коробления и деформации.

Конечно эта технология экономически эффективна, ведь используются бюджетные материалы и приложение физического труда здесь минимально, но, как и все новинки, она требует доработки.

Что касается российских разработок, то здесь их много. Например, в ХТТМ СО РАН предложили заменить основу в цементных связующих на силикатную.Она повысит качества используемого материала: нагрев при более низкой температуре во время изготовлении, более высокая прочность на сжатие, отсутствие вспучивания при разогреве.Другая технология – революция в армировании бетона путем замены обычной арматуры на базальтопластиковую. В цементную матрицу вводят базальтовую фибру с защитным покрытием. Такая арматура по сравнению с обычной более легкая, радиопрозрачная и устойчива к коррозии. Ударопрочные характеристики у такой арматуры возрастают в 4,5 раза, а долговечность в 5 раз. Она прекрасно подойдет для строительства объектов особого назначения.

Ученые из Института химического материаловедения и углехимиии Сибирского отделения Российской академии наук представила наноструктурированный материал Kemerit. Он добавляется к бетону. Лишь 0,1 % в общей цементной массе такой добавки позволит увеличить прочность сооружений на 25%. Использовать ее можно будет как в жилищном строительстве, так и в строительстве дорог, мостов и даже водоканалов. А первые реализованные проекты с применением этой добавки можно будет увидеть через пару лет.

Несомненно, почти каждый день придумывается новый материал, способы возведения зданий, но здесь были рассмотрены наиболее интересные новинки в строительстве. Стоит помнить, что прогресс не стоит на месте. Сменяются технологии производства и способы строительства.Все это происходит благодаря таким инновациям, какие описаны в статье. Так что не стоит ими пренебрегать. Ведь любое массовое производство таких материалов приведет к повсеместному использованию их в строительстве, и они быстро перейдут в ранг традиционных.

Источник