Разработки новых материалов, которые могли бы применяться в том числе и в строительной индустрии, в наши дни ведутся очень активно. Одни из самых перспективных таких разработок – смарт стекло и самовосстанавливающийся бетон.
Смарт-стекло
Наибольшие теплопотери в здании идут через окна. Прекрасный вид из панорамного окна добавляет привлекательности любому интерьеру, а естественное освещение должны быть организовано в любом помещении. Но, чем больше площадь окна, тем больше энергии потребуется на поддержание температуры в холодный период. Инженеры многие годы совершенствуют технологии и разрабатывают различные решения для стекол, стеклопакетов, окон, которые бы имели низкие показатели теплопроводности, к примеру, используя специальные покрытия или заполнение газом.
Одной из разработок в этой сфере является смарт-стекло (умное стекло) или стекло с изменяемой прозрачностью. Оно состоит из нескольких слоев стекла, между которыми располагается слой из различных химических материалов (полимерный жидкокристаллический слой или электрохромный слой). Внутренний слой изменяет светопропускающие свойства при изменении внешних условий, зачастую смарт-стекла управляются с помощью электричества и при этом могут становится матовыми или прозрачными. Также при помощи электричества может осуществляться и обогрев стекла.
Смарт-стекла могут применяться для:
- остекления обычных окон,
- панорамного остекления;
- выполнения перегородок для зонирования помещения.
Сегодня производители стекол используют разные материалы и сырье, чтобы уменьшить теплопроводность, увеличить светопропускную способность и стойкость стекла к воздействую бытовой химии или теплу. Энергоэффективные стекла отличаются тем, что на их поверхность наносится специальный слой, пропускающий видимые лучи солнечного света и задерживающий тепловые. Еще одна технология, которая позволяет влиять на температуру в помещения, связана с нанесением отражающего покрытия, которое защищает помещение от перегрева.
Рисунок 1. Стекло с изменяемой прозрачностью в перегородке. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Самовосстанавливающийся бетон
Другая современная технология связана с одним из самых широко применяемых строительных материалов - бетоном. Суть разработки сводится к тому, чтобы изменить характеристики материала и сделать его стойким к различным воздействиям, гибким и способным к восстановлению.
Виды самовосстанавливающихся бетонов:
- с использованием полимерных заплаток, которые представляют собой отдельный слой с микрокапсулами, наполненными полимером, наносимый на поверхность бетона. При появлении трещин или деформаций эти капсулы разрушаются, и трещина заполняется жидким полимером (эта технология еще совершенствуется);
- с применением бактерий-реставраторов (способных жить и размножаться в бетоне), которые находятся в гранулах с лактатом кальция и активируются при появлении влаги, в процессе жизнедеятельности они выделяют кальцит, который может заполнить пустоты;
- с полимерным микроволокном в составе, такой бетон обладает гибкостью, что позволяет ему быть более устойчивым к деформациям и разрушениям.
Сегодня многие разработки в сфере производства строительных материалов связаны с улучшением их свойств и эксплуатационных качеств. Трещины, образующиеся в бетоне, пытаются убрать различными пропитками и составами, наносимыми на конструкции, но эффективность этих решений невысока.
Для того, чтобы применять современные материалы в строительстве и архитектуре они должны пройти испытания и доказать свою эффективность. Одним и самых важных параметров является устойчивость к огню, для каждой конструкции определен предел огнестойкости и все новые материалы должны пройти подобные испытания. В сертификате, который будет выдан на материал будут указаны его характеристики.
Предел огнестойкости – это показатель, который оценивает сопротивляемость конструкции огню, он определяется по результатам испытаний и выражается в количестве минут, которые прошли с момента начала испытания и до появления первых признаков предельных состояний.
Также важно оценить влияние новых материалов на организм человека, их безопасность при длительной эксплуатации и воздействии различных факторов. Поэтому между разработкой и широким и активным применением материла проходит много времени. Материалы, успешно прошедшие все испытания внедряются на производствах.
