Мир строительных технологий

Металл, запоминающий свою форму

Человечество еще в середине прошлого века смогло создать металлические сплавы SMA,обладающие возможностью запоминать свою первоначальную форму, и принимать ее при определенных физико-химических условиях. В качестве основы подобных сплавов выступил никель с добавлением золота, титана и других дорогостоящих металлов, в том числе редкоземельных. Их практическое применение в строительстве не велось по двум причинам. Во-первых, это очень дорог. Во-вторых, для придания сплаву свойств памяти требуется его предварительный нагрев до 400 градусов. При воздействии подобных температур другие используемые в строительстве материалы разрушаются или теряют часть своих свойств.

Серьезно улучшить возможности SMA удалось только в середине 2014-го года. Сделали это швейцарские специалисты, представляющие Федеральную лабораторию по материаловедению. В его основе теперь используются железо, магний и кремний. Новый состав не только более доступен по цене, но и начинает проявлять свойства памяти уже при нагреве до 160 градусов. За счет этого металлический сплав можно без ограничений применять вместе с бетоном.

В качестве примера применение нового сплава можно привести мостостроительство. В частности работы по укреплению мостовых конструкций, где в бетоне вместо традиционной арматуры вставляются прутки SMA. За счет собственной памяти после нагрева электрическим током, они устремятся вернуться к своей первоначальной форме полученной на заводе, передавая элементам необходимый уровень напряжения. Таким образом, строителям не придется гнуть массу арматуры, расходуя на это время.

Авторы проведенных экспериментов считают, что использовать возможности памяти металла можно при создании предварительного напряжения всей конструкции отдельного взятого пролета моста. Швейцарские ученые не только создали новый уникальный сплав, но и провели масштабную практическую работу, определив возможность организации полноценного промышленного производства нового материала.

На рынке продвигает новый продукт компания re-Fer AG, при этом ее специалисты отмечают, что стоимость сплава сопоставима с ценой качественной нержавеющей стали, поэтому уже через три – четыре года можно будет говорить о довольно широком применении сплава SMA.

Цемент безопасный для экологии

В последние годы общество все больше внимания уделяет вопросам экологической безопасности, и строительная отрасль здесь не является исключением. Все большую популярность обретает теория использования исключительно экологически безопасных материалов. Особенно широко развивается данное направление в Европе. Не удивительно, что очередной безопасный для экологии стройматериал разрабатывают швейцарские специалисты.

На сегодня они завершили работы первого этапа, создавая совершенно новый вид цемента, обладающий отличной структурой и составом. Ученые утверждают, что в процессе работ им удалось сразу на 40% сократить так называемый углеродный след, то есть условный вклад материала в образование выбросов углекислого газа в атмосферу. Эксперты отмечают, что подобное достижение в технологическом плане можно считать настоящим прорывом.

По окончании создания уникального цемента должен последовать этап всесторонних испытаний, где должны быть подтверждены или опровергнуты расчеты ученых.

Расчеты экологов показывают, что промышленные предприятия, заняты производством цемента, дают в общей сложности около 10% всего объема углеродного следа, попадающего в атмосферу в углекислого газа. Внедрение новых технологий позволит не только существенно улучшить экологическую ситуацию, но и повысить рентабельность производства за счет двукратного сокращения потребности в данном строительном материале.

В чем же секрет подобных характеристик создаваемого цемента? Текущие технологии производства высококачественного портландцемента предусматривают наличие в его составе до 15% от общего объема различных шлаков, получаемых в большей степени из металлургической промышленности. В основном это известняк и летучая зола.

Новый состав, имеющий пока только предварительное название LC3, производится на основе молотого известняка и обожженной глины. В процессе химического взаимодействия при высоких температурах, эти два вещества преобразуются в цементную пасту, очень механически прочный материал, обладающий минимальным количеством пор в своей структуре. Как результат, эксплуатационные характеристики строительного материала многократно увеличиваются.

Разработчики уже представили собственные прогнозы относительно перспектив применения нового вида цемента. Они оказались более чем оптимистичными. Например, уже к 2025-му году около 50% всего объема потребляемого в мире цемента может приходиться на цемент LC3, обладающий повышенной экологической безопасностью.

В настоящее время в Швейцарии на основе нового цемента уже полностью построено два здания, являющихся своего рода пилотным проектом, направленным на изучение полученных результатов и одновременно рекламу разработки на строительном рынке.

Facebook Comments
0

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *