10 уникальных материалов и технологий, способных облегчить и удешевить строительство дома

Бетонная смесь с морковкой и свеклой, штукатурка, способная высушить мокрые стены, окно, которое собирает солнечное тепло для обогрева дома... Думаете, это сказки? Предлагаем вам 10 материалов и конструкций, созданных порой из самых неожиданных компонентов. Они призваны сделать строительный процесс быстрее, проще и дешевле, а планету чище Ученые Университета Ланкастера (Великобритания) выяснили: наночастицы органического происхождения существенно улучшают качество и долговечность строительных смесей. В результате опытов они получили из волокон свеклы и моркови нанотромбоциты, которые и добавили в бетонную смесь. Созданный таким образом материал подвергли тщательному тестированию и пришли к выводу, что овощи заметно повысили прочность бетона и при этом сделали его более экологичным и доступным для потребителей. Интересно, что нанотромбоциты из корнеплодов увеличивают в бетоне количество гидрата силиката кальция — основного вещества, определяющего прочность этого строительного материала, и предотвращают появление в нем трещин. Подробнее в материале «Борщ по-английски» Влагопоглощающая штукатурка MicroPore Entfeuchtungsputz представляет собой известковую смесь (содержание извести 90 %) со специальной микропористой структурой. Она предназначена для высушивания мокрых стен зданий, без необходимости проведения дорогостоящих гидроизоляционных и дренажных работ. Уникальный материал выводит из основания влагу и одновременно предотвращает проникновение воды извне. Исследования показали, что у MicroPorе Entfeuchtungsputz поверхность испарения приблизительно в 30 (!) раз больше по сравнению с обычными растворами, что существенно ускоряет процесс вывода влаги. В ее составе содержатся биологические добавки, которые в сочетании с известью предотвращают выход растворенных солей из кирпичной кладки наружу. Таким образом, исключается опасность кристаллизации солей, а также разрушения штукатурного и красочного слоев. Подробнее в материале «Не разводите сырость» Ученые из Йенского университета имени Фридриха Шиллера (Германия) представили стекло, которое может затемняться и при этом аккумулировать тепло. Разработка не требует подключения электричества, а ее эффективность сопоставима с традиционными солнечными тепловыми установками. «Волшебным» стекло стало за счет внедрения в его массу специальной жидкости, содержащей наночастицы железа. В зависимости от их количества жидкость приобретает разные оттенки от серого до черного. В результате стекло позволяет контролировать инсоляцию и собирать солнечное тепло, которое потом можно использовать для обогрева помещения. Подробнее в материале «Солнце про запас» Инженеры компании Emerging Objects предложили технологию охлаждения воздуха с помощью самоохлаждающихся блоков Cool Brick. В ее основу положен хорошо известный принцип испарительного охлаждения: вода испаряется в момент прохождения через нее горячего воздуха, причем в низкой точке росы. Cool Brick изготавливается он методом 3D-печати и внешне очень похож на губку. Отдельные блоки печатаются в виде сложной пространственной решетки, образующей сеть пор, где может скапливаться влага. Поток теплого воздуха проникает сквозь поры, что приводит к испарению содержащейся в материале влаги. Этот процесс поглощает тепло, тем самым охлаждая воздух и понижая температуру в здании. Подробнее в материале «Ожидается похолодание» Один из новых материалов — резиновая черепица, которую изготавливают из старых автомобильных покрышек, прошедших переработку. Этот материал изобрели в Европе, и он еще мало знаком россиянам, но в полной мере соответствует всем требованиям, предъявляемым к современным кровельным покрытиям. Такая черепица идеально справляется со своими задачами: придает зданию привлекательный внешний вид и обеспечивает его надежную защиту. Из-за способности резины к сжатию и растяжению, она отличается особой прочностью, может выдерживать любые температурные колебания и механические воздействия, такие, например, как удары града. Кровля из резиновой черепицы обладает высокими гидроизолирующими свойствами, не крошится, устойчива к излому и трещинам, не подвержена губительному влиянию ультрафиолета, не гниет, хорошо поглощает шум. В отличие от металлических кровельных материалов она не деформируется и не подвержена коррозии. Подробнее в материале «Внимание: рестарт!» Австралийский Университет Дикина разработал технологию производства полимерной арматуры, армированной углеродом и стекловолокном. Новый материал, не подверженный коррозии, способен продлить срок эксплуатации бетонных конструкций. Традиционная металлическая арматура, как правило, является одной из причин разрушения бетона. Коррозийные процессы приводят к потери прочности конструкции (отслоению, появлению трещин и т.п.). Как следствие, железобетон нуждается в ремонте. Авторы исследования рассказывают, что сооружения, где стальной стержень будет заменен на более прочный полимер, армированный углеродом и стекловолокном, не потребуют обслуживания в течение всего срока эксплуатации. Так, например, первым опытом строительства из новой арматуры и геополимерного бетона станет пешеходный мост в австралийском городе Джелонг. Ученые рассчитали, что он простоит без ремонта в течение всего запланированного 100-летнего срока службы. Сообщается также, что полимер весит в пять раз меньше стальной арматуры. А его производство в четыре раза экономичнее. Подробнее в материале «Полимер всем в пример» Специалисты Дальневосточного федерального университета и Казанского государственного архитектурно-строительного университета разработали бетон, производство и применение которого оказывает значительно меньший вред окружающей природе в отличие от традиционных аналогов. Помимо этого материал обладает рядом других преимуществ. Марочная прочность новинки (которая набирается через 28 дней твердения после заливки) возросла в 2,7-3,3 раза (B60) по сравнению с привычными смесями. Морозостойкость в 3 раза — F600 вместо F200. По показателю водонепроницаемости разработка превосходит обычный бетон в 4 раза (W18 вместо W4). В пресс-релизе отмечается, что разработка велась по принципам геомиметики (или геоники). Это подход к производству материалов, при котором технологические схемы заимствуются у самой матушки-природы. За основу берутся знания, полученные при изучении геологических и космохимических процессов, минералов, горных пород, видов складчатости и т. д. Согласно геонике, «ингредиенты» бетона (вода, цемент, песок и щебень) должны иметь одинаковое геологическое положение и поставляться из одной географической области. Новый материал более экологичный, чем обычные смеси. При его заливке не нужна термовлажностная (паром и температурой) обработка, а значит, нет выбросов тепла в атмосферу. Энергозатраты снижаются до 70 %. Подробнее в материале «Подсказки природы» Энергосберегающее мембранное покрытие «МИГ» — это финишный состав, похожий на краску, но более густой по консистенции. Стены с такой отделкой не нуждаются в теплоизоляции. Энергосбережение происходит за счет принципа сдвоенных гибридных мембран — конструкции, покрытые «МИГ», отлично отражают инфракрасное излучение, что экономит значительный объем тепла внутри здания. К несомненным плюсам продукта стоит отнести его высокую влагонепроницаемость. Известно, что при намокании теплоизоляция теряет свои качества. Исследования показывают, что при увеличении влажности в утеплителе на 4% его свойства могут снизиться на 50%. С покрытием «МИГ» теплоизоляция стен и вовсе не потребуется. Продукт можно использовать не только для фасада, но и в отделке внутренних стен. Подробнее в материале «Есть только МИГ...» Компания Titan Brick из США в сотрудничестве с Университетом Флориды разработала кирпич, который на 90% состоит из мусора и отходов (содержание остальных 10% пока держится в секрете). По утверждению производителя, применение этого материала может на 50% снизить затраты на теплоизоляцию дома. Кроме того, новый кирпич в 2,5 раза крепче бетонных блоков и допускает нагрев до 980°С. Несмотря на специфический состав, кирпич не подвержен образованию плесени и грибка и к тому же водостоек. А построенные из него здания выдерживают ветровую нагрузку ураганной силы. Интересно, что технология изготовления Titan Brick не предполагает обжига в печи и поэтому требует намного меньше энергозатрат на производство продукции. Чтобы кладка выполнялась легко и была прочной, по двум сторонам изделий имеются соединительные элементы типа «шип-паз». При укладке кирпичи фиксируют не традиционным раствором, а специальным нетоксичным клеем. Основным преимуществом Titan Brick является то, что его можно производить непосредственно на строительной площадке, что позволяет сэкономить на транспортировке. Подробнее в материале «Из того, что было» Исследователи Лаборатории дизайна Matter Design и компания CEMEX разработали крупноформатные бетонные блоки Walking Assembly, которые очень просто передвигать без помощи строительной техники. Масса элементов варьируется от 420 до 700 кг, самый тяжелый весит 1770 кг. Для их производства использовали бетон переменной плотности. Устойчивости конструкций удалось достичь за счет точной калибровки центра масс. Именно это и является гарантией легкого перемещения. Кроме того, Walking Assembly отличаются закругленными краями и имеют небольшие рукоятки, что еще больше упрощает работу. За счет особой формы блоки стыкуются наподобие пазла. Разработка позволяет отказаться от кранов (любая техника удорожает процесс, а иногда ее и вовсе невозможно задействовать в труднодоступных местах). Walking Assembly можно использовать многократно, что решит проблему сноса зданий. Подробнее в материале «Сила мысли двигает предметы»