Синтетические строительные материалы
Категория: Материалы для строительства
Синтетические строительные материалы
В настоящее время широкое распространение в строительстве получили искусственные (синтетические) материалы на основе пластмасс.
Основными компонентами пластических масс являются: связующее вещество — полимер, наполнители, пластификаторы, отвердители, красители и стабилизаторы.
Полимеры представляют собой природные и искусственные высокомолекулярные соединения — смолы. Искусственные — синтетические полимеры, используемые в производстве строительных материалов, получают в результате переработки на химических предприятиях нефти, природного газа и каменного угля. При этом путем полимеризации (без выделения побочных продуктов) или поликонденсации (с выделением побочных продуктов: воды, газов) из исходных простых молекул (мономеров) получают сложные химические соединения — полимеры: полиэтилен, полипропилен, нолиизобутилен и смолы: феноло-формальдегидные, карбамидные, полиамидные и эпоксидные.
Наполнители, используемые при изготовлении пластмасс, разделяют на порошкообразные (молотый кварц, мел, тальк, древесная мука), волокнистые (асбестовые, древесные и стеклянные волокна) и слоистые (стеклянная и хлопчатая ткани, бумага, древесный шпон). Наполнители придают пластмассам прочность, повышенную ударную вязкость, тепло- и кислотостойкость.
Пластификаторы, добавленные в пластмассы в виде дибутил- фталата, хлорпарафина, олеиновой кислоты, улучшают формовочные свойства пластмасс.
Красители вводят в состав пластмасс для придания им разнообразной расцветки. Красителями служат охра, сурик, умбра, мумия и другие пигменты.
Отвердители и стабилизаторы ускоряют процесс твердения и повышают долговечность пластических масс.
Основные свойства пластических масс. Пластические массы обладают рядом ценных физико-механических свойств, которые дают им значительные преимущества перед наиболее распространенными строительными материалами. Положительными свойствами пластмасс являются: широкий диапазон их объемной массы — от 20—30 кг/м3 у пористых до 1800—2200 кг/м3 у плотных пластмасс; значительная прочность — в среднем у плотных пластмасс предел прочности при сжатии равен 100—150 МПа, при изгибе — 40— 60 МПа; низкая теплопроводность особенно у пено- и поропластов; высокая химическая стойкость по отношению к кислотам, солям и органическим растворителям; коррозионная стойкость; высокая износоустойчивость; хорошие оптические свойства (некоторые разновидности пластмасс пропускают в 10 раз больше ультрафиолето- 1 ых лучей, чем стекло), легкость технологической переработки, позволяющая придать им способом литья или прессования практически любую форму; легкость механической обработки—пластмассы можно пилить, строгать, склеивать между собой и с другими материалами; возможность изготовления из пластмасс очень тонких пленок; гысокие гигиенические свойства — легко очищаются от пыли и загрязнения.
Однако, несмотря на эти недостатки, в настоящее время высокими темпами развивается их производство, постоянно улучшается качество известных и создаются новые виды синтетических строительных материалов, обеспечивающие им дальнейшее, еще более широкое использование для покрытий голов, внутренней отделки стен и потолков изготовления строительных конструкций и изделий.
Материалы для покрытия полов разделяют на рулонные материалы (линолеумы и синтетические ковровые покрытия) и составы для бесшовных полов.
Рулонные материалы по исходному сырью бывают поливинилхлоридные, алкидные, резиновые и другие синтетические линолеумы и ковровые покрытия; по структуре — материалы без основы и с тепло- и звукоизолирующей основой; по фактуре лицевой поверхности — материалы с гладкой, рифленой и ворсистой поверхностью; по цвету — одноцветные и многоцветные.
Линолеум поливинилхлоридный изготовляют безосновный, на тканевой основе, на тепло- и звукоизолирующей войлочной или пористой основе. Толщина однослойного линолеума 1,5—2,5 мм; на войлочной или пористой основе 4—6 мм (толщина лицевого слоя 0,8— 1,5 мм). Слу жит покрытием для полов в жилых, гражданских и промышленных зданиях. Линолеум поливинилхлоридный на войлочной основе нельзя применять в помещениях с влажным режимом эксплуатации.
Линолеум алкидный (глифталевый) изготовляют на тканевой основе толщиной 2,5—3 мм. Применяют для покрытия полов служебных помещений.
Линолеум резиновый (релин) выпускают двух видов: многослойный толщиной 3 мм, у которого подстилающим слоем толщиной 2 мм является вулканизированная смесь дробленой старой резины с битумом и кордовым волокном, а верхний слой состоит из цветной резины, и релин на тепло- и звукоизолирующей пористой основе толщиной 4—6 мм. Релин является безискровым материалом, и его широко применяют в качестве покрытия полов в промышленных цехах.
Линолеум коллоксилиновый изготовляют без основы толщиной 2—4 мм и применяют для покрытия полов служебных помещений.
Покрытие ковровое из синтетических волокон выпускают на губчатой латексной основе толщиной 5 мм или на поливинилхлоридной основе. Верхний слой коврового покрытия выполняют в виде ворса из полиамидной капроновой ткани или из пропиленовой пряжи толщиной 3 мм.
Бесшовные полы. В составы таких полов входят синтетические связующие, наполнители (молотый песок, известняк) и цемент. По консистенции они бывают мастичные, растворные и бетонные; по исходному связующему — поливинилацетатные, полиэфирные, эпоксидные и гюлимерцементные. Применяют главным образом в производственных помещениях.
Мастичные полы на синтетических связующих представляют собой бесшовное монолитное покрытие толщиной 3—5 мм, мастичная масса которого окрашена введением в ее состав красящих пигментов — охры, сурика, ультрамарина и др. Качество полов в зависимости от назначения помещений обеспечивается соответствующим видом синтетического связующего (поливинилацетатное, полиэфирное, эпоксидное) и наполнителей.
Растворные полимерцеменгные полы представляют собой смеси портландцемента и поливинилацетатной эмульсии с заполнителями в виде песка, мраморной крошки и минеральных красителей. Толщина покрытия 7—10 мм. Такие полы имеют высокую прочность, устойчивость к испарению и гигиеничны в эксплуатации. Устраивают их в промышленных цехах.
Бетонные по л и вер цементные полы выполняют из тех же компонентов (синтетические связующие и наполнители) с включением крупных (6—10 мм) минеральных заполнителей из прочных горных пород (базальт, гранит). Толщина покрытия до 20 мм. Такие полы устраивают в промышленных цехах.
Материалы для внутренней отделки стен и потолков разделяются на рулонные и листовые.
Рулонные материалы для внутренней отделки зданий изготовляют из синтетических смол, нитроцеллюлозы, растительных масел, жиров, пластификаторов, наполнителей и красителей. Основой таких материалов служат бумага, картон, хлопчатобумажная ткань и стеклоткань.
Рулонные материалы выпускают: по виду материалов — пленочные, линкруст и обои; по виду основы — безосновные, бумажные и тканевые; по прозрачности — цветные (окрашенные в массе), с печатным рисунком и без него, прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные; по виду лицевой поверхности — гладкие и тисненые.
Пленки поливинилхлоридные изготовляют безосновными и на бумажной, тканевой и звукоизолирующей эластичной основе. Они бывают прозрачные, полупрозрачные и непрозрачные, окрашенные в массе, с печатными рисунком и без него, гладкие и тисненые, с клеевым слоем и без него. Такие пленки выпускают в виде полотнищ длиной 12—30 м, шириной 500—1800 мм, толщиной 0,15—0,25 мм (безосновные) и 0,2—0,8 мм (на основе). Обладают достаточной прочностью на разрыв (15—17 МПа), гигиеничны, эластичны, паро-, водо- и газонепроницаемы, стойки к действию кислот, щелочей, масел и жиров. Служат для отделки внутренних стен, перегородок, потолков, дверных полотен в помещениях с повышенными гигиеническими требованиями.
Линкруст выпускают неокрашенный и окрашенный в массе с тисненой поверхностью. Основой служит бумага. Размеры выпускаемого полотнища: толщина 0,6—1,2 мм, ширина 500, 600 и 750 мм и длина 12 м.
Линкруст не подвержен гниению, его легко мыть и он не выцветает на солнце. Этим материалом отделывают стены, перегородки и встроенную мебель в общественных зданиях, а также вагоны, пароходные каюты и другие помещения.
Обои моющиеся изготовляются путем нанесения на обычные бумажные обои тонкого слоя синтетических смол или готовой прозрачной поливинилхлоридной пленки. Поверхность таких обоев обычно тисненая, имитирующая ткань и другие материалы. В отличие от обычных моющиеся обои допускают влажную очистку и кроме жилых зданий широко используются в санаториях, детских учреждениях и больницах.
Листовые материалы — декоративный бумажно-слоистый пластик; древесностружечные плиты; древесноволокнистые плиты с полимерными покрытиями—являются хорошим материалом для внутренней отделки зданий.
Декоративный бум ажио-слоистый пластик изготовляют способом горячего прессования нескольких слоев бумаги, пропитанной синтетическими смолами. Верхний слой пластика окрашен или имеет печатный рисунок под ценные породы дерева или камня. Изделия выпускают в виде листов размерами (мм): толщиной 1—5, шириной 600—1600 и длиной 1000—3000, Объемная масса 1400—1500 кг/м3, прочность на изгиб до 100 МПа, Пластик не плавится, морозостоек, легко пилится, режется, сверлится.
Применяют для отделки стен торговых залов и встроенной мебели.
Древесностружечные плиты представляют собой крупноразмерные плоские плиты, изготовленные горячим прессованием специально приготовленной древесной стружки с добавкой синтетических смол. Лицевую поверхность покрывают пластиками, шпоном, лаком, эмалями или красками. Плиты имеют толщину 10—22 мм, ширину 1250—1750 мм и длину 2500—3500 мм. Служат для устройства перегородок, подвесных потолков, встроенной мебели, а также их используют в качестве облицовки.
Древесноволокнистые плиты изготовляют горячим прессованием древесных волокон, пропитанных синтетическими смолами. Толщина плит 3—6 мм, ширина 1200—1800 мм, длина 1200—3600 мм.
В зависимости от объемной массы их разделяют на сверхтвердые 950 кт/м3 и твердые 850 кг/м3. Глянцевая поверхность плит (однотонная или обработанная под ценные породы дерева, камень или глазурованную плитку) дает возможность их применять для отделки стен кухонь, санузлов, торговых залов магазинов, помещений лабораторий, а также для изготовления встроенной мебели.
Материалы для строительства — Синтетические строительные материалы
Новое в использовании синтетических материалов в строительстве
При строительстве и отделке зданий и сооружений используются различные природные и синтетические строительные материалы. Требования к современным материалам настолько высоки, что невозможно их выполнить без использования современных технологий. Каковы основные требования к стройматериалам? Это – экологическая безопасность, доступность, долговечность и энергосбережение. Исходя из этого, можно с уверенностью сказать, что в наибольшей степени удовлетворяют этим требованиям синтетические полимеры и композиты, все более вытесняющие натуральные материалы.
Полимерные материалы – продукты высоких технологий, которые пришли на смену продуктам переработки природных материалов. Полимеры входят в состав многих строительных и отделочных материалов в качестве вспомогательных добавок и для использования в гидро- и теплоизоляции, из них изготавливают детали машин и оборудования.
Достоинствами полимеров являются их низкая теплопроводность, долговечность и химическая стойкость, что обуславливает их широкое применение в строительной и упаковочной промышленностях. Примерно половина всего изготавливаемого ПВХ используется для производства строительных изделий (профилей, труб, кабельной изоляции, покрытий для пола, пленок и множества других изделий), другая половина идет на упаковочные материалы, электротехнику, бытовые изделия и транспорт. ПВХ широко используются в медицине для изготовления изделий медицинского назначения, емкостей и систем для капельниц. Все большее применение находят оконные системы, пришедшие на смену деревянным конструкциям.
ПВХ изготавливаются из нефти и каменной соли, причем в последнее время вместо нефти все чаще применяют газовый конденсат. Экологический аспект при производстве этого материала на протяжении многих лет оставался ведущим, поэтому большое внимание было уделено его развитию и совершенствованию. Основной проблемой являлось выделение в окружающую атмосферу мономера винилхлорида, из которого изготавливается ПВХ.
В результате исследований и разработок эти выбросы резко сокращены. Сейчас производство этого пластика в Европе считается одним из самых экологически чистых. Кроме этого проводятся исследования по вопросам утилизации отходов. Сейчас в Европе отходы перерабатываются, а не сжигаются. Например, отходы, образующиеся при производстве окон из ПВХ, сортируются, перемалываются при помощи дробилки пластмасс и снова пускаются в технологический процесс. Еще одним направлением переработки является химический или химико-термический рециклинг, в результате которого образующийся хлор используют для создания других соединений. При нагревании до 130-160 градусов происходит испарение пластификатора, при этом образующийся хлористый водород и смесь углеводородов, собираются и используются в дальнейшем.
Следующим этапом экологизации производства поливинилхлорида явилось исключение из их состава стабилизаторов свинца. И хотя свинец в ПВХ находится в связанном состоянии и абсолютно безвреден для потребителя, этого нельзя сказать о процессах производства и переработки этого материала.
Разрабатываются новые альтернативные варианты стабилизирующих веществ, например, кальциево-цинковых соединений, которые используются при производстве упаковки для продуктов питания, бутылок для минеральной воды и изделий медицинского назначения. В ближайшем будущем должен быть принят закон о полном запрете использования свинца.
В этом же направлении разрабатывается производство и других полимеров (полиуретанов, полипропилена, пенополистирола, искусственных каучуков и других).
Таким образом, применение синтетических материалов уменьшает потребление природных ресурсов, а, следовательно, способствует сохранению этих ресурсов (дерева, металла, стекла и пр.). Развитие и совершенствование процессов производства и утилизации синтетических материалов решает в положительную сторону проблему их экологической безопасности. К тому же их химическая инертность и низкая теплопроводность могут использоваться в энергосберегающих технологиях.
Делитесь информацией с друзьями в социальных сетях!
Автор Михаил Путилов, опубликовано 10.10.2009
Строительные материалы — Страница 2 — Строительные материалы — природные и синтетические строительные материалы
Вы, я думаю, могли догадаться, этот мини-обзор посвящается, вне всяких сомнений, животрепещущей задаче //right-school.ru/lingvo-expert-predostavlyaet-uslugu-po-izucheniyu-angliyskogo-yazyika-na-korporativnyih-kursah/. Continue reading →
<span>Posted in</span> Без рубрики |Вы несомненно могли понять, этот обзорчик коснется чрезвычайно заряженной теме //aeroclub-nn.ru/decbud-rekomenduet-vladeltsam-nedvizhimosti-kupit-sklyani-dushovi/. Continue reading →
<span>Posted in</span> Без рубрики |Вы наверняка поняли, этот постовой посвящен, вне сомнений, важной задаче //pcclock.
ru/pochemu-iskat-pomoshh-po-oformleniyu-priglasheniya-dlya-inostrantsev-v-ukrainu-rekomenduyut-na-sayte-mainvisa-com-ua/. Continue reading →
Как вы уже догадались, этот мини-обзор посвящен, бесспорно, актуальной теме //kamnibloki.ru/kopii-chasov-franck-muller/. Continue reading →
<span>Posted in</span> Без рубрики |Вы, я думаю, могли догадаться, этот постовой посвящен исключительно интересной теме //autoporter.ru/konvera-ru-mozhet-predlozhit-kupit-plastikovyie-emkosti-ot-proizvoditelya-organizatsiyam/. Continue reading →
<span>Posted in</span> Без рубрики |Вы, я думаю, могли догадаться, этот пост посвящается, вне сомнений, актуальной теме //soldens.
ru/internet-sayt-vozdukhoduvka-com-realizuet-promyishlennyie-vozduhoduvki-pervoklassnogo-kachestva/. Continue reading →
Как вы уже поняли, этот рекламный постовой посвящен, бесспорно, актуальной задаче //kamnibloki.ru/magazin-a2-rekomenduet-zhelayushhim-priobresti-tv-pristavku-kupit-sistemu-sputnikovogo-televideniya/. Continue reading →
<span>Posted in</span> Без рубрики |Вы несомненно могли понять, этот рекламный постовой посвящается, бесспорно, актуальной теме //limpopo-samara.ru/gde-mozhno-vladeltsam-avtomobiley-kupit-zapchasti-na-avtorazbore/. Continue reading →
<span>Posted in</span> Без рубрики |Вы несомненно догадались, этот рекламный постовой коснется исключительно актуальной проблеме //xaracentr. ru/snabstroyspets-predostavlyaet-vozmozhnost-remontnikam-kupit-laminirovannuyu-faneru-18mm/. Continue reading →
Вы наверняка поняли, этот рекламный пост посвящен, без сомнений, актуальной проблеме //kornish-reks.ru/krimex-com-mozhet-predlozhit-servis-po-zakazu-sudebnoy-ekspertizyi/. Continue reading →
<span>Posted in</span> Без рубрики |Как вы уже могли понять, этот материал посвящается кайне актуальной проблеме //limpopo-samara.ru/zavod-zvyozdnyiy-sovetuet-zhelayushhim-obustroit-territoriyu-kupit-trotuarnuyu-plitku-v-tveri/. Continue reading →
<span>Posted in</span> Без рубрики |Как вы уже поняли, этот обзор посвящен кайне заряженной задаче //ukrstol.
ru/gde-mozhno-v-ekaterinburge-v-rossii-poluchit-servis-po-oformleniyu-zakaza-na-provedenie-lesnoy-ekspertizyi/. Continue reading →
Вы, я думаю, могли догадаться, этот материал посвящен несомненно актуальной задаче //mulcher-ibris.ru/smotrite-na-veb-sayte-krimex-com-pomoshh-po-otsenke-ushherba-okazyivayut-nastoyashhie-mastera/. Continue reading →
<span>Posted in</span> Без рубрики |Как вы уже могли догадаться, этот обзорчик посвящается, бесспорно, интересной проблеме //blagodarstroy.ru/gde-mozhno-poluchit-pomoshh-po-organizatsii-otdyiha/. Continue reading →
<span>Posted in</span> Без рубрики |Вы несомненно догадались, эта статья посвящается весьма актуальной теме //rimza-t.
ru/spektr-predlagaet-promyishlennyim-predpriyatiyam-kupit-press-nozhnitsyi-ng5222/. Continue reading →
Черный список ремонтника: 6 самых токсичных стройматериалов :: Дизайн :: РБК Недвижимость
Рассказываем о популярных отделочных материалах, которые следует использовать с особой осторожностью
Фото: Rawpixel/Unsplash
Ремонт на даче или в квартире — это всегда хлопотное, важное и ответственное мероприятие.
Вне зависимости от типа и площади помещения, от сложности и масштабов ремонтных работ этот процесс требует основательной подготовки. В первую очередь важно грамотно распределить семейный бюджет и правильно подобрать строительные материалы. Сегодня специализированные супермаркеты предлагают широкий ассортимент товаров, которые позволяют воплотить в жизнь любую идею.
Однако вместо материалов на натуральной основе некоторые покупатели выбирают синтетические аналоги. Они на порядок дешевле природных и даже превосходят их по своим свойствам. Тем не менее не все искусственные стройматериалы одинаково безвредны для человеческого организма. А потому есть риск потратить сэкономленные средства на лекарства и врачей. Рассказываем о шести строительных материалах, которые представляют наибольшую опасность для здоровья.
Синтетические теплоизолянты
Такие теплоизоляционные материалы, как пенополистирол и полиуретан, популярны из-за относительно невысокой цены, низкой теплопроводности и удобства в использовании.
Однако они небезопасны и могут стать причиной повышенной концентрации вредных соединений в воздухе. Под влиянием тепла, света, кислорода, озона, воды и других факторов полимерные материалы начинают окисляться и разлагаться. Например, пенопласт выделяет высокотоксичный стирол даже при комнатной температуре. От микродоз этого вещества страдают сердце, печень, слизистые оболочки, женское здоровье.
Еще большую опасность такие теплоизолянты представляют при воспламенении. Стоит вспомнить крупный пожар, случившийся в пермском клубе «Хромая лошадь» в 2009 году. Тогда причиной гибели многих людей стало отравление едким дымом, содержавшим синильную кислоту. Под действием открытого огня его выделяли сэндвич-панели из пенополистирола, который использовался для звукоизоляции. В некоторых случаях при горении полимерных материалов образуется фосген — удушающее отравляющее вещество, которое активно применялось в Первую мировую войну.
Дешевые краски и лаки
Лакокрасочная продукция изготавливается с использованием различных наполнителей и добавок, летучих растворителей.
Среди них — ацетон, бензин, спирты. В состав некоторых красок входят соединения ртути, свинец и токсичные промышленные отходы. Попадая в человеческий организм через дыхательные пути, кожу и пищеварительный тракт, они ухудшают самочувствие. В том числе вызывают приступы одышки и бронхиальной астмы, раздражение слизистой глаз и носовых пазух, головокружение, тошноту, потерю координации движений. При этом отравление может наступать не только в момент нанесения краски, но и после ее полного высыхания.
К тому же многие лаки, краски и эмали являются опасными горючими материалами. С той же легкостью вспыхивает большинство растворителей, а их пары имеют свойство взрываться. При выборе лакокрасочных материалов важно внимательно изучить состав на этикетке. Используйте только ту продукцию, которая предназначена для внутренних работ. Предпочтение лучше отдать более безопасным водоэмульсионным составам. В качестве основы в них используется обычная вода. А при работе с краской не забывайте надевать специальный респиратор и чаще проветривать помещение.
Линолеум и виниловые обои
Влияния изделий из ПВХ на здоровье — одна из самых обсуждаемых тем строительных форумов. Поливинилхлорид используют для изготовления пластиковых окон, линолеума, труб, сайдинга, плинтусов и других элементов отделки. Сам по себе этот материал безвреден — опасность представляют продукты его разложения. В том числе различные химические добавки, которые позволяют улучшить характеристики готовых изделий. При контакте с огнем поливинилхлорид выделяет диоксин, кадмий, фенол, фталаты, формальдегид и другие высокотоксичные вещества. Они могут вызывать поражения печени и почек, провоцировать бесплодие и раковые опухоли.
Модные виниловые обои тоже производят из ПВХ. Они плотные, практичные и легко переносят влажную уборку. Однако такие обои не рекомендуется использовать для оформления кухни, детской, ванной комнаты и помещений с плохой вентиляцией.
Высокая влажность и близость источников тепла ускорят их разрушение и спровоцируют появление едких испарений. Даже при небольшом нагревании изделия низкого качества начинают размягчаться и выделять опасный для здоровья винилхлорид. Резкий запах — первый признак недоброкачественности изделия. А еще материалы из ПВХ не пропускают воздух, поэтому использовать их нужно умеренно.
Дешевый ламинат
Ламинат — популярный аналог дорогостоящего паркетного настила и массивной доски. Он обладает хорошими эксплуатационными свойствами, выглядит стильно и современно. Часто покупатели выбирают его из-за высокого содержания натуральных древесных опилок и стружек. Однако ламинатный пол не так безопасен, как кажется. При изготовлении защитного верхнего слоя производители обычно используют синтетические вещества с незначительным содержанием фенола, формальдегида, толуола.
В нормальных условиях это не угрожает здоровью — газ высокой токсичности выделяется при возгорании.
Однако не весь ламинат одинаково безопасен. Недобросовестные поставщики добавляют формальдегид в значительно больших концентрациях, чем обычно. Как правило, такое покрытие отличается неприятным резким запахом и низкой ценой. Перед покупкой ламината обратите внимание на сертификат безопасности и упаковку. Маркировка с обозначением Е2 и Е3 предупреждает о повышенном содержании токсичного газа. Использовать подобный материал в помещениях с постоянным пребыванием людей нельзя. А о монтировании таких ламелей в систему теплого пола лучше вообще забыть.
Асбестоцементный шифер — распространенное кровельное покрытие. Однако входящее в его состав асбестовое волокно является одним из сильнейших канцерогенов. Под воздействием солнечного излучения, влаги и многократных перепадов температур спрессованные волокна распадаются на мельчайшие частицы и образуют асбестовую пыль.
Попадая через дыхательную и пищеварительную системы в организм человека, она не растворяется и практически не выводится из него. Как результат — воспалительные процессы и образование опухолей.
Первые 10–15 лет с момента изготовления этот стройматериал не несет угрозы. Опасность представляет именно старый шифер. При этом неважно, лежит он на крыше, в стопках на земле, используется для засыпки грунтовых дорог или заменяет забор на дачном участке. Увеличить срок службы шифера и снизить вредное воздействие можно, нанеся слой специальной краски. А еще лучше поменять асбестосодержащие составляющие на безопасные альтернативные материалы. От этого минерала полностью отказались в 63 странах, включая Евросоюз.
Гранит и стекловолокно
Некоторые стройматериалы обладают радиационными свойствами. Например, силикатный кирпич, стекловолокно и фосфогипс. Нередко вредные качества приписывают бетону, который произведен с добавлением гранитного щебня. Природный гранит действительно содержит незначительное количество радиоактивных элементов. При этом опасен не столько сам камень, сколько выделяемый им токсичный газ радон. Однако уровень этого излучения не превышает допустимых норм — горная порода проходит проверку еще в карьерах, а затем исследуется в специальных лабораториях.
Если показатель радиоактивности превышен — камень отбракуют. Чтобы исключить любые риски, при покупке гранита следует избегать нелегальных продавцов и производителей, проверять лицензию фирмы и просить показать свидетельство радиационного качества. Также стоит учитывать, что при нагревании гранит производит более сильное излучение и радон начинает выделяться интенсивнее. Поэтому, если есть сомнения, для облицовки балкона и укладки камина все-таки лучше выбрать более безопасный материал. Например, мрамор.
Плюсы и минусы современных материалов для строительства
Плюсы и минусы современных материалов для строительства
В это бурное время строительство есть неотъемлемая часть современного человека.
Наш мир преобразился до неузнаваемости. Прогресс, постоянное движение вперёд изменили облик наших домов и квартир. Миллионы людей ежедневно занимаются стройкой, ремонтируют, обновляют свои жилища, не подозревая о скрытой опасности, которая ждёт их после ремонта.
Отрицательная оценка
Сейчас огромное разнообразие строительно-ремонтных изделий продается в магазинах и супермаркетах, поэтому не составляет большого труда купить стройматериал на любой вкус и цвет. Но часто на рынке отделочных товаров, выпускаются продукты, в состав которых входят опасные для здоровья химические вещества. Как правило, люди не обращают особого внимания на такие вещи и покупают то, что дешевле и проще, в то время как даже обычный линолеум или обои смогут причинить вред здоровью, не говоря о красках, лаках, клеях и т.п.
При покупке ремонтно-строительной продукции нужно внимательно изучить ее состав и прямое назначение для оптимального использования. Допустим, на полы с подогревом, укладывать напольные покрытия на синтетической основе не следует. При их нагревании будет происходить интенсивное испарение летучих веществ, находящихся в химических соединениях, которые неблагоприятно влияют на здоровье человека.
Как решить проблему? Отказаться покупать химию? Применять при строительстве и ремонте только материалы из натуральных компонентов? На самом деле искать выход не стоит по следующим причинам:
- во-первых, качественный и эстетический ремонт невозможен без использования строительных материалов синтетического происхождения;
- во-вторых, строить из натуральных экологически чистых стройматериалов невероятно дорого;
- в-третьих, необходимо просто строго использовать синтетические стройматериалы исходя из их предназначения, учитывая физико-химические характеристики с целью свести к минимуму деструктивное воздействие на здоровье человека.
Но самым лучшим решением этого вопроса будет консультация опытного практика в сфере, в которой планируется использование синтетических строительных материалов.
Обобщая вышесказанное, приходим к выводу, что правильное применение и эксплуатация строительной химии даст только позитивные результаты, а невнимательное и неграмотное употребление не только сведут на нет все положительные стороны нового или отремонтированного жилья, но и станут потенциальной причиной серьезных проблем со здоровьем.
Положительная оценка
Несомненно, строиться сейчас стало легче, строительная продукция в XXI веке обрела многофункциональность, и в плане эстетики смотрится гораздо лучше. Универсальность применения, способность реализовывать различные комбинации, при этом тратя минимум усилий и времени – это и есть основная цель применения новейших технологий. Ещё одним положительным фактором является дизайн, который в последние годы приобретает всё большую актуальность, так как при наличии высокотехнологических материалов стало возможным видоизменять объекты до фантастических конфигураций, тем самым улучшая обеспечивая людям максимально комфортное проживание.
Имея такие возможности, каждое построенное или отремонтированное жилье сможет существенно отличаться своей оригинальностью, а владелец сможет добавить изюминку в интерьер, даже не прибегая к помощи профессионального дизайнера. В последнее время на рынке появилась линейка товаров, представляющих собой набор деталей, которые могут своеобразно трансформироваться в соответствии с желаниями обладателя и что самое интересное, их можно задействовать многократно. Благодаря этим чудесным качествам открываются новые возможности для дизайнерских идей, а неоднократная эксплуатация приносит ощутимую экономию при смене дизайна помещения.
Для человечества наступили идеальные времена для преображения своего жилища. Суперсовременные технологии, инновации и многовековой опыт побуждают людей на поиск новых открытий и решений для обустройства своего жилья. Трудно представить образ будущих домов, но ясно видно, что они будут супердомами.
При любом строительстве или ремонте лучше заказывать услуги строительного контроля, где грамотные специалисты технадзора проверят, какие материалы используются, все ли работы выполнены в соответствии с проектно-сметной документацией, существующими нормативами и технологиями, проверят соответствие фактически выполненных объемов работ представленным подрядчиком к оплате.
|
Институт дополнительного образования приглашает студентов пройти обучение по программе «Основы работы в ПК SCAD Office» Институт дополнительного образования НГАСУ (Сибстрин) приглашает студентов университета пройти обучение по программе «Основы работы в ПК SCAD Office». Курс предназначен для начинающих пользователей, не имеющих опыта работы в ПК SCAD. На примерах расчета стальных конструкций (простых и более сложных) будет показана методика и особенности работы в расчетном комплексе. Занятия проводят ведущие специалисты НОЦ Компьютерного моделирования и проектирования. В рамках курса рассматриваются следующие вопросы: I. Обзор и оптимизация настроек SCAD Office Программы-сателлиты. Глобальные настройки единиц измерения… |
|
НГАСУ (Сибстрин) присоединяется к празднованию Дня аспиранта 21 января в России отмечается День аспиранта. История праздника берет начало в 2008 году, а выбранная дата связана с выходом в свет документов Совнаркома РСФСР, регламентирующих систему подготовки научных работников. Назывались эти документы «Положения о научных работниках вузов» и «Инструкции о порядке подготовки научных работников при НИИ и вузах по прикладным, точным и естественным наукам». Оба документа увидели свет 21 января 1925 года. С тех пор аспирантами впервые официально стали называться лица, подготавливаемые к научно-педагогической деятельности.
Аспирантура – это основная форма профессионального исследовательского образования, важнейший институт в подготовке кадров высшей квалификации для работы …
|
|
НГАСУ (Сибстрин) и ЛКЗ «Колорит» объявляют конкурс по разработке дизайн-проекта по оформлению коридора кафедры СМСС Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) и лакокрасочный завод «Колорит» (г. Новосибирск) проводят конкурс по разработке дизайн-проекта по оформлению вне учебного пространства (коридор) кафедры Строительных материалов, стандартизации и сертификации.
К участию в конкурсе приглашаются студенты, магистранты, аспиранты и молодые ученые университета вне зависимости от специальности, а также преподаватели в качестве руководителей. Участвовать могут как самостоятельные конкурсанты, так и творческие коллективы. Один участник может представить не более 2-х собственных проектов, которые ранее не реализовывались и не принимали участие в других аналогичных конкурсах.
Особой спецификой конкурсного проекта должно быть применение и/или визуализация качественных экологичных строительных материалов и технологий, которые свяжут все компоненты дизайн-проекта в единое целое. Все предложенные идеи проектов должны быть интерпретированы современными дизайнерскими средствами и декораторскими приемами и выполнены в AutoCAD и CorelDraw, а также в формате цифровых фотографий.
|
|
Приглашаем к участию в XV Международной научно-технической конференции «Актуальные вопросы архитектуры и строительства» Уважаемые коллеги! Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет (Сибстрин) приглашает вас принять участие в XV Международной научно-технической конференции «Актуальные вопросы архитектуры и строительства», которая пройдет с 19 по 21 апреля 2022 года в смешанном формате. Участие в конференции – бесплатное.
Адрес оргкомитета: 630008, Новосибирск, ул. Ленинградская, 113, НГАСУ (Сибстрин), к. 337 (Отдел научной информации). Секретарь оргкомитета – А.В. Кругликова, начальник отдела научной информации. Телефон/факс: (383) 266-25-27, е-mail: [email protected]
По итогам работы конференции будут изданы сборники материалов конференции (РИНЦ и Scopus). Публикация материалов доклада в сборниках платное.
|
Теплоизоляционные синтетические материалы | АкваТурбоПласт
Главная » Уют » Теплоизоляционные синтетические материалы23.07.2013
Теплоизоляция строения или производственного объекта — это целый комплекс мер. В начале 21 века промышленность выпускает множество материалов для технической и строительной изоляции, имеющих свои плюсы и минусы. Выделяются несколько групп: минеральные волокнистые и органические.
Каждый материал может применяться для решения различных изоляционных задач, и в любом случае нужно поискать максимально эффективный вариант.
Производители иногда рекомендуют не просто марку конкретного производителя, а систему технологий. Ведь нужно учесть такие факторы, как температурный режим, влажность, создание зазора для вентиляции, гидро-, пароизоляцию и прочее.
Фасад дома можно утеплять тремя способами — снаружи стены (материал находится в контакте с внешней средой, или скрыт под слоем штукатурки), внутри «теплоизоляционного пирога» и снаружи. Самым эффективным считается утепление наружное. Теплоизоляционные материалы защищают внутренние помещения и различные конструкции от действия температур и способствуют сохранению микроклимата.
Утеплить можно кровлю, стены, пол и перекрытия, а также водопроводные трубы и отопительные трубы. Основная техническая характеристика данных материалов — их теплопроводность. Коэффициент теплопроводности может зависеть от плотности, вида, расположения пор, влажностных и температурных параметров материала. Также важны прочность, плотность, водопоглощение, морозостойкость, паропроницаемость, сжимаемость, и огнестойкость утеплителя.
Зная об этих характеристиках, можно снижение трат на материалы и их монтаж, а также минимизации расходов энергии на отопление сооружений.
Виды и марки синтетической теплоизоляции
Изоляция из минеральных волокон — стекловата, минвата — не имеют альтернативы в качестве огнезащиты. Используются при монтаже на крышах, полах и стенах строительных конструкций, для утепления промышленного оборудования и трубопроводов, работающих в условиях высоких температур — до + 400 градусов.
Пенополистирол (пенопласт) имеет положительный энергобаланс. Легко использовать в изоляции пола, стеновых перекрытий, потолков. Недостатком следует назвать его высокую горючесть с большим при этом выделением опасных веществ и достаточно высокую цену.
Пеностекло (читайте) применяют главным образом для утепления плоских кровель. Его основные преимущества: прочность и огнестойкость, а также устойчивость к микроорганизмам, к кислоте. Хорошая термоустойчивость и прочность позволяет применять его при теплоизоляции подвалов.
Экструдированный пенопласт выдерживает большие нагрузки, поэтому его хорошо использовать для изоляции плоской крыши или подвала. То есть там, где высокая влажность и нагрузка. Жесткий пенопласт не имеет равных по показателям звукоизоляции и газонепроницаемости. Применяется для теплоизоляции полов и крыш.
Фенольный пенопласт изготавливают из термореактивного полимера. Его основные достоинства — огне- и термостойкость.
Пенополиуретан обычно применяют для утепления стен, реже — для пола. Может иметь форму жесткой плиты или эластичного мата.
В последние десять лет выпускаются эластичные утеплители из пенополиэтилена и вспененного синтетического каучука. Их применяют для теплоизоляции жилых помещений, труб, производственных объектов. Эти материалы технологичны, водо- и химически устойчивы, обеспечивают экономию тепла до 70%. Надёжно защищают трубы от запотевания и конденсата. Вспененный каучук имеет высокую адгезию к приклеиваемому составу (эффект холодной сварки).
Стоит дорого. Пенополиэтилен стоит дешевле каучука. Имеет хорошие теплоизоляционные качества. Но он плохо склеивается и со временем дает значительную усадку.
Среди эластичных теплоизоляторов особое место принадлежит следующим материалам:
Армофол — это покрытие в виде полимерной сетки с алюминиевой фольгой с двух или одной сторон. Предназначен для изоляции швов.
Пенофол состоит из 1 или 2 слоев алюминия (от 12 до 30 мкм) и вспененного полиэтилена. Имеет очень высокий показатель отражения излучаемой энергии. Хороший паро- и шумоизолятор.
Энергофлекс (здесь) — выпускают в форме трубок для технической изоляции, рулонов, комплексных покрытий и шнуров. Им в основном утепляют трубы.
По новой технологии сейчас выпускается состав теплоотражающий «жидкая фольга». После монтажа материала на поверхность образуется эластичное покрытие в виде пленки, которая очень хорошо отражает тепло. Легко крепится к дереву, коже, металлу, резине, бумаге и другим материалам.
Влагонепроницаемая, устойчива к высоким и низким температурам (от минус шестидесяти до плюс ста пятидесяти), долговечна, экологически чиста, антикоррозийная.
Остается только выбрать подходящий по качествам и стоимости материал и приступить к работе.
Теплоизоляция К-Флекс
Теплоизоляционные материалы K-FLEX занимают лидирующее место на отечественном рынке среди из синтетического каучука.
Руководство для начинающих по наружным строительным материалам
Натуральные и синтетические материалы
В строительных материалах для дома используются как натуральные, так и синтетические материалы. Двумя примерами натуральных материалов являются дерево и стекло. Двумя примерами синтетических материалов являются пластик и нефть. Люди во всем мире использовали то, что им было доступно, от грязи до шкур животных, чтобы строить убежища.
Теперь вместо шкур животных мы используем ткани из гибких материалов и синтетических компонентов для создания укрытий, таких как юрты и палатки.
Камни и камни также были популярны в эпоху кочевников, и с тех пор они превратились в декоративные виды камня, такие как искусственный камень, облицовка из натурального камня, сайдинг из каменного шпона и гранит.
Грязь и глина также претерпели значительные улучшения, так как кирпич является разновидностью обожженной в печи глины или сланца. Кирпич стал популярным для домов в растущих городах из-за его огнестойких компонентов, в отличие от дерева. Шлакоблоки представляют собой смесь глины и бетона и также стали популярными в это время.Бетон также относится к категории натуральных материалов. Это смесь композита и цемента. Наиболее распространенным типом бетона является минерал, такой как гравий или песок, портландцемент и вода. Цемент гидратируется после смешивания и в конечном итоге затвердевает, превращаясь в камнеподобный материал, который затем называют бетоном.
Все большее количество современных домов строится из бетона, но это был распространенный материал, конечным продуктом которого была лепнина во времена испанской колониальной архитектуры, а затем снова в архитектуре испанского возрождения
Керамика, похожая на бетон, также является производным из природной глины и используются в плитке для полов и стен, светильников, столешниц и крыш.Древесина, получаемая, конечно же, из деревьев, является универсальным природным материалом, который обычно используется в наружных жилищных изделиях, от оконных рам до конструкций и сайдинга. Еще одним широко используемым природным материалом является металл. Металлы включают сталь, титан, хром, золото и серебро. Это используется в обрамлении, трубопроводе, кровле и окнах. Конечно, в окнах мы также видим стекло. Стекло также является природным материалом, изготовленным из песка и силикатов. Пластик — это место, где синтетика берет верх в мире строительных материалов.Пластик устойчив к высоким температурам, твердый и эластичный, но приспосабливаемый.
По этой причине он часто используется в трубопроводах, электрических и некоторых механических ситуациях. Пена также является типом пластика, который используется в огнезащитных покрытиях, подложках и изоляции. Пенополиуретан используется не так часто, как раньше, из-за вредных химических соединений, но он легкий и легко формуется, поэтому он является хорошим герметиком и изолятором.
Модернизация промышленности
По мере модернизации отрасли мы уделяем больше внимания устойчивости продуктов, которые мы используем в строительстве, чтобы предотвратить истощение ресурсов и перерабатывать материалы, которые мы можем.Это привело нас к использованию старых транспортных контейнеров, крошечных домов, жизни в фургонах и других форм жизни, где люди пытаются вести устойчивый образ жизни.
(PDF) Синтетические строительные материалы для транспортных зданий и сооружений
— самовспенивающиеся, где пена наносится из баллонов, наполненных газом, для заполнения полостей, швов около
окон, проемов стен, чернового пола и других небольших отверстий;
— твердый пенопласт, в котором пенопласт нарезается вручную для укладки и изоляции больших площадей.
— Твердые и самовспенивающиеся пенопласты позволяют заполнять полости, стыки и другие отверстия при строительстве
, что снижает трудозатраты и затраты на изоляцию для строителей и владельцев зданий. [8,9]
4. Обсуждение
Основной целью данного обсуждения является информирование проектировщиков, строителей и строительных инспекторов об энергоэффективных материалах
.
Вклад и реализация государственных программ в области современных строительных материалов
Повышение качества и эксплуатационных характеристик жилых и общественных зданий.
Качество и эффективность проектов общественных работ также могут улучшиться за счет использования усовершенствованных строительных технологий
и передовых материалов.
Потребители должны искать лучшие методы строительства и материалы, чтобы получить выгоду от более длительного срока службы и низких эксплуатационных расходов современных теплоизоляционных материалов, необходимых для создания рынка, который
продвигает эффективные материалы для экономии затрат на тепло.
Отныне потребители имеют возможность приобрести
современных материалов в соответствии со своим бюджетом и потребностями строительства.Частные проектировщики, строители и инвесторы
, строящие многоэтажные дома, за последние 30 лет извлекли выгоду из использования обновленных технологий и современных материалов
. Они по-прежнему пользуются преимуществами дополнительной экономии средств благодаря технологиям
как в области дизайна, так и в улучшении материалов.
На рынке представлено множество современных изоляционных материалов. Лучше всего провести исследование
и определить, какой из этих эффективных материалов подойдет для вашего проекта и бюджета.Существует
множество факторов, которые могут определить качество готового строительного проекта, такие как:
— исследования воздействия на окружающую среду;
— процесс проектирования;
— технологический процесс;
— архитектурный процесс;
— исследование эффективных и долговечных современных строительных материалов;
— эффективное управление субподрядчиками;
— оптимизированное планирование материалов, оборудования, рабочей силы и проверок;
— опытный надзор и управление проектами;
— контроль качества для минимизации затрат труда и материалов;
— управление и контроль проектных ошибок, которые могут привести к дополнительным или чрезмерным расходам;
— эффективный контроль для минимизации строительных загрязнений, таких как пыль, шум, контроль качества воздуха и контроль
;
— эффективная утилизация рабочих мест;
— соблюдение установленных сроков во избежание ненужных штрафов;
— окончательные проверки;
— быстрое устранение недостатков после окончательной проверки.
Эти аспекты гарантируют успешный строительный проект, который предоставит застройщику и владельцам
прибыльное, долговечное здание, не требующее особого ухода.
В большинстве новых зданий по-прежнему используются старые, проверенные временем строительные технологии и материалы.
Принимаются во внимание более низкие затраты на проектирование, строительство и использование традиционных материалов. Эти типы конструкций
имеют ограничения по высоте из-за веса материалов, которые используются при строительстве этих
проектов.[10,11]
С внедрением современных технологий, таких как изоляция, клеи, легкие стеновые панели
и внешние и легкие архитектурные требования. Добавление современных методов во время строительства этих строительных объектов
может повысить энергоэффективность конструкции
в течение всего срока службы.
К сожалению, эти проекты все еще выполняются без включения новых существующих технологий
.
Владельцы больше заботятся о прибыльности, чем о строительстве энергоэффективного здания
Прочные, мощные синтетические строительные материалы Inspiring Collections
Найдите решения для всех ваших потребностей в строительстве и каркасе с помощью прочного и высококачественного синтетические строительные материалы на Alibaba.com. Эти невероятно прочные и долговечные синтетические строительные материалы не только обеспечивают надежную поддержку различных строительных проектов, но и гарантируют, что они прослужат долгое время без каких-либо проблем.Эти прочные материалы изготавливаются из высококачественного сырья, устойчивого ко всем видам внешних воздействий, а также являются экологически чистыми продуктами. Эти впечатляющие синтетические строительные материалы сертифицированы и проверены на предмет стабильной работы. Приобретайте их у ведущих поставщиков и оптовиков на сайте по заманчивым ценам и с захватывающими скидками.
Синтетические строительные материалы оптимального качества , доступные на сайте, изготовлены из прочных материалов, таких как металл и нержавеющая сталь, что делает их абсолютно прочными и устойчивыми к любым суровым условиям эксплуатации.Эти изделия способны противостоять любым условиям и внешним воздействиям. Эти синтетические строительные материалы устойчивы к температуре и изготавливаются импровизированным методом горячей прокатки, холодного прессования, холодного строительства, холодного формования для обеспечения долговечности. Эти синтетические строительные материалы идеально подходят для изготовления отдельных стен, декоративных полов, прочной кровли, водосточных каналов и т. д., а также сейсмостойки.
Alibaba.com предлагает различные синтетические строительные материалы разных цветов, дизайнов, форм и характеристик, которые соответствуют вашим индивидуальным требованиям.Эти синтетические строительные материалы оснащены жесткой обработкой поверхности, такой как пескоструйная печать, HDG, предварительное цинкование, порошковое покрытие, валиковое покрытие и многое другое в зависимости от ваших требований.
Эти синтетические строительные материалы также являются огнестойкими, ударопрочными и чрезвычайно легкими, но прочными. Эти продукты также доступны для OEM-заказов и могут быть полностью настроены в соответствии с вашими ожиданиями.Они сертифицированы ISO, SGS для обеспечения безупречного качества.
Самый популярный синтетический материал в мире преображается
Группа инженеров-строителей и инженеров-материаловедов разработала наноразмерные сферы из силиката кальция, которые, по их словам, могут сделать бетон более прочным и экологичным.
Над созданием материала работали доцент Роузбех Шахсавари и аспирант Сунг Хун Хван из Университета Райса в США. Они разработали сферы как недорогую и менее энергоемкую альтернативу цементу, наиболее распространенному вяжущему веществу в бетоне.
Сферы размером от 100 до 500 нанометров в диаметре были сформированы в растворе вокруг наноразмерных зародышей обычного детергентного поверхностно-активного вещества.
Сферам может быть предложено самостоятельно собраться в твердые тела, которые будут прочнее, тверже, эластичнее и долговечнее, чем традиционный цемент.
«Сферические формы важны, потому что их гораздо легче синтезировать, самостоятельно собирать и масштабировать с точки зрения химии и крупномасштабного производства», — сказал Шахсавари, который занимает совместные должности в Департаменте гражданского и экологического проектирования и Департаменте материаловедения. и NanoEngineering в Университете Райса.
Сферы влияния
Эти разработки стали результатом проекта 2017 года, в котором Шахсавари и Хван работали с микроскопическими сферами силиката кальция для создания пористого самовосстанавливающегося материала.
Несмотря на то, что новый материал не является пористым, выводы из этого проекта помогли обосновать эту недавнюю разработку, изложенную в их статье, опубликованной в журнале Американского химического общества Langmuir . Пара также черпала вдохновение в том, как природа координирует границы между разнородными материалами, особенно в перламутре (он же перламутр — материал морских раковин), чтобы преодолеть аморфную и неорганизованную структуру цемента.
является результатом чередования жестких неорганических и мягких органических пластинок. Поскольку сферы имитируют эту структуру, они считаются биомиметическими.
«Ранее были попытки сделать строительные блоки из пластин или волокон для композитов, но в этой работе используются сферы для создания прочных, жестких и адаптируемых биомиметических материалов», — сказал Шахсавари.
Материальные вопросы
Размер и форма частиц могут оказывать существенное влияние на механические свойства и долговечность сыпучих материалов, таких как бетон.Разработчики уделили особое внимание структурным ограничениям материала, чтобы точно предсказать, когда и как он может разрушиться.
«С этим материалом мы знаем, каковы наши пределы, и мы можем направлять полимеры или другие материалы между сферами, чтобы контролировать структуру снизу вверх и более точно предсказывать, как она может разрушиться», — сказал Шахсавари.
«Очень полезно иметь что-то, что вы можете контролировать, а не материал, который случайен по своей природе.
«Можно смешивать сферы разного диаметра, чтобы заполнить промежутки между самособирающимися конструкциями, что приведет к более высокой плотности упаковки.
Они протестировали два обычных поверхностно-активных вещества и обнаружили, что гранулы на основе DTAB лучше уплотняются и являются более прочными, с более высоким модулем упругости и электрическим сопротивлением, чем гранулы CTAB или обычный цемент.
Сферы можно настроить для различных применений, манипулируя такими факторами, как поверхностно-активные вещества, растворы, концентрации и температуры во время производства.
По словам разработчиков, экологичность— еще одно потенциальное улучшение, поскольку полученный материал более устойчив к повреждениям от воды и других загрязняющих веществ благодаря форме частиц.Это означает, что он должен требовать меньшего обслуживания и менее частой замены.
Сферы также были признаны подходящими для различных применений, таких как инженерия костной ткани, изоляция, керамические и композитные материалы, а также цемент.
Новое исследование находит способы превратить живые клетки в мини-фабрики по производству материалов
Здания мало чем отличаются от человеческого тела. У них есть кости и кожа; они дышат. Электрифицированные, они потребляют энергию, регулируют температуру и производят отходы.Здания — это организмы, пусть и неодушевленные.
Но что, если бы здания — стены, крыши, полы, окна — были на самом деле живыми — выращенными, поддерживаемыми и исцеляемыми из живых материалов? Представьте себе архитекторов, использующих генетические инструменты, которые кодируют архитектуру здания прямо в ДНК организмов, которые затем выращивают здания, которые самовосстанавливаются, взаимодействуют с их обитателями и адаптируются к окружающей среде.
Живая архитектура переходит из области научной фантастики в лабораторию, поскольку междисциплинарные группы исследователей превращают живые клетки в микроскопические фабрики.В Университете Колорадо в Боулдере я возглавляю Лабораторию живых материалов.
Вместе с сотрудниками в области биохимии, микробиологии, материаловедения и проектирования конструкций мы используем наборы инструментов синтетической биологии для конструирования бактерий, создания полезных минералов и полимеров и превращения их в живые строительные блоки, которые однажды смогут оживить здания.
В одном исследовании, опубликованном в Scientific Reports, мы с коллегами генетически запрограммировали E. coli для создания частиц известняка различной формы, размера, жесткости и прочности.В другом исследовании мы показали, что кишечная палочка может быть генетически запрограммирована на производство стирола — химического вещества, используемого для производства пенополистирола, широко известного как пенополистирол.
Зеленые клетки для зеленого строительства
В нашей последней работе, опубликованной в Matter, мы использовали фотосинтетические цианобактерии, чтобы помочь нам вырастить структурный строительный материал, и мы сохранили его живым.
Подобно водорослям, цианобактерии — это зеленые микроорганизмы, встречающиеся повсюду в окружающей среде, но наиболее известные тем, что они растут на стенках вашего аквариума.Вместо того, чтобы выделять CO2, цианобактерии используют CO2 и солнечный свет для роста и в правильных условиях создают биоцемент, который мы использовали, чтобы помочь нам связать частицы песка вместе, чтобы сделать живой кирпич.
Поддерживая жизнь цианобактерий, мы смогли производить строительные материалы в геометрической прогрессии. Мы взяли один живой кирпич, разделили его пополам и вырастили из половинок два полноценных кирпича. Два полных кирпича превратились в четыре, а четыре — в восемь. Вместо того, чтобы создавать один кирпич за раз, мы использовали экспоненциальный рост бактерий для выращивания множества кирпичей одновременно, демонстрируя совершенно новый метод производства материалов.
Исследователи лишь коснулись потенциала искусственных живых материалов. Другие организмы могут придавать материальным строительным блокам другие жизненные функции.
Например, различные бактерии могут производить материалы, которые восстанавливают себя, ощущают и реагируют на внешние раздражители, такие как давление и температура, или даже светятся. Если природа может это сделать, то и живые материалы могут быть созданы для этого.
Также на производство жилых зданий уходит меньше энергии, чем на стандартные.Производство и транспортировка современных строительных материалов требует много энергии и выделяет много CO2. Например, известняк сжигают для производства цемента для бетона. Металлы и песок добываются и переплавляются для производства стали и стекла. На производство, транспортировку и сборку строительных материалов приходится 11% глобальных выбросов CO2. Только производство цемента составляет 8%. Напротив, некоторые живые материалы, такие как наши кирпичи с цианобактериями, действительно могут улавливать CO2.
Поле для выращивания
Группы исследователей со всего мира демонстрируют мощь и потенциал искусственных живых материалов в различных масштабах, включая электропроводящие биопленки, одноклеточные живые катализаторы для реакций полимеризации и живые фотоэлектрические элементы.
Исследователи создали живые маски, которые чувствуют и сообщают о воздействии токсичных химических веществ. Исследователи также пытаются выращивать и собирать объемные материалы из генетически запрограммированной одиночной клетки.
Хотя размеры отдельных клеток часто меньше микрона — одной тысячной миллиметра, — достижения в области биотехнологии и 3D-печати позволяют коммерческое производство живых материалов в масштабах человека. Ecovative, например, выращивает пенообразные материалы с использованием грибкового мицелия. Biomason производит биоцементные блоки и керамическую плитку с использованием микроорганизмов.Хотя эти продукты становятся безжизненными в конце производственного процесса, исследователи из Делфтского технологического университета разработали способ инкапсуляции и 3D-печати живых бактерий в многослойные структуры, которые могут излучать свет при столкновении с определенными химическими веществами.
Область инженерных живых материалов находится в зачаточном состоянии, и необходимы дальнейшие исследования и разработки, чтобы преодолеть разрыв между лабораторными исследованиями и коммерческой доступностью.
Проблемы включают стоимость, тестирование, сертификацию и расширение производства.Потребительское признание — другой вопрос. Например, строительная отрасль негативно относится к живым организмам. Подумайте о плесени, грибке, пауках, муравьях и термитах. Мы надеемся изменить это восприятие. Исследователи, работающие с живыми материалами, также должны решать проблемы безопасности и биологического загрязнения.
Национальный научный фонд недавно назвал искусственные живые материалы одним из ключевых приоритетов исследований в стране. Синтетическая биология и искусственные живые материалы будут играть решающую роль в решении проблем, с которыми человечество столкнется в 2020-х годах и далее: изменение климата, устойчивость к стихийным бедствиям, стареющая и перегруженная инфраструктура, а также освоение космоса.
Если бы у человечества был пустой ландшафт, как бы люди строили? Зная то, что известно ученым сейчас, я уверен, что мы не стали бы сжигать известняк для производства цемента, добывать руду для производства стали или плавить песок для производства стекла.
Вместо этого я считаю, что мы обратимся к биологии, чтобы помочь нам построить и размыть границы между нашей искусственной средой и живым, естественным миром.
Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочитайте оригинальную статью.
Строительные материалы Факты для детей
Строительные материалы — это любые материалы, которые используются в строительных целях.Многие природные вещества, такие как глина, песок, дерево и камни, даже ветки и листья использовались для строительства зданий. Помимо природных материалов, используется много искусственных продуктов, некоторые из которых более синтетические, а некоторые менее.
Кирпич искусственный, как и гипс, бетон, лепнина и многие другие материалы. Тем не менее, они обычно изготавливаются из натуральных материалов, хорошим примером является кирпич. Они основаны на глине. Сталь производится на основе природных видов железа.
Одним из примеров искусственной имитации является скальола, которая может имитировать более дорогие натуральные материалы, такие как мрамор.
Вещества природного происхождения
Щетка
Постройки из кустов построены полностью из частей растений и использовались в примитивных культурах, таких как коренные американцы, пигмеи в Африке. Они построены в основном из ветвей, веток, листьев и коры, как домик бобра. Они назывались викиапами, навесами и так далее.
Расширением идеи строительства щеток является процесс плетня и мазки, в котором глинистая почва или навоз, обычно коровий, используются для заполнения и покрытия плетеной структуры щетки.Это придает конструкции большую тепловую массу и прочность. Плетень и мазня — одна из древнейших строительных технологий. Многие старые здания с деревянным каркасом включают в себя плетень и мазок в качестве ненесущих стен между деревянными каркасами.
Лед и снег
Снег, а иногда и лед использовались инуитами для строительства иглу, а снег использовался для строительства убежища, называемого квинзи. Лед также использовался для ледяных отелей в качестве туристической достопримечательности в северном климате.
Грязь и глина
Глиняные постройки обычно бывают двух разных типов.Один из них, когда стены сделаны непосредственно из глиняной смеси, а другой — стены, построенные путем укладки высушенных на воздухе строительных блоков, называемых сырцовыми кирпичами.
Другое использование глины в строительстве в сочетании с соломой для создания легкой глины, плетения и мазка, а также глиняной штукатурки.
Глиняные стены мокрой кладки
Мокрые или влажные стены изготавливаются путем непосредственного использования глиняной или глиняной смеси без формирования блоков и их предварительной сушки. Количество и тип каждого материала в используемой смеси приводит к разным стилям зданий.Решающий фактор обычно связан с качеством используемой почвы. Большее количество глины обычно используется при строительстве самана , в то время как низкоглинистая почва обычно используется при строительстве дерновых домов или дерновых крыш . Другие основные ингредиенты включают более или менее песок/гравий и солому/травы.
Утрамбованная земля — это одновременно старый и новый подход к созданию стен, когда-то сделанных путем уплотнения глинистого грунта между досками вручную; в настоящее время используются формы и механические пневматические компрессоры.
Почва, особенно глина, обеспечивает хорошую тепловую массу; он очень хорошо поддерживает температуру на постоянном уровне. Дома, построенные из земли, имеют тенденцию быть естественно прохладными в летнюю жару и теплыми в холодную погоду. Глина удерживает тепло или холод, высвобождая его в течение определенного периода времени, как камень. Земляные стены меняют температуру медленно, поэтому искусственное повышение или понижение температуры может потребовать больше ресурсов, чем, скажем, в деревянном доме, но тепло/прохлада сохраняется дольше.
Люди, строящие в основном грязь и глину, такую как саман, дерн и саман, создали дома, которые веками строились в Западной и Северной Европе, Азии, а также в остальном мире и продолжают строиться, хотя в меньшем масштабе. Некоторые из этих зданий оставались пригодными для жилья на протяжении сотен лет.
Строительные глиняные блоки и кирпичи
Глиняные кирпичи , также известные под своим испанским названием Самец – это древние строительные материалы, свидетельства существования которых датируются тысячами лет до нашей эры. Блоки из прессованного грунта представляют собой более современный тип кирпича, который чаще используется для строительства в промышленно развитом обществе, поскольку строительные блоки могут производиться за пределами площадки в централизованном месте на кирпичном заводе и транспортироваться в несколько строительных мест.Эти блоки также легче монетизировать и продавать.
Структурные глиняные кирпичи почти всегда изготавливаются с использованием глины, часто глинистый грунт и связующее являются единственными используемыми ингредиентами, но другие ингредиенты могут включать песок, известь, бетон, камень и другие связующие вещества. Сформированный или сжатый блок затем сушат на воздухе и могут быть уложены всухую или с помощью строительного раствора или глиняного шликера.
Песок
Песок используется с цементом, а иногда и с известью для приготовления раствора для кладочных работ и штукатурки. Песок также используется в составе бетонной смеси.Важным недорогим строительным материалом в странах с высоким содержанием песка является песчано-бетонный блок, который слабее, но дешевле, чем кирпичи из обожженной глины.
Камень или скала
Скальные сооружения существуют столько, сколько может вспомнить история. Это самый долговечный строительный материал, который обычно легко доступен. В мире существует множество типов камней, каждый из которых имеет разные характеристики, которые делают их лучше или хуже для конкретных целей. Камень — очень плотный материал, поэтому он также обеспечивает хорошую защиту; его главный недостаток как материала — вес и неуклюжесть.Его энергетическая плотность также считается большим недостатком, так как камень трудно согреть без использования большого количества тепловых ресурсов.
Стены из сухого камня строятся с тех пор, как люди кладут один камень на другой.
В конце концов, для скрепления камней использовались различные формы раствора, наиболее распространенным в настоящее время является цемент.
Например, усыпанные гранитом нагорья национального парка Дартмур в Соединенном Королевстве предоставили достаточные ресурсы для первых поселенцев. Круглые хижины были построены из рыхлых гранитных скал на протяжении всего неолита и раннего бронзового века, и сегодня можно увидеть останки примерно 5000 человек.Гранит продолжали использовать в средневековый период (см. Дартмурский длинный дом) и в наше время. Сланец — еще один тип камня, широко используемый в качестве кровельного материала в Соединенном Королевстве и других частях мира, где он встречается.
Каменные постройки можно увидеть в большинстве крупных городов; некоторые цивилизации, построенные полностью из камня, такие как египетские и ацтекские пирамиды и сооружения цивилизации инков.
Соломенная
Солома — один из старейших известных строительных материалов; трава является хорошим изолятором и легко собирается.
Многие африканские племена круглый год жили в домах, полностью построенных из травы и песка. В Европе когда-то преобладали соломенные крыши домов, но этот материал потерял популярность, поскольку индустриализация и улучшение транспорта увеличили доступность других материалов. Однако сегодня эта практика возрождается. В Нидерландах, например, многие новые здания имеют соломенные крыши со специальной коньковой черепицей сверху.
Древесина и пиломатериалы
Строящийся деревянный дом в Техасе, США. Гливицкая радиобашня (второе по высоте деревянное сооружение в мире) в Польше (2012 г.).Древесина использовалась в качестве строительного материала на протяжении тысячелетий в ее естественном состоянии. Сегодня инженерная древесина становится очень распространенной в промышленно развитых странах.
Древесина представляет собой продукт из деревьев, а иногда и других волокнистых растений, используемый в строительных целях путем распила или прессования в пиломатериалы и лесоматериалы, такие как доски, планки и аналогичные материалы.
Это универсальный строительный материал, который используется для строительства практически любого типа конструкции в большинстве климатических условий. Древесина может быть очень гибкой под нагрузками, сохраняя прочность при изгибе, и невероятно прочной при вертикальном сжатии.У разных пород древесины есть много разных качеств, даже у одной и той же породы деревьев. Это означает, что определенные виды лучше подходят для различных целей, чем другие. И условия выращивания важны для определения качества.
Термин «древесина» используется в строительных целях, за исключением термина «пиломатериалы», который используется в Соединенных Штатах. Сырая древесина (бревно, ствол, ствол) становится древесиной, когда древесина была «преобразована» (распилена, тесана, расколота) в виде минимально обработанных бревен, уложенных друг на друга, деревянных каркасных конструкций и легких каркасов. строительство.Основными проблемами деревянных конструкций являются пожароопасность и проблемы, связанные с влажностью.
В настоящее время хвойная древесина используется в качестве более дешевого сыпучего материала, тогда как твердая древесина обычно используется для отделки и изготовления мебели. Исторически деревянные каркасные конструкции в Западной Европе строились из дуба, в последнее время пихта Дугласа стала самой популярной древесиной для большинства типов структурных зданий.
Многие семьи или общины в сельской местности имеют личные лесные участки, на которых семья или община будут выращивать и заготавливать деревья для строительства или продажи.Эти участки, как правило, похожи на сад. Это было гораздо более распространено в доиндустриальные времена, когда существовали законы относительно количества древесины, которую можно было вырубить в любой момент времени, чтобы обеспечить запас древесины на будущее, но это все еще жизнеспособная форма сельского хозяйства.
Техногенные вещества
Обожженные кирпичи и глиняные блоки
Глиняные блоки (иногда называемые кирпичом из глиняных блоков) укладываются на клей, а не на раствор.
Кирпичи изготавливаются так же, как сырцовые кирпичи, за исключением того, что они не содержат волокнистого связующего, такого как солома, и обжигаются («обжигаются» в кирпичном зажиме или печи) после сушки на воздухе для окончательного затвердевания.Глиняные кирпичи, обожженные в печи, представляют собой керамический материал. Обожженные кирпичи могут быть сплошными или иметь полые полости, что облегчает сушку и облегчает транспортировку. Отдельные кирпичи укладываются рядами друг на друга с использованием раствора. Последовательные ряды используются для возведения стен, арок и других архитектурных элементов. Стены из обожженного кирпича обычно значительно тоньше, чем стены из самана или самана, но при этом сохраняют такую же вертикальную прочность. Для их создания требуется больше энергии, но их легче транспортировать и хранить, и они легче каменных блоков.Римляне широко использовали обожженный кирпич формы и типа, который сейчас называется римским кирпичом. Строительство из кирпича приобрело большую популярность в середине 18-го и 19-го веков.
Это произошло из-за снижения затрат при увеличении производства кирпича и пожарной безопасности в постоянно перенаселенных городах.
Шлакоблок дополнил или заменил обожженный кирпич в конце 20 века, часто используемый для внутренних частей каменных стен и сам по себе.
Структурные глиняные плитки (глиняные блоки) представляют собой глину или терракоту и обычно перфорированы отверстиями.
Цементные композиты
Композиты на цементной основеизготавливаются из гидратированной цементной пасты, которая связывает древесину, частицы или волокна для изготовления сборных строительных компонентов. В качестве связующих использовались различные волокнистые материалы, включая бумагу, стекловолокно и углеродное волокно.
Древесина и натуральные волокна состоят из различных растворимых органических соединений, таких как углеводы, гликозиды и фенолы. Известно, что эти соединения замедляют схватывание цемента. Поэтому, прежде чем использовать древесину для изготовления цементных композитов, оценивают ее совместимость с цементом.
Совместимость древесно-цементного материала – это отношение параметра, относящегося к свойству древесно-цементного композита, к свойству чистого цементного теста. Совместимость часто выражается в процентах. Для определения совместимости дерева и цемента используются методы, основанные на различных свойствах, таких как характеристики гидратации, прочность, межфазное сцепление и морфология. Исследователи используют различные методы, такие как измерение характеристик гидратации смеси цемента и заполнителя; сравнение механических свойств цементно-щебневых смесей и визуальная оценка микроструктурных свойств древесно-цементных смесей.Было обнаружено, что тест на гидратацию путем измерения изменения температуры гидратации во времени является наиболее удобным методом. Недавно Караде и соавт. рассмотрели эти методы оценки совместимости и предложили метод, основанный на «концепции зрелости», т.е. с учетом как времени, так и температуры реакции гидратации цемента.
Кирпичи клали на известковый раствор со времен римлян, пока их не вытеснил портландцементный раствор в начале 20 века.
Цементные блоки также иногда заливают раствором или покрывают шпаклевкой.
Бетон
Бетон представляет собой композитный строительный материал, изготовленный из комбинации заполнителя и вяжущего вещества, такого как цемент. Наиболее распространенной формой бетона является бетон на портландцементе, который состоит из минерального заполнителя (обычно гравия и песка), портландцемента и воды.
После смешивания цемент гидратируется и в конечном итоге затвердевает, превращаясь в камнеподобный материал. При использовании в общем смысле это материал, на который ссылается термин «бетон».
Для бетонной конструкции любого размера, поскольку бетон имеет довольно низкую прочность на растяжение, его обычно укрепляют стальными стержнями или стержнями (известными как арматура).Этот усиленный бетон затем называют железобетоном. Чтобы свести к минимуму любые пузырьки воздуха, которые могут ослабить конструкцию, используется вибратор для удаления воздуха, который был вовлечен во время заливки жидкой бетонной смеси вокруг железобетонных конструкций. Бетон был преобладающим строительным материалом в современную эпоху из-за его долговечности, формуемости и простоты транспортировки. Последние достижения, такие как изоляция бетонных форм, объединяют формовку бетона и другие этапы строительства (установка изоляции).Все материалы должны быть взяты в необходимых пропорциях, как описано в стандартах.
Ткань
Палатка является предпочтительным домом для кочевников по всему миру. Два известных типа включают конический вигвам и круглую юрту. Палатка возродилась как основная строительная техника с развитием натяжной архитектуры и синтетических тканей. Современные здания могут быть сделаны из гибкого материала, такого как тканевые мембраны, и поддерживаться системой стальных тросов, жестких или внутренних, или давлением воздуха.
Пена
Недавно синтетический пенополистирол или пенополиуретан стали использовать в сочетании с конструкционными материалами, такими как бетон. Он легкий, легко формуется и является отличным изолятором.
Пена обычно используется как часть конструкционной теплоизоляционной панели, при этом пена зажата между деревянными, цементными или изолирующими бетонными формами.
Стекло
Изготовление стекла считается формой искусства, а также промышленным процессом или материалом.
Прозрачные окна использовались с момента изобретения стекла для закрытия небольших отверстий в здании.Стеклянные панели дали людям возможность пропускать свет в комнаты и в то же время удерживать ненастную погоду снаружи.
Стекло обычно изготавливается из смеси песка и силикатов в очень горячей огневой печи, называемой печью, и оно очень хрупкое. Добавки часто включают в состав смеси, используемой для производства стекла с оттенками цветов или различными характеристиками (например, пуленепробиваемое стекло или лампочки).
Использование стекла в архитектурных сооружениях стало очень популярным в современной культуре.Стеклянные «навесные стены» можно использовать для покрытия всего фасада здания или для покрытия широкой конструкции крыши в «пространственной раме».
Однако для этих целей требуется какая-то рама для скрепления секций стекла, поскольку стекло само по себе слишком хрупкое и потребует использования слишком большой печи для покрытия таких больших площадей.
Стеклоблоки были изобретены в начале 20 века.
Гипсокартон
Гипсобетон представляет собой смесь гипсовой штукатурки и стекловолоконных ровингов.Хотя гипс и фиброволокнистая штукатурка использовались в течение многих лет, особенно для потолков, только в начале 1990-х годов были проведены серьезные исследования прочности и качества стеновой системы Rapidwall с использованием смеси гипсовой штукатурки и 300-миллиметровой стекловолоконной ровницы. были исследованы. В ходе испытаний в Университете Аделаиды было обнаружено, что эти стены обладают значительной несущей способностью, сопротивлением сдвигу и поперечному сопротивлению, а также сейсмостойкостью, огнестойкостью и тепловыми свойствами.Благодаря обилию гипса (природного и побочного химического ДДГ и фосфогипса), доступного во всем мире, строительные материалы на основе гипса, полностью пригодные для вторичной переработки, обладают значительными экологическими преимуществами.
Металл
Металл используется в качестве несущего каркаса для больших зданий, таких как небоскребы, или в качестве покрытия внешней поверхности. В строительстве используется множество металлов. Металл весьма заметен в сборных конструкциях, таких как хижина Quonset, и его можно увидеть в большинстве космополитических городов.Для производства металла требуется много человеческого труда, особенно в больших количествах, необходимых для строительства. Коррозия — главный враг металла, когда речь идет о долговечности.
- Сталь представляет собой металлический сплав, основным компонентом которого является железо, и обычно используется для металлических конструкционных строительных материалов. Он прочный, гибкий и при хорошей обработке и/или обработке служит долго.
- Более низкая плотность и лучшая коррозионная стойкость алюминиевых сплавов и олова иногда компенсируют их более высокую стоимость.
- Медь является ценным строительным материалом благодаря своим полезным свойствам.
К ним относятся коррозионная стойкость, долговечность, низкая тепловая подвижность, легкий вес, радиочастотное экранирование, молниезащита, экологичность, возможность вторичной переработки и широкий спектр отделки. Медь входит в состав кровли, гидроизоляции, желобов, водосточных труб, куполов, шпилей, сводов, облицовки стен, компенсационных швов зданий и элементов дизайна помещений. - Другие используемые металлы включают хром, золото, серебро и титан.Титан можно использовать в конструкционных целях, но он намного дороже стали. Хром, золото и серебро используются в качестве украшения, потому что эти материалы дороги и не имеют структурных качеств, таких как прочность на растяжение или твердость.
Пластик
Пластиковые трубы, проходящие через бетонный пол в многоэтажном жилом доме в Канаде. Термин «пластик» охватывает ряд синтетических или полусинтетических органических продуктов конденсации или полимеризации, которые можно формовать или экструдировать в изделия, пленки или волокна.
Название их происходит от того факта, что в полужидком состоянии они податливы или обладают свойством пластичности. Пластмассы сильно различаются по термостойкости, твердости и упругости. В сочетании с этой приспособляемостью общая однородность состава и легкость пластмасс обеспечивают их использование сегодня практически во всех промышленных областях. Пластики с высокими эксплуатационными характеристиками, такие как ETFE, стали идеальным строительным материалом благодаря своей высокой стойкости к истиранию и химической инертности. Известные здания, в которых он представлен, включают: Пекинский национальный центр водных видов спорта и биомы проекта «Эдем».
Бумага и мембраны
Строительные бумаги и мембраны используются в строительстве по многим причинам. Одной из старейших строительных бумаг является бумага из красной канифоли, которая, как известно, использовалась до 1850 года и использовалась в качестве подложки для наружных стен, крыш и полов, а также для защиты стройплощадки во время строительства.
Дегтярная бумага была изобретена в конце 19 века и использовалась для тех же целей, что и канифольная бумага, и для гравийных крыш. Торфяная бумага в значительной степени вышла из употребления, ее заменила асфальтобетонная бумага.Войлочная бумага в некоторых случаях была вытеснена синтетическими подложками, особенно в кровле — синтетическими подложками, а сайдинг — пленками.
Существует большое разнообразие гидроизоляционных и гидроизоляционных мембран, используемых для кровли, гидроизоляции подвалов и геомембран.
Керамика
Кирпичи из обожженной глины использовались со времен римлян. Специальная плитка используется для кровли, сайдинга, полов, потолков, труб, дымоходов и многого другого.
Пластмассы: строительный материал 20 века
«Я хочу сказать тебе одно слово… одно слово… Пластмасса.— Выпускник
До 1900 года, как пишет Роберт Бейли, в строительстве зданий в основном использовались три основных доступных материала: дерево, камень и глина (земля).
Однако в 20 веке появилось больше материалов, чем за все прошлые века вместе взятые; материалы, которые сейчас считаются обычным явлением, такие как пластмассы.
Первый искусственный пластик был представлен Александром Парксом на Большой международной выставке 1862 года в Лондоне, Англия. Названный публикой «паркезин», органический материал, полученный из целлюлозы, можно было формовать после нагревания, но он сохранял свою форму при охлаждении.Материал мог быть прозрачным, а также иметь тысячи различных форм.
Первое полностью синтетическое вещество было открыто в 1907 году, когда нью-йоркский химик Лео Бэкеланд создал жидкую смолу, которая не могла гореть, кипеть, плавиться или растворяться ни в одной общедоступной кислоте или растворителе. В отличие от более ранних пластиков, «Бакелит» был первым термореактивным пластиком, который сохранял свою форму при любых обстоятельствах. Бакелит можно добавить практически в любой материал, например, в мягкую древесину, и мгновенно сделать его более прочным и эффективным.
В 1933 году два химика-органика, работавшие в исследовательской лаборатории Imperial Chemical Industries, тестировали различные химические вещества в условиях высокого давления. Они запускают реакцию между этиленом и бензальдегидом, создавая полиэтилен. Он продолжал играть ключевую вспомогательную роль во время Второй мировой войны — сначала в качестве покрытия для подводных кабелей, а затем в качестве изоляционного материала для жизненно важных военных приложений, таких как радары. Он стал первым пластиком в Соединенных Штатах, продажи которого превышают миллиард фунтов в год, и в настоящее время он является самым крупным пластиком в мире.
Вскоре эти и другие достижения в области пластмасс и материалов нашли свое применение в строительной отрасли. Вот некоторые из наиболее распространенных пластиков в строительстве и их использование.
Термореактивные пластмассы
Одним из наиболее важных термореактивных пластиков является полиуретан, органический полимер.
Полиуретановые покрытия используются в качестве красок, лаков и покрытий для дорожного движения, потому что они создают исключительно износостойкие поверхности.Пенополиуретаны используются в жесткой изоляции (полиизоцианурат) и напыляемой кровли из-за их удельного теплового сопротивления, а также в качестве герметиков из-за их долговечности и гибкости.
Эпоксидные смолы представляют собой термореактивные смолы, характеризующиеся прочностью, высокой адгезией, коррозионной стойкостью и устойчивостью к обычным растворителям, маслам и химическим веществам. Эти свойства делают их исключительно прочными в качестве покрытий, в качестве матрицы для бесшовных напольных покрытий и в отвержденном виде в качестве лабораторных рабочих поверхностей.
Фенолы также являются термореактивными смолами.Они известны своей твердостью и устойчивостью к влаге, растворителям и теплу. Они стабильны по размеру и негорючи, и используются в органических покрытиях и эмалях спекания. Фенольные смолы делают возможными декоративные ламинаты высокого давления 20-го века.
Термопласты
Полиэтиленявляется прочным, гибким, устойчивым к растворителям и агрессивным растворам и используется в строительстве в основном в виде листов. Регенерированный полиэтилен нашел применение в качестве матрицы, содержащей древесное волокно, в древесно-полимерном пиломатериале.
Поливинилхлорид (ПВХ) или винил, возможно, является наиболее универсальным из всех пластиков, принимая такие хорошо известные формы в строительстве, как напольные покрытия, сайдинг, трубы и однослойная мембранная кровля. В зависимости от типа винил обычно устойчив к атмосферным воздействиям, маслам, жирам, кислотам, грибкам и влаге, а также является самозатухающим и устойчивым к истиранию.
Полистиролы известны своей блестящей прозрачностью, твердостью, исключительной простотой обработки, отличной окрашиваемостью, стабильностью размеров и относительно низкой стоимостью.Промышленное производство полистирола было начато компаниями BASF и Dow Chemical Co.
в 1930 году. Широкое разнообразие сополимеров использует полистирол общего назначения (GPPS) в качестве строительного блока для производства материалов с более индивидуальными свойствами. Добавление полибутадиенового каучука к мономеру стирола во время полимеризации дает ударопрочный полистирол (УППС).
Те же самые свойства, которые делают полистирол пригодным для многих применений в качестве твердого полимера, также делают его очень востребованным в качестве пенопласта. Твердые полистирольные полимеры дополняются вспенивающимся полистиролом (EPS), экструдированным пенополистиролом (XPS) и листами из экструдированного пенополистирола на ключевых рынках, включая упаковку для пищевых продуктов, холодильное оборудование, аудио/видео, защитную упаковку и амортизацию, изоляцию, кровлю, строительство и строительство, «геопена», бытовая электроника и оргтехника, медицинские приборы и игрушки.
Полиамиды устойчивы к обычным растворителям и щелочам, обладают низким водопоглощением, прочны, жестки и эластичны.
В строительстве полиамиды в основном используются в покрытиях. Возможно, наиболее важным и известным из полиамидов является нейлон, синтетический полимер с высокой прочностью на растяжение и высокой эластичностью. Широко используемый в качестве коврового волокна нейлон не подвержен гниению, вредителям, насекомым или грибкам. Нейлон обладает хорошими атмосферостойкими характеристиками и устойчив к соленой воде и обычным моющим средствам.
Используемые в качестве глазури, медленно горящие акриловые краски придают чистоту и прозрачность, ударопрочность и устойчивость к атмосферным воздействиям. Акрилы также используются в покрытиях, осветительных приборах, твердом покрытии и в качестве ковровых волокон.
Поликарбонаты
В 1953 году доктор Х. Шнелл из компании Bayer AG, Германия, и Д.В. Фокс в General Electric Co., США (работает независимо). К концу 1950-х годов поликарбонат начал использоваться в коммерческих целях.
Первоначально он использовался для электрических и электронных устройств, таких как распределительные коробки и коробки предохранителей, дисплеи и разъемы, а затем для остекления теплиц и общественных зданий.
Поскольку листы поликарбоната практически небьющиеся, защитные панели и остекление часто устанавливаются везде, где необходимо защитить людей и имущество от травм и повреждений.
На заводах защитные ограждения из поликарбоната защищают многих рабочих. Зрители на хоккейных матчах имеют прекрасный обзор игры из-за защитных панелей из поликарбонатного остекления, а сотрудники банка защищены окнами из пуленепробиваемого поликарбоната.Защитные барьеры и щиты из поликарбоната также охраняют таксистов и омоновцев.
Пластик в «зеленом» действии
Представители энергетического ведомства Германии внимательно следят за масштабным проектом обновления города в Людвигсхафене, в рамках которого 70-летний район рядных домов и квартир был модернизирован с использованием новейших материалов и технологий, чтобы соответствовать энергетическим стандартам страны.
Особый интерес представляет дом будущего BASF: «Трехлитровый дом».Этому отремонтированному зданию с девятью арендаторами требуется всего 3 л (0,8 галлона) мазута или 3 м3 (106 кубических футов) газа для обогрева квадратного метра жилой площади в течение 12 месяцев.