Исследование современных материалов в строительстве

Развитие строительной отрасли – это также достижение науки и новых научных знаний. Современные научные исследования – это как «прожектор», в котором можно увидеть идеи, процессы и результаты. Научные исследования в строительной отрасли, как и в других областях науки и практики, играют важную роль. Благодаря инновационным научным подходам можно всесторонне обосновать и оценить научную новизну предмета исследования.

Строительство зданий и сооружений в 21 веке – это далеко идущая научная область, совершенная научно-техническая сфера, которая предполагает использование множества смежных научно-технических (гуманитарных) дисциплин. Вместе они составляют единый механизм (систему), который по своей направленности и структуре должен отвечать требованиям современного общества и установленным в области строительства нормам и правилам. Включение сразу нескольких научных категорий – фундаментальной науки, прикладной науки и науки развития – определяет текущие и перспективные направления развития различных видов исследований. Это определяет новые предпосылки для расширения и развития науки и практики в области строительства. Сегодня сама сфера строительства – это не то что успешно воспринималось обществом десять лет назад. В современном понимании строительство – это экономически развитая отрасль, сфера с широким спектром применения, прибыльная бизнес-структура, сфера с высокими затратами и конкуренцией, динамичный и развивающийся на целостном уровне механизм, который в силу специфики своей направленности играет важную роль в совершенствовании самого человека и нации в целом.

Утверждается, что в условиях масштабного строительства объектов различного рода возникает потребность в строительстве зданий, которые должны обладать высокой степенью практичности, высокими техническими и технологическими характеристиками, низкой себестоимостью и умеренной ценовой политикой. Строительство как отрасль технического, механизированного и автоматизированного материального производства требует профессионалов, осуществляющих строительно-производственный цикл на высоком уровне. Поэтому для этой отрасли важно проводить научные исследования в своей организационной, исследовательской и проектной деятельности.

Исследования современных строительных материалов играют важную роль при строительстве, капитальном (текущем) ремонте, реконструкции, реставрации и обновлении зданий (сооружений) для обеспечения их прочности, долговечности и экологической безопасности. Современные строительные материалы исследуются и разрабатываются на основе новых технических концепций с целью придания им постоянно лучших свойств, чем у аналогов. При этом новые грунты и образцы материалов получают лучшие технические свойства и характеристики, например, меньший вес при строительстве, более быстрое возведение, более эффективное энергосбережение и т.д. Некоторые из них включают:

Первая группа, которую следует рассмотреть, – это современный строительный материал – газобетон. Сегодня газобетон активно участвует в строительстве частного жилья, промышленных и непромышленных объектов. Этот материал, который по своей сути является материалом, непосредственно участвующим в возведении объекта, имеет свои преимущества и недостатки и с каждым годом становится все более популярным в сфере строительства [1, с. 10-14].

D300-D500: теплоизоляционный газобетон; D500-D900: конструкционный теплоизоляционный газобетон; D1000-D1200: конструкционный газобетон. Основными преимуществами конструкционного ячеистого бетона являются его прочность, легкость в обработке, теплоизоляция, звукоизоляция, огнестойкость, экологичность, легкость и устойчивость к биологическому воздействию факторов внешней и внутренней среды. Однако одной из главных его проблем является то, что газобетон интенсивно впитывает влагу и его использование требует хорошей гидроизоляции и штукатурки, что ограничивает выбор облицовки.

Вторая группа – облицовочный кирпич, современный материал, используемый для облицовки зданий. Облицовочный кирпич является классическим материалом для отделки стен зданий и в современном строительстве имеет огромный выбор по типу изделия, виду, оттенку и фактуре. Основными составляющими при производстве кирпича являются специальные технологии для придания определенного оттенка (добавление различных пигментов в сырье) и перечень специальных добавок для обеспечения физико-химических свойств.

В настоящее время существует четыре основных вида облицовочного кирпича, в зависимости от технологии производства и используемых компонентов. Это керамический, клинкерный, гиперпрессованный и силикатный.

Керамический кирпич изготавливается методом пластификации с использованием определенного вида глины с последующим отжигом. Пустотелые керамические кирпичи очень популярны в строительстве, их свойства эстетичны, но их вес влияет на будущую нагрузку строительных конструкций.

Клинкерный облицовочный кирпич – это вид керамического материала с более высокими техническими и эксплуатационными характеристиками, так как при его производстве используется специальная глина и обжигается при температуре около 1200°C до полного высыхания. Благодаря своим эргономическим характеристикам этот вид кирпича часто используется для облицовки цоколя.

Фасады из этого вида кирпича считаются предметом роскоши в строительной индустрии. Если сравнивать клинкерный кирпич с керамическим, то клинкерный кирпич имеет большую плотность, меньшее количество структурных пор и меньшее водопоглощение, чем керамический кирпич.

Благодаря этим свойствам клинкерный облицовочный кирпич не теряет своих высоких показателей морозостойкости, сохраняя эстетическую воспроизводимость на протяжении всего срока службы.

Гиперпрессованный кирпич производится из цемента, известняка и ракушечника с помощью процесса уплотнения под высоким давлением и не требует обжига. Они характеризуются идеальной геометрией и высокой плотностью, что придает им высокие прочностные характеристики, но увеличивает их вес. Он также обладает низким коэффициентом поглощения влаги и морозостойкостью.

Силикатный облицовочный кирпич прессуется, но в процессе изготовления используются известь, песок и добавки. Основным преимуществом этого вида кирпича является его низкая стоимость, но во всех остальных отношениях он уступает вышеперечисленным материалам.

Независимо от типа или вида, все облицовочные кирпичи имеют различные оттенки, которые облагораживают здание и эстетически вносят свой вклад в характер здания. Для получения различных оттенков облицовочного кирпича существует палитра всех оттенков путем добавления специальных цветных пигментов. Палитра оттенков позволяет проектировщикам и заказчикам выбрать облицовочный кирпич, соответствующий их архитектурной концепции. Для достижения широкого спектра оттенков цветовые вариации могут быть вызваны отклонениями от стандарта, например, условиями обжига или примесями в сырье. В результате для реализации полученного цвета требуется точная техническая детализация всего производственного цикла.

Вышесказанное не означает, что на этом заканчивается весь перечень ценных наукоемких современных материалов в архитектуре, напротив, существующий расширенный список определяет дальнейшую актуальность данной темы в следующей статье. Исследования современных материалов в строительном секторе необходимы как при их разработке, создании, так и при их выборе и применении в строительном секторе. Это устанавливает новые ориентиры для исследований, которые позволят повысить качество в соответствии со стандартами строительного сектора и ежегодно определяют вехи технологического развития.

Рецензент – Пугачёв Б. А.