Visam pasauliui orientuojantis į ekologiją, į beatliekes technologijas, į energijos ir produktų gamybą iš atsinaujinančių šaltinių, statybos produktų ir technologijų sektoriui taip pat keliami ne menkesni reikalavimai. Statybinių medžiagų kūrėjai sukuria medžiagas, kurioms būdingos ne tik geresnės fizinės savybės, bet ir keleto tradicinių medžiagų funkcijų sujungimas. Pavyzdžiui, vietoje anksčiau naudotų kelių medžiagų ar sluoksnių galima panaudoti vieną medžiagą, atliekančią kelias funkcijas.

 Naujoviškos statybinės medžiagos turi išsiskirti geromis fizikinėmis ir mechaninėmis savybėmis, turėti kuo mažesnį šilumos laidumą. Efektyvias medžiagas ir šiuolaikinius reikalavimus atitinkančias statybų konstrukcijas galima sukurti tik tinkamai parinkus ir sujungus jas sudarančius komponentus. Dauguma statybose naudojamų medžiagų – daugiakomponentės.

Termoizoliacija – net iš kosminių technologijų

Ne taip seniai atsirado naujos kartos šilumą izoliuojančios medžiagos „Actis“, kurios žiemą sulaiko šaltį, atspindi kambarių šilumą ir neleidžia jai prasiskverbti į lauką. Kurtos kaip medžiagos kosminiams laivams šiltinti, vėliau izoliacijos „Actis“ buvo pradėtos naudoti ir statybose. Pagrindinis jų pranašumas – nedidelis storis: nuo 10 iki 30 mm. Pagrindinė paskirtis – namų stogų, mansardų, sienų ir grindų šiltinimas. Jos tinkamos naudoti ne tik statant naujus pastatus, bet ir atnaujinant senos statybos.

„Actis“ primena plėvelę, tinka bet kokio tipo paviršiams dengti, prisitaiko prie bet kokios formos. Šios medžiagos karpomos žirklėmis ar pjaunamos specialiu pjovikliu, gali būti tvirtinamos sankabomis, vinimis, klijais ar lipnia medžiaga. Šiltinant pastatus izoliacinėmis medžiagomis „Actis“ nelieka plyšių, per kuriuos gali išeiti šiluma. Ši medžiaga atspindi saulės spindulius į išorę ir apsaugo mansardas nuo perkaitimo. Jai beveik nekenkia drėgna aplinka, o savo savybes ji išlaiko esant didelei temperatūros amplitudei – nuo –40 iki +80 °C.

Dar viena iš „kosminių technologijų“ atėjusi izoliacinė medžiaga – „StoTherm In Aevero“. Aerogelio pagrindu sukurta izoliacinė medžiaga, kurios varža ypač didelė – net 0,016 W/(m·K), o storis – nuo 10 iki 40 mm. Ji ypač efektyvi atnaujinant senos statybos pastatus ar net kultūros paveldo objektus, taip pat namus su klinkeriu bei akmeniu. Lyginant su putų polistirenu (varža 0,032 W/(m·K) ar kitomis izoliacinėmis medžiagomis, ši yra daug pranašesnė.

Lietuviai taip pat gamina šilumos izoliacines plokštes (pavyzdžiui, FF-PIR) iš standžių poliizocianurato (poliuretano) putų (PIR), kurios iš abiejų pusių padengiamos daugiasluoksne aliuminio folija. Poliizocianuratas – tai izoliacinė medžiaga, išsiskirianti itin mažu šilumos laidumo koeficientu (λD = 0,023 W/m·K). Be to, šios plokštės yra iki dviejų kartų plonesnės, lyginant su kitomis izoliacinėmis medžiagomis. Aliuminio folijos sluoksnis veikia kaip garų barjeras, todėl konstrukcija tampa ypač sandari.

Naujieji betonai didina galimybes

Dar viena naujovė, apie kurią prieš keliolika metų būtume pasakę, jog tai utopija – lankstusis betonas. Tai medžiaga, kurios pagrindinė savybė – plastiškumas. Lanksčiojo betono konstrukcijoms būdingas didelis atsparumas smūgiams bei ciklinėms apkrovoms, todėl viena pagrindinių šios medžiagos pritaikymo sričių yra deformacinių pjūvių įrengimas pastatuose ir transporto statiniuose (tiltuose bei viadukuose). Lanksčiojo betono gamybai naudojamas 8–12 mm ilgio ir 40 µm skersmens polimerinis plaušas. Kiekvienas plaušelis padengtas nanometrinio storio danga, kuri, atsiradus konstrukcijose plyšių, leidžia plaušui nenutrūkus praslysti betono atžvilgiu. Dėl to lanksčiojo betono konstrukcijos geba deformuotis išsaugodamos vientisumą ir išvengti suirimo. Tokie plyšiai savaime „užgyja“ dėl nesureagavusių betono dalelių hidratacijos.

Kita naujovė – savaime sutankėjantis betonas. Specialios sudėties, nevibruotas ir kitokiais būdais netankintas mišinys tolygiai užpildo formas ar klojinius.

Konstrukcinės medžiagos: nuo kanapių iki stiklo

Kalbant apie inovatyvias medžiagas, skirtas pagrindinei pastato konstrukcijai, galima paminėti kanapių blokelius, pagamintus iš kanapių spalių bei rišamosios medžiagos. Naujoviškoje statyboje jie dėl savo savybių gali pakeisti lengvojo betono blokelius, yra mažiau kenksmingi aplinkai. Atrodytų, utopija, tačiau Lietuvoje jau yra iš jų pastatytų namų.

Ekologinės statybos entuziastai namus Lietuvoje stato iriššiaudų, kartu naudodami molį, arba iš presuotų šiaudų ryšulių. Tokio namo karkasas padaromas iš medinių konstrukcijų. Vertinant šiaudų šilumines savybes, galima teigti, kad šiaudiniai pastatai labai šilti ir jiems šildyti žiemos metu nereikia daug kuro. Be to, žaliavos šiai statybinei medžiagai apstu.

Visiškai priešinga šiaudams medžiaga, pradedama naudoti statybinių medžiagų gamyboje, yra stiklas. Rinkoje jau yra medžiagų, dengtų skysto stiklo plėvele. Jos pakankamai atsparios vandeniui, rūgštims, karščiui ir šalčiui, tačiau tokias dangas tenka kas kelerius metus atnaujinti. Galimai dėl to medžiagos, dengtos skysto stiklo plėvele, kol kas dar nėra labai populiarios ir jas dar būtina tobulinti.

Dar viena kompozitinė medžiaga – lengvieji keraminiai (keramzitbetonio) blokeliai – dėl savo savybių laikoma inovatyvia.

Keliai – moduliniai, iš plastiko...

Inovatyvios medžiagos naudojamos ne tik pastatų, bet ir, pavyzdžiui, kelių statyboje. Ypač daug pastaruoju metu girdima apie eksperimentinę „plastikinę“ kelių dangą. Nyderlandų įmonė „VolkerWessels“ išvystė idėją, kad kelio dangos įrengimo ir kelių priežiūros išlaidos galėtų būti reikšmingai sumažintos keliams tiesti naudojant perdirbtą plastiką, t. y. įrengiant iš perdirbto plastiko pagamintus kelius „PlasticRoad“.

Plastikiniams keliams būtų naudojamas 100 % perdirbtas plastikas. Kadangi plastiko atliekos yra didelė pasaulinė socialinė problema, o apytiksliai 8 mlrd. kg plastiko atliekų yra išmesta į vandenynus, be to, daugiau kaip 55 % visų plastiko atliekų yra sudeginama, planuojama šias atliekas rinkti ir naudoti kelių gamybai.

Panašiai kaip ir modulinės kelio dangos, plastikiniai keliai būtų gaminami gamyklose, o statybvietėje būtų surenkami iš atskirų homogeniškai pagamintų dalių ir tarpusavyje sumontuojami, taip gerokai sumažinant kelio darbų trukmę.

Greitai kelių statybai ir priežiūrai kuriamos modulinių kelio dangų technologijos. 2001 m. viena didžiausių Nyderlandų kelių infrastruktūros statybos įmonių „Heijmans“ sukūrė kelių technologiją „Modieslab“ – tai gamykloje specialiai pagamintos gelžbetoninės kelių plokštės, kurios vėliau atvežtos į kelio statybos vietą gali būti labai greitai surenkamos ir sumontuojamos, taip minimizuojant transporto eismo uždarymą ir kelio darbų trukmę.

Tipinės „Modieslab“ plokštės yra 32 cm storio gelžbetoninis pagrindas, padengtas 5–7 cm storio dvisluoksniu poringuoju betonu, kurio viršutinis 1,5 cm storio poringojo betono sluoksnis yra smulkesnės, o apatinis 3,5–5,5 cm storio sluoksnis – stambesnės frakcijos. Apatinis sluoksnis leidžia greitai nudrenuoti ant kelio dangos paviršiaus patekusį vandenį ir taip užtikrinti saugų važiavimą keliu (geresnis kelio ir rato sukibimas, mažesnė vandens pleišto tarp padangos ir kelio dangos susidarymo (akvaplaningo) tikimybė), o viršutinis sluoksnis dėl lygios paviršiaus tekstūros veikia kaip triukšmą mažinanti kelio danga.

Plokštės gali būti įrengiamos ant polių arba esamos kelio dangos konstrukcijos.

Inovaciniai sprendimai lemia darnią statybą

Visi inovaciniai sprendimai turi atitikti darniosios statybos reikalavimus. Siekiama naudoti lengvas konstrukcijas, kad reikėtų mažiau technologinės įrangos. Tarkime, gelžbetoninei plokštei pakelti reikia galingo krano, kuris teršia aplinką, be to, jį reikia atsigabenti. Tačiau tokią pat perdangą galima surinkti rankomis iš keramzito blokelių.

Tačiau svarbu atsižvelgti ir į ekonomiškumą. Visada reikia apskaičiuoti, kokio rezultato siekiame, nes, jei siekiame, kad pastatas atitiktų ateities reikalavimus, galbūt išties jo statybai verta rinktis jau minėtas inovatyvias medžiagas ir technologijas, nepaisant to, kad dažnai jos būna brangesnės už šiuo metu naudojamus atitikmenis.

Kita vertus, inovatyvios medžiagos, nepaisant jų galimo brangumo, suteikia ekonomiją statybos ir eksploatavimo metu, nes jos dažnai geriau pritaikomos, yra ilgalaikiškesnės ir vizualiai patrauklesnės. Dažnai jos atsparesnės vandeniui, šalčiui, geriau praleidžia vandens garus, tačiau geriau sulaiko šilumą, atsparesnės mechaniniam poveikiui ir t. t.