Statybų inovacijos – nuo biobetono iki papildytos 4D realybės

2018 m. balandžio 23 d.

Giedrė Linden

Naujosios technologijos neaplenkia ir statybų pramonės.Daugybė mokslininkų visame pasaulyje, taip pat ir Lietuvoje, kasmet nenuilsdami tobulina esamas statybines medžiagas ir kuria naujas. Taip pat diegia statybų procesą turinčius palengvinti ir didesnę saugą statybų aikštelėje galinčius užtikrinti išmaniuosius prietaisus ar programėles.Tad kokių naujovių galime tikėtis jau artimoje ateityje?

Ledą tirpdantis betonas

Škotijos Dani universitetas kuria „kaistantį“ elektrai laidų betoną, kuris galėtų padėti žiemą sumažinti kelių apledėjimą ir ištirpdyti ant jų paviršiaus esantį sniegą. Betoną turėtų kaitinti energijos poliai. Panaši sistema nuo apledėjimo saugo Olandijos ir JAV tiltus bei šaligatvius, o dabar tokia taip pat siekiama apsaugoti ir Škotijos kelius.

Atsinaujinantis betonas

Duobės keliuose ir ant tiltų kelia bėdų ne tik Lietuvoje. Tačiau gali būti, kad šiai problemai jau rastas puikus sprendimas.

Mičigano civilinės ir aplinkos inžinerijos profesorius Victoras C. Li sukūrė „sugyjantį“ betoną. Jis lankstus, tačiau įtrūkęs suauga.Norint sukurti „sugyjantį“ betoną, visų pirma reikėjo išsiaiškinti, kaip kontroliuoti ir sumažinti įtrūkimų dydį. Įkvėpimas atėjo, stebint perlamutrinį abalonių kriauklių paviršių, turintį ypatingą struktūrą.

„Jeigu į perlamutrą pažvelgsime pro mikroskopą, pastebėsime, kad jis labai sluoksniuotas“, – aiškina mokslininkas. Šie perlamutro sluoksniai gali judėti ir užeiti vienas ant kito, sudarydami labai tvirtą, bet kartu lanksčią medžiagą. V. C. Li mano, kad panašiai iš daugybės vienas kitą dengiančių mikropluoštų galima pagaminti ir betoną, kuris būtų lankstus, bet tvirtas. Itin perkrautas betonas šiek tiek deformuotųsi, tačiau dėl lankstumo įtrūkimai nepadidėtų. Svoris tiesiog pasiskirstytų per visą paviršių ir vienai vietai tenkanti apkrova išliktų maža.

Mikroįtrūkius padėtų užtaisyti į juos patenkantys vanduo ir anglies dvideginis (CO2), sureagavę su esamomis betono dalelėmis. Tai sukurtų klijus, kurie ir suklijuotų įtrūkius.

Betoną „gydys“ ir bakterijos

„Sugydyti“ betoną gali padėti ir bakterijos. Mokslininkai atrado greta aktyvių ugnikalnių besiveisiančių bakterijų, kurias panaudoję sukūrė biobetoną. Jis „sugyja“ panašiai kaip lūžę žmogaus kaulai – mineralizacijos būdu.

Bakterijos ir kalcio laktatas sumaišomi su vandeniu ir betonu. Jeigu eksploatuojamas betonas įtrūksta ir į vidų patenka vandens, bakterijos suėda kalcio laktatą ir pagamina klinčių, kurios ir užlopo įtrūkius. Įtrūkiai sugyja per maždaug tris savaites. Kuo jie mažesni, pavyzdžiui, 0,8 mm pločio ar mažiau, tuo veiksmingiau vyksta „sveikimo“ procesas.

Penkiskart tvirtesnis superbetonas

Montanos valstybinio universiteto (JAV) laboratorijos mokslininkai sukūrė ir superbetoną. Jis gali atlaikyti net 9 071,84 kg, taigi yra penkis kartus tvirtesnis už įprastą betoną. Montanos transporto departamentas šį superbetoną jau panaudojo kai kuriems tiltams valstijoje statyti.

Vienintelis šios medžiagos trūkumas – didelės gamybos išlaidos. Tačiau eksperimentuodami universiteto inžinieriai rado būdą, kaip jį padaryti atsiperkantį.

Dabar tokie JAV miestai kaip Kalispelis, jau užsakė pagaminti didelius kiekius tokio betono ir ketina jį naudoti įvairiems statybų projektams.

Betonas su medžio nanokristalais

Purdue universiteto (JAV) mokslininkai kuria betoną, kuris būtų lengvesnis už įprastą, tačiau kartu išliktų tvirtas. Tai ketinama padaryti į betoną įmaišant mikroskopinių nanokristalų iš medžio.

Šitaip patobulintas betonas gali smarkiai pakeisti statybų pramonę ir architektūrą, nes iš jo galima statyti plonesnius ir lengvesnius objektus, kurie išliktų tokie pat tvirti, kaip ir pastatyti iš tradicinio betono.

Be to, naudojant tokį betoną į aplinką išsiskirtų mažiau CO2. Tai svarbu, nes betono gamintojai atsakingi net už 8 % į aplinką visame pasaulyje išsiskiriančio CO2 – pagrindinės klimato kaitos priežasties.

Greitai toks betonas iš laboratorijos persikels į praktiką. Jis bus pritaikytas šį pavasarį Kalifornijoje statant tiltą.

CO2 panaudos gamybai

Vis didesnis dėmesys pastaruoju metu skiriamas ir ekologijai. Pavyzdžiui, jau sukurta technologija, padėsianti CO2 panaudoti gaminant betoną, sumažinsianti šiltnamio efekto dujų kiekį ir sukursianti kokybiškesnį bei geriau veikiantį produktą.

Dėl sukurtos technologijos CO2 dujos chemiškai reaguotų su kalcio hidroksidu ir betono vandeniu, suformuodamos nanomedžiagą – nepermirkstantį kalcio karbonatą. Taigi į atmosferą gamybos proceso metu patekusios dujos bus sugaunamos ir taps produkto dalimi. Be akivaizdžios naudos aplinkai, šis cheminis procesas padeda pagaminti betoną su geresniu stipriu gniuždant ir geresnėmis eksploatacinėmis savybėmis.

Elektra aprūpinantys stiklai

Nors pastaruoju metu daugiausia skelbiama apie betono – populiariausios statybinės medžiagos – patobulinimus, kitų produktų gamintojai taip pat nestovi vietoje.

Pavyzdžiui, kompanija „Onyx Solar“ sukūrė skaidrų stiklą su fotovoltiniais elementais. Šis stiklas generuoja elektrą iš saulės šviesos. Vartotojams kompanija siūlo įvairių formų, spalvų, skaidrumo, storio ir dydžio stiklų, generuojančių elektrą.

Virtuali realybė

Prognozuojama, kad 2018 m. atsiras daug naujų papildytos realybės programėlių. Jau dabar pasaulinėje statybų pramonėje vis labiau įsigali virtuali ir net papildyta realybė. Kai kurios kompanijos spėjo panaudoti 4D realybės modelius, leidžiančius į planuojamo objekto aplinką visiškai panardinti būsimus jo statytojus ir savininkus. Tai padeda lengviau suprasti būsimą statybų eigą, suplanuoti kiekvieną statybų projekto etapą, pagerinti saugumą, veiksmingumą ir sukurti tinkamesnį bei kokybiškesnį galutinį produktą.

Nešiojamosios technologijos

Išmaniosios technologijos gali padėti užtikrinti ir didesnį saugumą statybų aikštelėje. Įvairūs nešiojamieji išmanūs prietaisai leidžia stebėti aikštelėje dirbančius darbuotojus, sekti, ar jie nepažeidžia saugos, pavyzdžiui, nedėvi šalmo, laiku juos įspėti apie gresiančius pavojus ir, jei kas nors nukrenta ar kitaip susižeidžia, iškart iškviesti pagalbą. Tai vos kelios pastarojo meto statybų naujovės. Apie daugiau jų mes ir toliau pasakosime žurnale „Structum“.

/img/banners/340x600.gif
Būk pirmas!