Строительные материалы будущего

Воронежский опорный университет открывает инновационные возможности применения модифицированного гипса в современном строительстве. Гипс является самым распространенным в природе минералом и относится к группе осадочных горных пород. Как строительный материал, он был известен очень давно — еще около 4 тысяч лет назад, со времен великих египетских пирамид. Гипс использовался и как строительный камень, и как обожженный, измельченный материал для приготовления раствора при склеивании камней в сплошной монолит.

В истории нашей страны тоже были моменты, когда возникала необходимость в строительстве из гипса. В годы Великой Отечественной войны приходилось эвакуировать предприятия тяжелой промышленности, а рабочих заводов — быстро обеспечивать жильем. Так рядом с гипсовым карьером Аракчино в Казани в 1943 году возник целый гипсовый «городок». Жилые дома и Дом культуры, возведенные из гипсовых стройматериалов, до сих пор исправно служат людям.

В чем же секрет этого уникального минерала? Дело в том, что материалы на основе гипса имеют большое количество преимуществ: они абсолютно безопасны для здоровья человека, обладают высокими теплоизоляционными свойствами, повышенной огнестойкостью, сравнительно небольшим удельным весом, а также отсутствием усадочных деформаций. Высокая паропроницаемость таких отделочных материалов позволяет создавать комфортные условия для проживания людей.

Кроме того, энергозатраты при производстве изделий на основе гипса в 4,5–5 раз меньше, чем при использовании цемента. Для сравнения: температура обжига гипсового камня составляет 120–180 градусов по Цельсию, а температура обжига цементного клинкера — от 15 000–18 000 С.

— Капитальные затраты на создание промышленного производства гипса ориентировочно в 2–3 раза ниже, чем на производство цемента, — рассказал газете «Промышленные вести» помощник ректора ВГТУ Анатолий Абраменко. — Сроки набора прочности гипса в 10 раз выше, чем у цемента, а стоимость гипса в мире в 2 раза ниже, чем стоимость цемента.

Вот почему одним из приоритетных направлений науки и промышленности в области строительных материалов на ближайшие годы является внедрение в строительство модифицированных гипсовых материалов, позволяющих сократить сроки строительства и удешевить стоимость возводимых объектов.

В результате проведенных исследований были получены модификаторы гипса, позволяющие использовать гипсовое вяжущее для получения материалов с характеристиками, не уступающими по свойствам материалам на цементном вяжущем. Была доказана возможность получения нового негорючего строительного материала — пеногипсобетона.

— Стоит отметить, что новый вид гипсового вяжущего имеет ряд существенных преимуществ перед цементным: скорость набора прочности, простота производства и доступность сырья, — подчеркнул Анатолий Абраменко. — Мы обосновали возможность строительства экологичного, экономичного, энергоэффективного жилья с использованием в конструкциях зданий пеногипсобетона. Кроме того, была установлена необходимость дальнейшего развития и внедрения научных исследований в области производства и применения модифицированных гипсовых вяжущих в строительстве.

Особый интерес представляет такая разработка ученых, как комплексная стяжка. Безусадочность, трещиностойкость, легкость — далеко не все ее преимущества. Главное — обеспечение более высокого уровня шумоизоляции в помещениях, ведь ни для кого не секрет, что одной из наиболее серьезных проблем современных новостроек является как раз низкий уровень шумоизоляции.

Проведенные лабораторией акустики залов НИИ строительной физики РААСН исследования акустических свойств слоистой конструкции пола показали значения снижения приведенного уровня ударного шума в 24 дБ. Стоит отметить, что индекс снижения приведенного уровня ударного шума частично зависит от толщины несущей части (плиты) перекрытия. В соответствии с требованиями ИСО­717 все значения индексов должны быть приведены к эталонной несущей части перекрытия, индекс изоляции ударного шума которой составляет 78 дБ. Согласно требованиям СНиП 23­03­2003 «Защита от шума» индексы снижения приведенного уровня ударного шума в зависимости от категории здания не должны превышать:

в домах с высококомфортными условиями (категории А) — 50 дБ

в домах с комфортными условиями (категории Б) и с предельно допустимыми условиями (категории В) — 55 дБ.

Исходя из этого, комплексная стяжка, разработанная учеными вуза, обладает высокими звукоизоляционными свойствами и может быть использован в домах и жилых помещениях категории А. Ее применение позволит повысить уровень тишины, а следовательно, и комфорта проживающих.

Разработки ученых опорного университета получают всестороннюю поддержку региональных властей и вызывают заинтересованность партнеров вуза — ведущих строительных компаний региона.

В результате проведенных исследований в рамках реализации стратегического проекта вуза «Новые отраслевые решения сухих строительных смесей» учеными Воронежского опорного университета разработана линейка новых материалов на основе гипса.

Ирина Ларина •

Справка. Опытно-экспериментальные работы, проведенные в вузе, показали следующие возможности:

 строительство из гипсовых материалов малоэтажного жилья;

 изготовление высокопрочных звукотеплоизолирующих полов в общественных и жилых помещениях;

 утепление чердачных перекрытий и верхних этажей зданий путем механизированной заливки смеси;

 получение увеличивающегося в объеме газогипсобетона;

 применение модифицированных гипсовых материалов в 3D строительных принтерах и т.д.