Ежегодно во второе воскресенье августа в России отмечают День строителя. В этом году праздник выпадает на 9 августа. Дата объединяет тех, кто проектирует, возводит и совершенствует здания, дороги, мосты и инфраструктуру. В преддверии профессионального праздника мы собрали пять разработок ученых Архитектурно-строительного института ЮУрГУ – от бетона, который сам себя очищает, до технологии подводного строительства без тяжелой техники.
Самоочищающийся бетон из промышленных отходов
Ученые ЮУрГУ запатентовали бетон, который разлагает на поверхности органические загрязнения от выхлопных газов, дыма и промышленных выбросов. В основе – шлам лакокрасочного производства, содержащий диоксид титана в редкой активной форме анатаза. Под воздействием солнечного света он запускает окислительную реакцию, и вредные вещества распадаются на безопасные компоненты, которые потом смываются дождем. Технология решает сразу две задачи: создает недорогой самоочищающийся материал и утилизирует опасные отходы. Разработчики – научная команда профессора Тамары Черных.
Самовосстанавливающийся бетон с бактериями
Тот же коллектив кафедры строительных материалов и изделий предложил вводить в бетонную смесь бактерии Bacillus subtilis (сенную палочку) и органическую ?еду? для них – лактат кальция. Когда в конструкции появляется трещина, бактерии просыпаются от попадающей на них влаги, перерабатывают лактат в кальцит и в процессе своей жизнедеятельности ?залечивают? повреждение. Сам процесс идет в пять раз быстрее, чем естественное ?заживление? бетона, а бактерии способны жить в состоянии спор более 200 лет. Разработка особенно актуальна для мостов, тоннелей и прибрежных сооружений.
Сорбционно-активный бетон из отходов добычи ископаемых
Доцент Марина Бутакова и коллеги создали бетон на основе доломитового щебня – вскрышных пород Саткинского месторождения. Эти породы формируют отвалы, занимающие плодородные земли. Ученые превратили их в материал, который, покрывая дороги, не только поглощает дождевую и сточную воду, но и очищает ее от цинка, мышьяка, тяжелых металлов и аммиака. Себестоимость такого бетона минимальна: основной компонент достается почти бесплатно. Покрытие подходит для пешеходных зон, велодорожек, парков и детских площадок.
Легкий и прочный кирпич из осадков водоочистки
Доцент Марина Белканова и заведующий кафедрой заведующий кафедрой строительных материалов и изделий Александр Орлов предложили использовать отходы городских очистных сооружений для производства строительной керамики. Осадок по составу близок к глине: в нем много алюмосиликатов. После замораживания, оттаивания и подсушки его добавляют в глиняную шихту. Органика выгорает при обжиге, делая кирпич более легким и теплым. Добавка работает как плавень, повышая прочность. Технологию проверили на заводе ?Кемма? – брак при сушке снизился, кирпичи перестали растрескиваться.
Подводное бетонирование без кранов
Группа ученых – Тагир Хафизов, Альберт Байбурин, Андрей Овчинников и директор Архитектурно-строительного института ЮУрГУ Александр Киянец – запатентовала новую технологию возведения подводных сооружений. По такой методике бетонная цилиндрическая стена формируется прямо на плавучей опалубке-понтоне и под собственным весом опускается на дно. Процесс контролируется лебедками, а размыв грунта и якорение происходят через полые трубы. Внутри откачивают воду и бетонируют распорки. Технология позволяет строить защитные дамбы, платформы и даже жилые комплексы в море без использования дорогостоящих доков и тяжелой техники.