Один из главных строительных материалов современности — бетон (традиционно он представляет собой смесь цемента и песка). Древние египтяне в строительстве пирамид не использовали цемент. А современное строительство без цемента — немыслимо. Тем не менее, сегодня используется несколько видов бетона без цемента. У каждого из них свой состав, предназначение и своя история.
Идея воссоздания древнейшего (бесцементного) способа строительства вызвана не только познавательным интересом. Несмотря на использование местного сырья, производство цемента требует все больше и больше затрат.
С каждым годом дорожают энергоресурсы, ужесточаются требования экологов к оборудованию цементных заводов — эти и другие факторы вынуждают производителей постоянно повышать цену. В результате цемент становится менее доступным потребителю, что в ряде случаев ставит под сомнение окупаемость цементных заводов и целесообразность производства.
Поиском альтернативного сырья исследователи начали заниматься уже в середине прошлого века. Эстонский ученый, директор конструкторского бюро «Дезинтегратор» Йоханнес Хинт, специализирующийся на силикатных материалах, разработал состав силикальцита, а также оборудование для его производства.
Основным преимуществом предложенной им технологии является механическая активация смеси извести и песка. Ранее был известен лишь метод магнитной активации, который обходился значительно дороже. Помимо этого, по технологии Йоханнеса Хинта, использование неочищенного или содержащего глину песка не только допускается, но даже приветствуется, требования к качеству извести также не слишком высоки.
Силикальцитное сырье
Прочность силикальцитных изделий определяет способ помола песка и извести. Йоханнес Хинт добился необходимой тонкости измельчения с помощью дезинтегратора, созданного в его же конструкторском бюро.
По себестоимости сырья и оборудования производство силикальцита оказалось вдвое выгоднее производства бетона на цементной основе, при этом силикальцит нисколько не уступает по строительно-техническим показателям.
Завод, выпускающий силикальцит, не только экономичнее и компактнее, он также может быть мобильным и производить материал непосредственно на месте строительства. Таким способом были построены целые населенные пункты и множество зданий в разных городах, которые в отличном состоянии и по сей день.
Силикальцит универсален и экономичен, может использоваться как утеплитель или придавать конструкции дополнительную жесткость.
К сожалению, политизированной системе СССР деятельность изобретателя пришлась не ко двору. В 1982 году против директора конструкторского бюро было возбуждено уголовное дело. Труды ученого были скомпрометированы, его лишили всех наград и званий, его работа была остановлена. Йоханнес Хинт не дожил до дня своей полной реабилитации.
Силикатный бетон
У плотного силикатного бетона без цемента много общего с силикальцитом. В его состав входят чистый кварцевый песок в качестве уплотнителя и кальциевая известь в качестве связующего. Силикат незаменим там, где арматура особо нуждается в защите от коррозии, в остальном его применение довольно ограничено.
Шлакощелочной бетон
Не меньшего внимания заслуживает шлакощелочной бетон товарный, также изготовленный на силикатной основе. Измельченный шлак заливается щелочным компонентом, например, растворимым силикатом натрия.
- Шлакощелочной бетон — на редкость морозоустойчивый материал, способный выдержать не одну сотню циклов замораживания и оттаивания.
- Примечательно, что за годы эксплуатации прочность сооружений из шлакощелочного бетона не уменьшалась, а возрастала в полтора, а то и в два раза.
- Данный вид бетона часто используют при изготовлении бордюров и тротуарных плит.
Бетон из химических отходов
В производстве бетона нашлось применение химическим отходам. Вместо опасной и дорогостоящей утилизации, их теперь отправляют на переработку. Жидкие отходы становятся связующими компонентами для целой группы бетона без цемента — полимербетонов.
Серобетон. Разработка серобетона была вызвана необходимостью утилизации отходов серы. В результате получился серополимер, который повсеместно используют при изготовлении фундаментов, для отделки подземных конструкций, заборов и фасадов зданий.
Серобетон устойчив не только к низким температурам, но и к воздействию кислотной среды. Затвердевший полимер превращается в камень. Канадские исследователи экспериментально доказали, что серобетон более тридцати лет может находиться в серной кислоте, не теряя своих свойств. Вернуть его в жидкое состояние возможно лишь при температуре свыше 150 градусов по Цельсию.
Битое стекло после соответствующей обработки также становится сырьем для еще одного универсального строительного материала — стеклобетона, из которого делают колонны, барельефы, имитацию старинной лепки и даже стены, способные пропускать свет.
