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20 matériaux de construction novateurs

Au fil des âges, l’industrie de la construction a continuellement eu une série d’innovations. Nous pouvons voir comment les progrès technologiques ont eu un impact sur l’industrie de la construction, du béton durable utilisé dans les structures anciennes à l’acier utilisé dans les ponts et les gratte-ciel. Certains matériaux évoluent avec le temps, mais d’autres sont nouveaux dans l’industrie. La nécessité de répondre à la demande de logements, aux catastrophes et à l’escalade des coûts de construction a créé la nécessité de développer de nouvelles solutions innovantes. Cet article traitera de certains des matériaux de construction innovants émergents.

1. Panneaux d’allusion

Les panneaux d’allusion sont une forme de revêtement fabriqué à partir de mousse d’aluminium stabilisée qui crée des panneaux solides et lumineux qui ressemblent à des éponges métalliques. Les panneaux d’allusion ont des caractéristiques distinctes telles que l’insonorisation, la durabilité, la résistance au feu et la facilité d’installation. Ils sont utilisés pour les panneaux muraux, les façades, les plafonds, les revêtements de sol, les panneaux et les luminaires. Ils ont des applications pratiquement illimitées dans la construction et l’architecture.

2. Bois transparent

Le bois transparent est un matériau de construction révolutionnaire qui est une excellente alternative au verre et au plastique. Il a la même force que le bois d’œuvre et est beaucoup plus léger. Il est fabriqué en comprimant et en traitant de fines bandes de bois. La lignine est remplacée par des polymères pour rendre le bois transparent dans le processus de traitement. Parmi les propriétés favorables du bois transparent, il y a sa faible densité par rapport au verre, sa faible conductivité thermique et sa transmittance optique élevée. La transmittance optique réduit le besoin de lumière artificielle, minimisant ainsi la consommation d’énergie.

3. Hydro-céramique

Les hydro-céramiques sont une nouvelle technologie pour construire des murs et permettent aux murs de réagir aux températures extérieures. Ces murs intelligents sont faits de panneaux d’argile et de capsules d’eau qui absorbent l’eau pour refroidir un bâtiment. Un mur en hydro-céramique agit comme un dispositif de refroidissement en réduisant la température et en augmentant l’humidité. L’eau emprisonnée peut s’évaporer lorsque la chaleur extérieure augmente et expulse l’air froid dans le bâtiment. Ces murs peuvent réduire la température ambiante jusqu’à 5 degrés Celsius. Il augmente également l’humidité dans les climats chauds et secs de 15%, rendant les locaux plus habitables. L’argile et les hydrogels sont peu coûteux, ce qui fait de ces bâtiments une alternative à faible coût.

4. Béton pigmenté

Le béton pigmenté est fabriqué en ajoutant de la poudre sèche ou du béton liquide pendant la phase de mélange. Nous tirons la plupart de ces pigments de l’oxyde de fer ou des colorants. Traditionnellement, le béton est gris, mais le béton pigmenté produit des nuances plus chaudes de jaune, brun, rouge, vert, bleu et leurs dérivations de couleur. Les bétons pigmentés ne sont pas affectés par l’abrasion, et l’exposition à la chaleur et à la lumière ne s’estompe pas les couleurs. Ce type de béton est utilisé pour les planchers, les façades et d’autres applications décoratives.

5. Bambou béton armé

Le béton armé d’acier est l’un des matériaux de construction les plus courants dans la construction. Cependant, le bambou est un matériau alternatif utilisé pour le renforcement. Le bambou est utilisé dans la construction depuis de nombreuses années en raison de ses propriétés de traction exceptionnelles. Le bambou est supérieur au bois et, dans certains cas, à l’acier de construction. La plupart des architectes qui sont d’un état d’esprit de durabilité adoptent le bambou dans la construction. Cependant, le bambou présente certains inconvénients lorsqu’il n’est pas traité. Il peut gonfler avec de l’eau et pourrir. Dans la construction moderne, le bambou n’est pas utilisé à l’état tubulaire naturel. Les fibres végétales sont extraites et combinées avec des résines naturelles, ce qui en fait un matériau très polyvalent avec une matrice structurelle robuste.

6. Briques absorbant la pollution

La durabilité dans la construction est l’un des facteurs de préoccupation majeure. L’augmentation de la densité de population et de la pollution entraîne des défis critiques qui poussent l’industrie à développer des solutions durables. Les briques absorbant la pollution filtrent l’air de l’extérieur et le fournissent à l’intérieur des structures. Ces briques sont des blocs de béton poreux conçus pour diriger le flux d’air vers un système. Ces briques sont bon marché par rapport aux technologies de filtration mécanique. Ils utilisent également moins d’énergie et ne nécessitent aucune main-d’œuvre qualifiée pour construire le système.

Béton d’auto-guérison

7. Béton auto-cicatrisant

Il s’agit d’un nouveau type de béton qui imite la cicatrisation d’un corps humain après avoir eu des blessures. Il y parvient en sécrétant certains matériaux dans le béton. Ce béton est fabriqué en ajoutant des fibres ou des capsules qui ont des liquides adhésifs dans le mélange de béton. Après la fissuration, les capsules ou les fibres se cassent et sécrètent les fluides, cicatrisant ensuite le béton. Cette technologie en est toutefois encore au stade de la recherche. Cette guérison automatique du béton augmentera la durée de vie du béton et réduira les coûts dépensés pour les réparations. Si les fissures se dilatent et arrivent au renforcement, cela conduit à la corrosion. Cependant, ce béton d’auto-guérison empêche cela de se produire.

8. Aérographite

L’aérographite est un matériau fabriqué à partir d’un réseau de petits tubes de carbone creux. L’aérographite est forte et pliable et absorbe les rayons lumineux. L’aérographite est stable à température ambiante et peut résister à beaucoup de vibrations sans dommage. C’est aussi un bon conducteur d’électricité. On peut compresser l’aérographite pour occuper 95% de sa surface normale et être ramené à la forme standard sans dommage. Le stress ne fait que renforcer le matériau. L’aérographène est principalement utilisé dans la construction pour fabriquer des systèmes de purification, des matériaux d’aviation et des satellites.

9. Briques de mégot de cigarette

Selon une étude, rien qu’en Australie, la consommation annuelle de cigarettes est de 25 à 30 milliards. 7 milliards de ces cigarettes sont jonchées. Cependant, nous pouvons incorporer des mégots de cigarettes dans la production de briques, réduisant considérablement le gaspillage produit à partir de ces mégots. L’ajout de crosses aux briques pendant la production réduit également l’énergie dépensée jusqu’à 58%. Les briques avec ces propriétés supplémentaires sont plus légères et ont de bonnes propriétés d’isolation. Les propriétés d’isolation diminuent les coûts de chauffage et de refroidissement dans les logements. Certains chercheurs affirment que les mégots de cigarettes réduisent l’adéquation des briques pour les murs porteurs. Cependant, nous pouvons réduire la concentration pour répondre aux exigences.

10. Ciment générateur de lumière

Selon une étude de l’UMSNH de Morelia, le béton peut absorber et rayonner la lumière, offrant une meilleure fonctionnalité et polyvalence en matière d’efficacité énergétique. Le ciment générateur de lumière a de nombreuses utilisations potentielles. Nous pouvons l’utiliser dans les parkings, les piscines et les panneaux de sécurité routière. Nous produisons ce ciment en modifiant la microstructure du ciment pour qu’il absorbe l’énergie solaire et émette plus tard de la lumière dans l’obscurité. Actuellement, les couleurs du ciment générant de la lumière sont le bleu et le vert, et les entrepreneurs peuvent ajuster l’intensité lumineuse pour répondre aux exigences.

11. Briques d’argile creuse

Les briques font partie intégrante de la construction depuis des temps immémoriaux. Cependant, les briques d’argile creuses sont le nouveau buzz dans la construction. Ils sont perforés et spécialement doublés d’un matériau isolant. Ils sont légers, respectueux de l’environnement et ont une faible absorption d’eau. Ils ont également de meilleures vues esthétiques par rapport aux briques traditionnelles. Étant donné que ces briques sont plus légères, elles favorisent une construction plus rapide et l’achèvement précoce du projet. Ils ont une bonne résistance à la compression et peuvent être utilisés dans les murs de séparation.

12. Graphène 3D

Le graphène est un nanomatériau unique avec des propriétés thermiques, électriques et optiques distinctes. Le graphène 3D a 5% de la densité de l’acier mais est dix fois plus résistant que l’acier. Le graphène avait depuis longtemps intéressé les scientifiques, mais leur forme 2D standard portait peu de fruits dans la construction. L’aube de l’impression 3D a comprimé de petits flocons de graphène sous haute pression et chaleur et a créé des structures comme des cylindres qui pourraient retenir des charges substantielles. Le graphène a le potentiel de supporter des gratte-ciel jusqu’à 98000 pieds.

13. Nanoparticules

La nanotechnologie dans la construction se concentre sur l’utilisation de nanoparticules pour fabriquer des matériaux structuraux solides. Les nanoparticules réduisent également l’utilisation de matériaux naturels car elles fabriquent des matériaux plus robustes qui occupent moins d’espace. Ils sont un moyen plus rapide et plus sûr d’entreprendre des projets de construction. Des exemples de nanoparticules dans le béton comprennent la nano-silice, le nano-titane, les nanotubes de carbone et l’oxyde de graphène. Nous pouvons ajouter ces matériaux au ciment pour améliorer la résistance à la flexion, à la traction et à la compression du béton. Ces matériaux améliorent les performances des structures et leur durée de vie globale. Les nanotubes de carbone dans le béton ont des propriétés autonettoyantes qui facilitent la surveillance de la santé d’une structure.

Briques de laine

14. Briques de laine

Les fabricants fabriquent des briques de laine en combinant la laine avec l’argile utilisée dans la production de briques. Il s’agit d’un pas vers une construction durable car les briques de laine sont un produit zéro carbone. Ils fabriquent les briques dans des fours à briques qui libèrent des vapeurs toxiques avec des concentrations élevées de carbone. La fabrication traditionnelle de briques a de graves répercussions sur l’environnement. Les briques de laine, cependant, combinent la laine, l’argile et les polymères naturels, et ces briques sont stables et utilisent des matériaux naturellement disponibles. Ils sont également plus robustes que les briques conventionnelles.

15. Béton martien

Le béton est essentiel dans la construction de structures sur terre. Cependant, le béton martien peut énormément aider à la construction de structures sur Mars. L’eau est une composante principale utilisée pour la construction sur le terrain. Cependant, Mars a des tonnes de soufre qui couvrent 17% de la superficie totale de la planète. Le béton martien est fabriqué en chauffant le soufre à 240 degrés Celsius et en le mélangeant avec du sol martien. Ce béton atteint des résistances à la compression allant jusqu’à 50 MPa s’il est comprimé avant le durcissement pour réduire la formation de vides. Parmi les avantages du béton martien est qu’il est rapide et facile à utiliser à plusieurs reprises.

16. Soie d’araignée artificielle

La soie d’araignée est l’un des matériaux intrigants de la nature. Il est possible de l’étirer longtemps avant qu’il ne se brise. Des chercheurs de Cambridge ont mis au point des matériaux qui imitent la force et la capacité énergétique de la soie d’araignée. La soie d’araignée artificielle est fabriquée à partir d’un matériau connu sous le nom d’hydrogel, qui est à 98% d’eau. L’hydrogel a des fibres de silice et de cellulose qui forment des fibres fortes une fois que l’eau s’évapore. Il est possible de fabriquer de la soie d’araignée artificielle à température ambiante, ce qui facilite sa production à grande échelle. La soie d’araignée artificielle est 340 fois plus durable que le béton et peut fabriquer des carreaux de construction acoustiques.

17. Verre de production d’énergie

La consommation d’énergie dans les espaces bâtis est une grande préoccupation étant donné que les bâtiments contribuent à 40% des émissions mondiales de carbone. Cela a fait éclore l’idée du verre générateur d’énergie. Les systèmes solaires et éoliens sont utilisés depuis longtemps, mais maintenant, transformer les fenêtres en panneaux solaires est devenu une réalité. Cela a fait éclore l’idée du verre générateur d’énergie. Le verre générateur d’énergie ressemble au verre ordinaire, mais il peut dévier les longueurs d’onde invisibles de la lumière et les convertir en énergie. Ce verre réduit les coûts d’électricité, minimise la pollution et ajoute à l’attrait architectural d’une structure. 

18. Balsa en fibre de carbone

Les gens ont pendant des siècles utilisé le bois de balsa dans la construction en raison de sa force et de sa légèreté. Cependant, le bois de balsa est cher et présente des variations naturelles qui peuvent entraver l’atteinte d’exigences précises. L’injection de résine de fibre de carbone avec du bois de balsa rend un composite d’ingénierie de faible poids et facile à atteindre une rigidité spécifique.

19. Cellulose microbienne

La cellulose microbienne est un matériau de construction durable développé à partir de sources renouvelables et est un mélange de levure, de micro-organismes et de bactéries utilisés pour fabriquer des structures en couches. De nombreuses espèces bactériennes produisent la cellulose bactérienne utilisée dans la fabrication de la cellulose microbienne. Il forme une membrane structurelle que nous pouvons appliquer dans la fabrication d’unités telles que des panneaux et des façades de bâtiments. La cellulose microbienne est biodégradable et ne contribue donc pas à la pollution. Il est également facile et bon marché à produire, donnant ainsi une bonne base pour la production de masse et la construction durable.

20. Biochar

Biochar est une substance qui ressemble au charbon de bois et est fabriqué à partir de la matière organique en décomposition à des températures élevées sans oxygène. Les fabricants ajoutent des additifs pour le sol afin d’améliorer l’absorption de l’eau et de capter l’humidité dans le biochar. Biochar est un bon matériau de construction qui réduit la plupart des émissions de gaz à effet de serre du béton et des plastiques. La conversion du total des déchets organiques dans les décharges en biochar réduirait les émissions mondiales de méthane de 11%. L’ajout de biochar aux briques réduit les quantités de ciment utilisées dans le béton et le dioxyde de carbone global formé lors de la fabrication du béton. Biochar est également utilisé avec des plastiques pour fabriquer des briques et réduire les quantités mondiales de déchets plastiques.

Résumé de l’évaluation

Les matériaux de construction De nouveaux matériaux affectent les processus de construction. Ils offrent une protection structurelle et une consommation d’énergie supérieures. Les nouveaux matériaux de construction sont également conformes aux normes et spécifications durables.

Les matériaux traditionnels disparaîtront entièrement de la scène de la construction ou évolueront vers des moyens plus récents, rentables et respectueux de l’environnement. L’utilisation de nouveaux matériaux réduit les coûts de construction sans compromettre la qualité. Comprendre les tendances des nouveaux matériaux de construction dans l’industrie vous aide à rester sur la bonne voie et à jouer votre rôle dans la conservation de l’environnement.