مصالح ساختمانی نوظهور به موادی گفته می‌شود که به تازگی توسعه یافته‌اند یا کاربردهای جدیدی در صنعت ساخت و ساز پیدا کرده‌اند. این مصالح اغلب دارای خواص بهبود یافته، عملکرد پایدارتر یا کارایی بالاتری نسبت به مصالح سنتی هستند.
در زیر به برخی از مهم‌ترین دسته‌های این مصالح اشاره می‌کنیم:
۱. نانومواد:
- نانو بتن: افزودن نانوذرات سیلیس یا نانولوله‌های کربنی به بتن باعث افزایش مقاومت، دوام و کاهش ترک‌خوردگی آن می‌شود.
- نانو پوشش‌ها: پوشش‌های نانویی می‌توانند خواص مختلفی به سطوح ببخشند، از جمله خودتمیزشوندگی، ضد آب بودن، ضد خراشیدگی، مقاومت در برابر UV و بهبود عایق حرارتی.
- نانو الیاف: استفاده از نانو الیاف در کامپوزیت‌ها و بتن باعث افزایش استحکام و کاهش وزن می‌شود.
- شیشه‌های نانو: شیشه‌هایی با پوشش نانو می‌توانند نور و حرارت خورشید را به طور هوشمندانه کنترل کنند و به صرفه‌جویی در مصرف انرژی کمک کنند.
۲. مواد کامپوزیتی پیشرفته:
- پلیمرهای تقویت‌شده با الیاف (FRP): این مواد سبک و بسیار مقاوم هستند و در ساخت پل‌ها، تقویت سازه‌ها و نماهای ساختمانی کاربرد دارند. الیاف مورد استفاده می‌توانند شیشه، کربن یا آرامید باشند.
- کامپوزیت‌های زمینه فلزی (MMC) و سرامیکی (CMC): این مواد در کاربردهای خاص با نیاز به مقاومت بالا در دماهای بالا یا شرایط سخت محیطی استفاده می‌شوند.
- کامپوزیت‌های چوب-پلاستیک (WPC): این مواد از ترکیب الیاف چوب و پلاستیک بازیافتی تولید می‌شوند و جایگزین مناسبی برای چوب در فضاهای خارجی مانند عرشه و نما هستند.
۳. بتن‌های پایدار و دوستدار محیط زیست:
- بتن با مواد سیمانی مکمل (SCMs): استفاده از موادی مانند خاکستر بادی، سرباره کوره بلند و میکروسیلیس به عنوان جایگزین بخشی از سیمان پرتلند، باعث کاهش انتشار CO2 و بهبود خواص بتن می‌شود.
- بتن بازیافتی: استفاده از مصالح بتنی تخریب شده پس از فرآوری به عنوان سنگدانه در بتن جدید، به کاهش ضایعات ساختمانی کمک می‌کند.
- بتن خودترمیم‌شونده: این نوع بتن حاوی افزودنی‌هایی است که در صورت ایجاد ترک، فعال شده و ترک را پر می‌کنند.
- بتن اسفنجی (متخلخل): این بتن با قابلیت نفوذ آب، به مدیریت رواناب سطحی و تغذیه آب‌های زیرزمینی کمک می‌کند.
۴. مصالح با کارایی ویژه:
- آجرهای تصفیه‌کننده هوا: این آجرها با داشتن پوشش‌های خاص، می‌توانند آلاینده‌های موجود در هوا را جذب و تجزیه کنند.
- بتن رسانای نور (Litracon): این بتن حاوی الیاف شیشه‌ای است که نور را از خود عبور می‌دهد و امکان ایجاد نماهای نورانی را فراهم می‌کند.
- شیشه‌های هوشمند (Smart Glass): این شیشه‌ها می‌توانند میزان شفافیت خود را بر اساس نور، دما یا ولتاژ تغییر دهند و به کنترل نور و حرارت ورودی به ساختمان کمک کنند.
- مصالح عایق حرارتی پیشرفته: عایق‌هایی با عملکرد حرارتی بسیار بالا و ضخامت کم، مانند عایق‌های مبتنی بر آئروژل.
۵. مصالح تولید شده از ضایعات و مواد بازیافتی:
- استفاده از پلاستیک‌های بازیافتی در تولید بلوک‌ها، پانل‌ها و کفپوش‌ها.
- تولید مصالح ساختمانی از ضایعات کشاورزی مانند کاه و کنف.
- استفاده از لاستیک‌های فرسوده در آسفالت و بتن.
مزایای استفاده از مصالح ساختمانی نوظهور:
- افزایش دوام و طول عمر سازه‌ها.
- بهبود عملکرد سازه‌ای (مقاومت، سبکی).
- کاهش اثرات زیست‌محیطی (کاهش انتشار کربن، استفاده از مواد بازیافتی).
- بهبود کارایی انرژی ساختمان‌ها.
- افزایش سرعت و سهولت ساخت.
- ایجاد طرح‌های معماری نوآورانه.
اگرچه برخی از این مصالح هنوز در مراحل تحقیق و توسعه یا تجاری‌سازی اولیه هستند، اما پتانسیل بالایی برای تحول در صنعت ساخت و ساز و ایجاد ساختمان‌های پایدارتر و کارآمدتر دارند. آزمایشگاه‌های عمران نقش مهمی در ارزیابی خواص و عملکرد این مصالح نوظهور و اطمینان از ایمنی و کارایی آن‌ها دارند.
