Г.Саран, ШУТИС-ийн Материал судлалын төвийн захирал, дэд профессор, доктор (Ph.D), 

Р.Долгоржав, ШУТИС, Хэрэглээний шинжлэх ухааны сургуулийн ХИС-ын багш, МУ-ын мэргэшсэн инженер

Инновац нь барилгын салбарыг сайжруулахад түлхэц болж байна. Олон жилийн туршид тэд томоохон төслүүдийн үр ашиг, аюулгүй байдлыг сайжруулахад гайхалтай амжилт гаргасан. 

Шинэ бүтээлийн нөлөө нь архитектурын программ хангамжаас эхлээд барилгын машин механизм хүртэл барилгын бүх салбарт харагдаж байна. Гэхдээ хамгийн гайхалтай нь ирээдүйн төслүүдийг бодит болгох боломжийг олгодог голлох зүйл нь барилгын материал юм. Жишээ нь карбон бетон, шил модон шал, гэрэл нэвтрүүлдэг хөнгөнцагаан зэрэг материалууд үүнд багтана. Мөн үүний зэрэгцээ байгаль орчин, хүний биед сөрөг нөлөө үзүүлдэггүй экологийн цэвэр бүтээгдэхүүний эрэлт хэрэгцээ улам бүр өссөөр байна. Эдгээрийн нэг болох маалинган бетоны талаар товч дурдъя. 

Энэхүү композит материалыг шохой агуулсан барьцалдуулагч ашиглан барьцалдуулах бөгөөд маалингын тариалангийн хаягдлаас гарган авдаг материал юм. Бүх түүхий эд нь байгалийн гаралтай учраас хортой бодис агуулаагүй байгаль орчинд ээлтэй цэвэр эко бүтээгдэхүүн юм.

Зураг 1. Маалингын бетон

Тус материал нь дулаан тусгаарлах чадвар өндөртэй бөгөөд дулааныг хадгалдаг. Харин зуны улиралд барилгыг сэрүүн байлгадаг давуу талтай. Мөн дуу чимээ тусгаарлахын зэрэгцээ өрөөний чийгшлийг зохицуулдаг. Бас нэг давуу тал нь хортон шавьж, мөөгөнцөрт тэсвэртэй байна. Дахин бүрэн боловсруулж болдог онцлогтой. Цорын ганц сул тал бол шахалтын бат бэх багатай учраас зөвхөн дан барилгад ашиглах боломжтой боловч төмөрбетон  карказтай тохиолдолд олон давхар барилгад ашиглах боломжтой байна.

Маалинган бетон нь байгалийн шохойн барьцалдуулагч ашигладаг тул бүтцийн хувьд тогтвортой биш юм. Шахалтын бат бэх нь үйлдвэрлэснээс хойш 30 хоногийн дараа 0.6 - 0.8 MPа хүрдэг байна. Гэсэн хэдий ч шохой нь олон жил, хэдэн арван жилийн туршид улам бүр хатуурч, тодорхой хугацааны дараа статик даацад хүрдэг. Ийм учраас модон дам нуруу, бетон эсвэл ган дам нурууг ашиглан барилгын ажлын явцад статикийг өөр өөрөөр шийдэх шаардлагатай болдог. Дараа нь тоосго нь дүүргэлт эсвэл дотоод дулаалгад ашиглагддаг. Энэхүү бетон нь маалинган утсархаг материалаас гарган авсан дулаалгын материалаас ялгаатай нь уг бетонд маалингын модлог хэсгийг ашигладаг. 

Зураг 2. Маалингын модны ширхэглэг

Эдгээр нь “Cannabis sativa” ургамлын модлог цөмөөс нэгээс гурван сантиметр урттай хэсгүүд агуулдаг байна. Энэхүү ширхэглэг хэсгүүдийг усаар зуурсан шохойгоор барьцалдуулдаг. Маалингын модны зомгол нь цахиур ихээр агуулдаг бөгөөд энэ нь шохойн магнезиттай карбонизацид орсноор хатуурч бэхэждэг байна. Ингэснээр бетон маягийн олон жилийн турш бат бөх чанараа хадгалдаг материал үүсдэг. 

Маалинган бетон буюу англиар “Hempcrete” нь маш хөнгөн бөгөөд нягт нь 300-400 кг/м3 байдаг. 

Зураг 3.Маалинган бетонон блок

“Hempcrete”-ийн дулаан дамжуулалт нь маш бага, тухайн материалын найрлагаас хамаарах боловч дулаан дамжуулалтын коэффициент дунджаар 0.07 Вт/мК байдаг. Үүгээр барьсан 36 мм зузаантай хана нь Европын эрчим хүчний хэмнэлттэй барилгын стандартыг хангадаг байна. Өөрөөр хэлбэл дулааны алдагдалгүй барилгын шаардлагыг хангана гэсэн үг. Дулааны алдагдал багатай учраас зуны улиралд байшин хэт халахаас хамгаалж сэрүүн тааламжтай уур амьсгалыг бүрдүүлж чаддаг байна.Үүний зэрэгцээ дуу тусгаарлалт нь 37-45 децибелийн хэмжээтэй байдаг ажээ.

Маалинган бетон нь бас ус шингээх чадвартай. Маалинга нь зөвхөн нэг минутын дотор өөрийн жингээсээ дөрөв дахин их хэмжээгээр шингээдэг. Маалинган бетон нь бүрэн хатсан үед чийг, температурыг тэнцвэржүүлдэг бөгөөд ингэснээр энэхүү сүвэрхэг барилгын материал нь гигроскопийн шинж чанартай тул хөгц үүсэх эрсдэлгүй, дотоод орчны хамгийн тохиромжтой уур амьсгалыг хангадаг. Өөрөөр хэлбэл чийгийг шингээж, гадагшлуулах чадвартай учраас хананы гадаргуу дээр чийг үлдэхгүй гэсэн үг юм. Иймээс хүний эрүүл мэндэд хор хөнөөл учруулах хөгц үүсэхээс сэргийлдэг. Шохойны рН өндөр учраас агаараас шингээсэн чийгийг цэвэрлэн ариутгаж, хүний амьдрах таатай орчныг бүрдүүлдэг.

Зураг 4. Тасалгааны чийгшлийг хүний биед тааламжтай байхаар зохицуулдаг

“Hempcrete” нь модлог ургамлаар хийгдсэн боловч галын аюулгүй В ангилал буюу хялбар бус шатамхай ангиллыг хангадаг давуу талтай. Шохой нь маалингын зомголд шингэн эрдэсжүүлдэг тул шатдаггүй болгодог. Маалинган тоосго нь үнэрт бодисуудыг шингээн аваад молекулуудад задалж хуваах чадвартай байна. Ингэснээр хүний үнэр мэдрэх хэмжээнээс бууруулж, хуримтлагдсан үнэрт бодисын молекулууд нь эргэн тойрон дахь агаарт аажим аажмаар ялгардаг тул бараг анзаарагддаггүй ажээ.

Зураг 5. Шатдаггүй бетон

Модноос ялгаатай нь энэхүү барилгын материал нь шавьжид тэсвэртэй, тэр ч байтугай мэрэгч амьтад үүнийг гэмтээж чадахгүй юм.

Мөн харьцангуй хямд барилгын материал юм. Байшингийн метр квадрат тутамд 200 орчим евро буюу 750 000 орчим төгрөг зарцуулагдах аж. Яагаад гэвэл энэхүү материалаар барьсан хананд дулаан тусгаарлах нэмэлт материал шаардлагагүй юм.

Маалинган бетон нь экологийн хувьд маш сайн тэнцвэртэй материал ажээ. Маалингын ургамал нь хүнс, нэхмэлийн үйлдвэрийн хаягдал бүтээгдэхүүн юм. Маалинган ургамал нь модноос 50 дахин хурдан ургадаг бөгөөд нүүрстөрөгчийн давхар ислийг их хэмжээгээр өөртөө холбодог. 

Байшин барих материалд нэгээс хоёр га талбайд ургасан маалингын хаягдал хангалттай төдийгүй, ашигласан бетоныг 100% дахин боловсруулж ашиглаж болохын зэрэгцээ мөн бордоо болгон ашиглах боломжтой давуу талтай байна.

Зураг 6. Дахин боловсруулж бүрэн дүүрэн ашиглах болмжтой материал

Өнөө үед шинэ барилгуудад олон давхаргатай, янз бүрийн тэлэлттэй өөр өөр материалыг  ашиглах нь түгээмэл болсон. Эрт орой хэзээ нэгэн цагт энэ нь конденсац, хөгц, бактери бүхий сул цэгүүдийг бий болгоно. Европт байшингийн ашиглалтын дундаж хугацаа 30-40 жил байдаг бөгөөд дараа нь аюултай хог хаягдал болдог. Байшинг дулаалах болсон шалтгаан нь тав тухаас гадна байгаль орчноо хамгаалахад голлон анхаарч эрчим хүч хэмнэж байгаа нь ойлгомжтой. Үнэн хэрэгтээ энэ нь маш том худал юм. Учир нь ашиглалтын богино хугацаанд хэмнэж чадахаас хамаагүй их эрчим хүч үйлдвэрлэх, устгахад дэмий үрэгддэг гэсэн үг юм.

Маалинган бетон болон бетонон блок зэрэг бүтээгдэхүүнийг үйлдвэрлэх боломжтой. Маалингын бетоныг шахаж бэлтгэсний дараа бүрэн хатаах шаардлагатай бөгөөд гадна заслын ажлыг гүйцэтгэх хүртэл хүлээх шаардлага гардаг нэг дутагдалтай талтай аж. Энэ нь зөвхөн агаарын чигйшил 50%-с дээг байдаг Европод хүндрэл үүсгэдэг бол манай орны хувьд агаарын чийгшил 30%-с бага байдаг учраас нэг их хүндрэл үүсгэхгүй байх магадлалтай. Харин маалинган блок нь урьдчилан үйлдвэрлэж бүрэн хатсан байдаг тул илүү үр ашигтай ажээ.

Зураг 7. Маалинган бетонон блок

Маалингын ургамлыг тусгай байгалийн шохой, эрдэс бодис ашиглан тоосгоны машинд шахаж, агаарт хатаана. Үр дүнд нь янз бүрийн хэмжээтэй маалинган блокыг үйлдвэрлэн нэг сар хатаасны дараа барилгын өрлөгөд ашиглаж болно. Хэдийгээр үйлдвэрлэл нь том хэмжээтэй машин шаарддаг ч байгалийн агаараар хатдаг тул байгальд учруулах хор нөлөө багатай аж.

Тэгвэл маалинган бетоныг бэлтгэхдээ холигч эсвэл бетон зуурагчийг ашиглах нь хамгийн сайн арга юм. Эхлээд шаардлагатай усны 80% -ийг шохойн хамт холигч руу хийнэ. Дараа нь зутан үүсэх хүртэл хэдэн минут хүлээнэ.

Зураг 8. Маалинган бетонон эдлэл бэлтгэж буй байдал

Дараа нь нэг төрлийн гомоген хольц үүстэл шаардлагатай хэмжээгээр маалингын нунтаг нэмнэ. Дараа нь үлдсэн 20% ус нэмж, шаардлагатай бол бага зэрэг  маалингын нунтаг эсвэл шохой нэмнэ. Харин зуурах хугацааг хэтрүүлбэл ширхэглэл ялгарах эрсдэлтэй аж.

Маалинган бетоны экологийн давуу тал нь хүлэмжийн хий CO2-ыг холбох чадвар юм. Бетоны найрлагаас хамааран 70 кг CO2/m³-аас 307.26 кг CO2/m³ хүртэлх хүлэмжийн хийг өөртөө холбох чадвартай гэсэн судалгааны үр дүн байдаг. Эдгээр нь үйлдвэрлэл, тээвэрлэлтийн үеийн CO2 ялгаруулалтаас өндөр (ойролцоогоор 50 кг CO2/m³). Иймээс сүүлийн жилүүдэд архитекторуудын сонирхлыг ихээхэн татдаг материалын нэг болжээ. Жишээ нь алдарт дизайнер Антони Гиббон өөрийн бүтээлдээ маалинган бетоныг ашиглан өвөрмөц шийдлийг үзүүлжээ.

Зураг 9. Маалинган бетонон барилгын зураг төсөл