бетон

ВОДОПРОНИЦАЕМЫЙ БЕТОН СОБИРАЕТ 4000 Л. ВОДЫ ЗА МИНУТУ

Присоеденено к сообществу: 

Ученые создали водопроницаемый бетон, позволяющий дождевой воде проходить сквозь него в землю.

Ученые создали водопроницаемый бетон, позволяющий дождевой воде проходить сквозь него в землю.

Фирма Lafarge España предлагает прочный бетон Topmix Permeable, который может сливать более 4000 литров воды менее чем за минуту.

Этот тип бетона является отличной заменой асфальту. Он не только значительно уменьшает сток, но и выгодно отличается от других светлым оттенком, благодаря чему остается прохладным летом.

Такое покрытие сейчас часто встречается на детских площадках, стадионах и в парках и выделяется своим привлекательным разноцветьем и высоким качеством.

БИОБЕТОН, КОТОРЫЙ САМ СЕБЯ ЛЕЧИТ

Присоеденено к сообществу: 

Голландский профессор-микробиолог Хенк Джонкерс (Henk Jonkers) из Делфтского технического университета изобрел способ, с помощью которого трещины в бетоне заделываются автоматически.

Голландский профессор-микробиолог Хенк Джонкерс (Henk Jonkers) из Делфтского технического университета изобрел способ, с помощью которого трещины в бетоне заделываются автоматически.

«Мы изобрели биобетон — бетон, который «залечивает» себя сам, используя бактерии», — говорит ученый.

В действительности, при изготовлении нового строительного материала в раствор заранее закладываются капсулы с микроорганизмами и питательной средой для них. При появлении небольших разломов и трещин в них проникает влага и «лечебные» капсулы растворяются, пробуждая бактерии ото сна. Продукт их жизнедеятельности — известняк заполняет трещины и восстанавливает целостность бетона.

Бетон — самый распространенный в мире строительный материал. Секрет его популярности — простота изготовления, прочность и универсальность: его можно применять для строительства, и на суше, и под водой, с его помощью можно возводить здания самых разнообразных форм и назначений — небоскребов, мостов, стадионов и др. А с открытием железобетона, в состав которого входит железная арматура, делающая его еще крепче, архитекторы вообще потеряли всякий страх).

Но и у любого, самого прочного материала есть непреодолимый враг — время. Железобетон не исключение — с течением времени от трескается. В образовавшиеся полости проникает вода, она вызывает коррозию металла, а зимой замерзающий лед расширяет трещины. В результате, сооружения теряют первоначальную прочность, а для ее восстановления требуются дорогостоящие затраты на ремонт или реконструкция, а в отдельных случаях, выходом может быть только снос.

Работу над своим изобретением Хенк Джонкерс начал после того, как к нему обратился инженер-строитель с предложением использовать природные микроорганизмы для создания самозаживляющегося бетона. Микробиолог взялся за решение задачи, но это было непросто — «ломать голову» ученому пришлось более трех лет. Проблема была в том, что бактериям необходимо как-то выживать в очень суровых условиях — плотная каменная среда, с отсутствием влаги (в идеале) и обилием щелочных соединений. Кроме того, бактерии не должны проявлять признаки жизнедеятельности годами, быть в «спячке» до тех пор, пока их не активизирует вода.

Выбор Джонкерса пал на бактерии рода бацилл (палочковидные бактерии, образующие внутриклеточные споры). Их отличительная особенность — способность выживать в агрессивной щелочной среде, а их споры могут находится в анабиозе на протяжении многих лет. Но при активации жизненных циклов бацилл им потребуется питание. Решением мог бы стать сахар — но он сделал бы бетон более «рыхлым», уменьшил его прочность. Много вариантов было просчитано, а оптимальным выбран лактат кальция (кальциевая соль молочной кислоты, применяется в пищевой промышленности в качестве пищевой добавки E327). В качестве герметичной емкости для бактерий решили использовать гранулы с оболочкой из биоразлагаемого пластика.

Бактерии самовосстанавливающегося бетона «просыпаются» с разрушением водой пластической оболочки капсул, начинают активно размножаться и поглощать запасы лактата кальция, образуя ремонтный материал — известняк. Процесс происходит в местах образования трещин, которые автоматически заделываются полученным известняком. Таким образом, дальнейшее разрушение бетона предотвращается без участия человека.

«Это удачное сочетание естественных и искусственных конструкционных материалов», — говорит Хенк Джонкерс. — «Природа безвозмездно снабжает нас множеством технических решений, в этом случае — бактерией, производящей известняк. Если мы сможет имплементировать ее в материалы, мы получим массу выгод. Я думаю — это прекрасный пример удачной «связки» природы и строительных технологий, образующей еще одну новую концепцию».

Оазисы в бетонных кольцах

Присоеденено к сообществу: 

Этот своеобразный садик, где сошлись воедино огонь, вода, бетонные трубы и зеленые кущи, манит тишиной и уютом, располагает к неспешным размышлениям, медитации.

Этот своеобразный садик, где сошлись воедино огонь, вода, бетонные трубы и зеленые кущи, манит тишиной и уютом, располагает к неспешным размышлениям, медитации. Дизайнер Элисон Дуглас построила укрытие для медитации из бетонных колец.

Проект "Pipe Dream" (непереводимая игра слов, "Pipe" означет труба, а выражение в целом – несбыточная мечта, утопия) получил первую премию на Мельбурнской Международной Выставке Цветоводства и Садоводства 2015 года.

Сад, в котором растения подобраны так, чтобы радовать глаз в любое время года, вода, отражающая огонь в очаге – сочетание, на которое можно смотреть, не переставая. Оазис уюта среди стремительной и шумной городской жизни.

Каменная колыбель, защищенная бетонным кольцом, напоминает о «каменных джунглях», в которых мы все обитаем. Тайное местечко, в которое захочется возвращаться снова и снова.

Вечнозеленые растения наполняют палитру художника различными оттенками и текстурами. Синий добавляет в палитру спокойствия и упорядоченности. "Pipe Dream" – место, где можно задержаться, чтобы отдохнуть, поразмышлять, помедитировать, дыша полной грудью.

Бетонная крыша собирающая солнечную энергию

Присоеденено к сообществу: 

Ученые из Швейцарии представили свою разработку, да-да крышу из самого не экологичного материала, способную генерировать электричество благодаря солнцу.

Ученые из Швейцарии представили свою разработку, да-да крышу из самого не экологичного материала, способную генерировать электричество благодаря солнцу.
Начнем с того, что крыша не плоская и не покатая – она изогнутая и состоит из нескольких слоев, благодаря чему и происходит сбор солнечной энергии. Внутренний бетонный лист стал основой для нагревательных и охлаждающих катушек и изоляции, которые, в свою очередь, покрыты еще одним слоем бетона. Фотогальванические элементы, собирающие энергию солнца, установлены на внешней стороне крыши.
Для того, чтобы создать странную изогнутую форму, потребовалась сетка из стальных тросов, покрытых полимерным текстилем. Бетон наносился сначала на сетку, а затем создавалась замысловатая форма. Высота получившейся модели — 7,5 м, а общая площадь ее изогнутой поверхности — 160 м².
Ученые уже в будущем году планируют разместить конструкцию над жилым зданием в Цюрихе. Кстати, крыша изготовлена в основном из не подлежащих повторному использованию материалов.
Ученые говорят об эффективности и дешевизне подобной конструкции, по их мнению, ее сможет установить в будущем в своем доме каждый.
«Мы показали, что можно построить интересную тонкую структуру бетонной оболочки, используя легкую гибкую опалубку. Сложные бетонные конструкции могут быть сделаны без потери большого количества материала при их строительстве», — сказал один из ученых.

Долговечный бетон древнего Рима

Присоеденено к сообществу: 

Среди множества своих талантов древние римляне были пионерами в искусстве изготовления бетона и строительства.

Среди множества своих талантов древние римляне были пионерами в искусстве изготовления бетона и строительства. Качество римского бетона, использованного для строительства акведуков, гробниц, бань, причалов, амфитеатров и домов, было настолько высоким, что многие из этих сооружений стоят и по сей день, не поддаваясь ожидаемым разрушениям времени.

Ученые, стремящиеся разгадать секреты римских мастеров бетона, совершили прорыв в результате анализа большой цилиндрической гробницы, построенной для хранения останков знатной женщины I века до н.э. по имени Цецилия Метелла.

При финансовой поддержке Министерства энергетики США геофизик Университета Юты Мари Джексон объединилась с Линдой Сеймур и Адмиром Масичем из Массачусетского технологического института и Нобумичи Тамурой из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли для проведения углубленного исследования материалов и методов, использованных при строительстве гробницы Цецилии Метеллы. Им было интересно узнать больше о породе, использовавшейся для изготовления римского бетона, и особенно о растворе, который использовался для скрепления бетонных блоков вместе.

То, что они обнаружили, может оказаться весьма актуальным для современной строительной индустрии, поскольку специалисты по строительству ищут способы возведения сооружений, способных прослужить так же долго, как те, что были возведены римлянами более 2000 лет назад.

Удивительная римская бетонная гробница Цецилии Метеллы

Гробница Цецилии Метеллы находится на Виа Аппиа Антика, или Аппиевом пути, древней дороге военных поставок, которая соединяла Рим с Бриндизи на юго-востоке Италии. Строительство этой дороги началось в 312 году до н.э., и она оставалась важнейшей магистралью на протяжении многих веков.

Гробница Цецилии Метеллы огромна по любым меркам. Высота круглого мавзолея составляет 70 футов (21 метр), диаметр - 100 футов (29 метров). Он был построен из бетонных блоков, уложенных на квадратное основание. Сверху он украшен мраморным фризом, а на фризе изображены гирлянды и головы быков. У входа в эту впечатляющую гробницу есть надпись с именем Цецилии Метеллы, которая идентифицирует ее как обитательницу этого сооружения.

Гробница была построена в 30 году до нашей эры, во время правления первого римского императора Августа. Цецилия Метелла удостоилась такой чести благодаря своим связям с двумя важными людьми.

Она была дочерью римского консула Квинта Метелла, который сделал выдающуюся карьеру как полководец. Она также была женой Марка Красса, чей знаменитый отец Марк Лициний Красс был членом первого триумвирата Римской республики вместе с Помпеем Великим и Юлием Цезарем. Учитывая размеры и величие гробницы Цецилии, возможно, ее муж финансировал ее строительство (семья Крассов была сказочно богата).

Даже по сравнению с другими сохранившимися римскими гробницами, захоронение Цецилии Метеллы находится в фантастическом состоянии.

"Строительство этого очень инновационного и прочного памятника и достопримечательности на улице Аппия Антика свидетельствует о том, что она пользовалась большим уважением", - сказала руководитель исследования Мари Джексон в пресс-релизе Университета Юты.

Но почему эта сказочная гробница просуществовала так долго и сохранилась в таком хорошем состоянии?

Оказывается, секрет можно найти в растворе, который использовался для ее сборки.

Открытие правды о лучшем из когда-либо созданных строительных растворов

Как объяснили Мари Джексон и другие ученые в статье о своем исследовании, опубликованной в журнале Американского научного общества, они использовали самые мощные и современные научные инструменты для изучения химической и физической микроструктуры римского бетона и раствора, использованного в гробнице Цецилии Метеллы.

Древние римляне не использовали залитый цемент для изготовления бетона. Вместо этого они использовали заполнители из вулканической породы для строительства грубых кирпичных стен. Хотя вулканическая порода со временем разрушается и осыпается, всего за две-три тысячи лет она разрушается не так сильно по сравнению с другими видами строительных материалов.

Ученые обнаружили, что этот вулканический заполнитель был скреплен римским бетонным раствором, изготовленным из гашеной извести и вулканической тефры (мелкие пористые кусочки вулканического стекла и кристаллов, образующиеся во время извержений). Последняя имелась в изобилии в окрестностях Рима в результате древних извержений вулканов в этом регионе.

Древние римляне понимали, что это чрезвычайно прочная и долговечная формула. Римский архитектор Витрувий, писавший в то время, объяснял, что бетонная технология его народа позволяла возводить сооружения, которые "в течение долгого времени не рассыпаются в прах".

Ранее Джексон и ее коллеги взяли образцы раствора из бетонных руин, связанных с рынком Траяна, коммерческим комплексом, расположенным рядом с римским Колизеем, который был построен в начале второго века нашей эры.

Как и раствор, использованный в гробнице Цецилии Метеллы, этот раствор был сделан из вулканической тефры, взятой из близлежащего потока лавы Pozzolane Rosse, который был остатком извержений вулкана Альбанские холмы, расположенного в 12 милях (20 километрах) к юго-востоку от Рима.

В ходе исследования рынка Траяна ученые определили, что клей, использовавшийся в растворе, представлял собой смесь кальция, алюминия и силиката, которая создавала прочный связующий гель. Это был тот же тип геля, который использовался для изготовления раствора в гробнице Цецилии Метеллы, как показали более поздние исследования, но они обнаружили одно заметное отличие. Раствор из гробницы содержал значительное количество минерала лейцита, богатого калием.

Как выяснилось, именно этот дополнительный минерал, лейцит, обеспечил прочность гробницы.

Когда лейцит подвергается воздействию осадков или грунтовых вод, он растворяется и высвобождает весь содержащийся в нем калий. За столетия весь лейцит в стенах гробницы растворился, а это значит, что значительное количество калия попало в остальную растворную смесь. Ученые обнаружили, что этот калий взаимодействовал с соединениями кальция, алюминия и силиката и в процессе заметно изменил их химическую структуру.

Обычно предполагается, что такая реакция повредила раствор и сделала его менее способным связывать вулканический заполнитель в римском бетоне. Но в данном случае произошло как раз обратное. Химическая реконфигурация раствора увеличила его связующую способность, что означает, что многовековое воздействие воды на бетонные блоки гробницы Цецилии Метеллы действительно сделало их более устойчивыми к растрескиванию, разрушению, скольжению или смещению.

По словам Мари Джексон, химически переработанные химические соединения клея "очевидно, создают прочные компоненты сцепления в бетоне".

Римляне не могли знать, что произойдет с их зданиями через тысячи лет. Но они нечаянно наткнулись на формулу строительного раствора, который выдержит испытание временем лучше, чем любое аналогичное вещество, используемое где-либо еще в мире.

Догоняя римлян, 2000 лет спустя

Министерство энергетики США финансировало это исследование с учетом современных проблем. Ученые департамента надеются создать современные версии древнеримского бетона и раствора, которые будут менее энергоемкими в производстве, чем традиционный цемент, и дольше прослужат при установке в морской (подводной) среде.

"Сосредоточение внимания на разработке современных бетонов с постоянно укрепляющимися межфазными зонами может дать нам еще одну стратегию для повышения долговечности современных строительных материалов", - объясняет ученый из MIT Адмир Масич.

"Выполнение этой задачи путем интеграции проверенной временем "римской мудрости" обеспечивает устойчивую стратегию, которая может повысить долговечность наших современных решений на порядки".

Джексон, Масич и другие члены исследовательской группы по изучению гробницы Caecilia Metella будут участвовать в постоянных усилиях по созданию этого нового и лучшего бетона. Если они добьются успеха, их усилия станут еще одним примером того, как инновации Древнего Рима оказались актуальными для современной культуры.

Регистрация