Бетон живой


«Живой» бетон «лечит» свои трещины. Интернет журнал о новых технологиях

«Живой» бетон «лечит» свои трещины

Теги: Разработки , Наука , Строительство , Новые материалы

В настоящее время бетон является самым популярным материалом для строительства. С тех самых пор, когда римляне построили из него пантеон 2000 лет назад, в мире строительных материалов практически ничего не поменялось. Люди продолжают использовать именно бетон. Но поскольку технологический прогресс не стоит на месте, ученые всегда искали пути, чтобы улучшить этот популярный материал и сделать его еще более прочным и долговечным. Ведь, несмотря на то, что из бетона можно строить в буквальном смысле «на века», так или иначе со временем он изнашивается, на поверхности появляются трещины, которые становятся все более глубокими. В конечном счете, это приводит  к тому, что здание может полностью разрушиться.  Проблема, конечно, кроется не в самих трещинах. А в том, что через них в материал попадает вода, которая размывает его изнутри. Таким образом рушатся фундаменты зданий.  Помимо бетона, фундамент состоит также из стальной арматуры, и не секрет, что коррозия металла, возникающая из-за воды, приводит к разрушению и стального каркаса. Но решение этой проблемы нашел профессор Технологического Университета в Нидерландах, Henk Jonkers.

Он и его группа исследователей изобрели вид бетона, который прослужит если не вечно, то очень и очень долго. Этот материал ученые назвали  биобетоном, и его принципиальной особенностью является то, что он способен «заживлять» свои  трещины самостоятельно. Это происходит с помощью особого вида бактерий.

Приготовление смеси для бетонирования осуществляется тем же самым способом, что существует сейчас. Ничего не поменялось. Кроме одного. При  смешивании необходимо добавить тот самый «лечащий ингредиент». Он вступит в действие лишь тогда, когда в готовый затвердевший фундамент начнёт попадать вредоносная вода, создавая трещины и коррозию в арматуре. До этого момента «секретный ингредиент» не вызывает никаких изменений в структуре бетона.

Хэнк Джонкерс по специальности является микробиологом, а искать решение для восстановления бетона он начал совершенно случайно. В далеком 2006 году, один его знакомый, технолог по бетону, спросил, можно ли использовать бактерии, чтобы восстанавливать бетон. С тех самых пор Джонкерс искал ответ на этот вопрос. И вот, наконец-то нашел.

Сложность поиска решения состояла по большей части в одном  - необходимо было найти такие бактерии, которые будут способны выжить в этом суровом материале. Ведь бетон, как скала, как камень – его поверхность очень сухая для того, чтобы там могли выживать бактерии. Тем более, они должны жить там много лет, до того, как в бетон попадет вода, и они смогут начать размножаться. Ученый выбрал бактерии Bacillus, поскольку они спокойно процветают в щелочной среде и могут выжить множество десятилетий без воды и кислорода.

Но тут возникла и другая проблема. Как заставить бактерии производить ремонтный материал для бетона, проще говоря, известняк? Для того чтобы производить известняк, бактериям необходим источник питания. Сначала Джонкерс думал добавить в бетонную смесь сахар, но сахар оказался не вариантом, поскольку  он бы сделал бетон очень слабым и мягким. Тогда ученный решил использовать лактат кальция, поместив и бактерии, и «пищу» для них, в специальные биоразлагаемые капсулы. Именно эти капсулы и являются «секретным ингредиентом», который добавляется в бетон при его замешивании.

В настоящее время Джонкерс и его бактерии -  это начало новой эры в био-строительстве.

сnn.com

posterspb.ru

Живой биологический бетон может излечивать себя и увеличивать свою долговечность!

 

Долговечность бетона может значительно увеличиваться благодаря бактериям! Такой технологический прорыв в строительной индустрии может обеспечиваться благодаря изобретению нового вида бетона — bioconcrete.

Бетон является самым популярным в мире строительным материалом. С тех пор древние римляне построили свой знаменитый Пантеон около 2000 лет назад, многие строители пытались найти способы, чтобы сделать бетон еще более прочным.

Независимо от того, насколько тщательно смешиваются материалы при приготовлении бетонной смеси или на сколько тщательно бетон армируется, все бетонные поверхности в конце концов имеют трещины. При определенных условиях эти трещины могут привести к катастрофическому коллапсу.

трещины в бетоне

Проблему с трещинами в бетоне тщательно исследовали специалисты Технологического университета Делфта в Нидерландах. Если есть трещины в бетонной поверхности, то вода поступает через них во внутрь бетонной массы чем ослабляет саму строительную смесь. Вода также попадает на стальную арматуру и такие стальные арматурные стержни подвергаются усиленной коррозии с разрушением структуры.

Теперь же специалисты в области строительных материалов придумал совершенно новый способ увеличения долговечности бетона, конкретизируя его более длительный срок службы. Был изобретен bioconcrete — такой бетон, который лечит сам себя с помощью бактерий.

Новый биологический бетон — Bioconcrete

Bioconcrete смешивается как обычный бетон, но с дополнительным ингредиентом — с биологическом агентом. Он остается неизменным во время смешивания, только при растворении становится активным, если через конкретные трещины вода попадает в систему бетонной смеси.

Известный микробиолог Jonkers начал работать над данной проблемой в 2006 году, когда некоторые строительные технологи спросили его о том, можно ли бы использовать бактерии, чтобы сделать самовосстановление бетона.

Bioconcrete

Bioconcrete

Для микробиолога потребовалось три года, чтобы разрешить эту проблему — были некоторые сложные проблемы, которые необходимо было преодолеть. Необходимо было найти тот вид бактерий, которые могли бы выжить в суровых условиях бетона.

Такой строительный материал является довольно таки очень сухим. В этом вся проблема. Бетон к тому же является чрезвычайно щелочным и исцеляющие бактерии должны были ждать в состоянии покоя в течение многих лет, прежде чем активироваться водой.

Бактерии увеличивают долговечность бетона!

Микробиолог Jonkers выбрал свои бактерии для работы, потому что они процветают в щелочных условиях и производят споры, которые могут выжить в течение десятилетий без еды и кислорода.

Следующей задачей было обеспечить бактерии источником питания. Сахар был одним из вариантом, но с добавлением сахара в бетонную смесь долговечность бетона будет ослаблена и он будет мягким и слабым.

В конце концов, Jonkers выбрал лактат кальция, размещая бактерии и лактат кальция в специальные капсулы, изготовленные из биоразлагаемого пластика, и добавляя эти капсулы к влажной бетонной смеси.

Когда трещины в конечном итоге начинают формироваться в самом бетоне, вода поступает во внутрь бетонной смеси и открывает специальные капсулы. Бактерии затем начинают прорастать, размножаться и питаться лактатом. При этом кальций с ионами обеспечивает образование карбоната кальцита, или другими словами известняка, который закрывает и блокирует трещину.

Теперь микробиолог Jonkers надеется, что его бетон может стать началом новой эры современных биологических зданий. Это будет являться сочетанием самой природы со строительными материалами.

Природа поставляет нам много функциональных возможностей практически даром и бесплатно. В данном случае, это видно на примере известняк-продуцирующих бактерий.

Если ученые успешно смогут реализовать данную технологию в строительных материалах, то человечество действительно сможет извлечь из этого громадную пользу. Это станет действительно прекрасным примером использования природы и встроенной среды вместе в одной новой очень эффективной строительной концепции.

Поделитесь с друзьями!

turbomobi.ru

Геобетон - бетон древних строителей

Искусственный камень Аглай геобетон kamen Aglay geobetonПоскольку обещал написать тему про геобетон, выполняю сие действие, хотя эта тема идёт в разрез с моим пониманием об окружении себя живыми творениями. Хотя бы потому что, чтобы его создать надо разрушить камень, любую каменную породу, если это конечно идеальный геобетон из камня. Потому как рецептов на сей день существует немало и не везде требуется каменная порода. Кроме того я заметил в экопоселениях как бы люди плохо к цементу не относились, они всё равно его используют, хотя бы для фундамента. Но лучше уж использовать геобетон, чем обычный, который сегодня используется в строительстве.Но по поводу разрушения каменных пород  хочу заметить это углублённая тема. Любой камень со временем рассыпается в прах. И посредством природных явлений, времени, действий микробов, этот самый прах заново превращается в каменную породу. Природный круговорот? Вероятно. Окаменелость также происходила естественным образом на озёрных, речных днах при высыхании ила.Древние следы динозавровГоры Кугитанга-следы диназавров в илистом грунтеКаменные колеи Крыма Kamennyye koleiкаменные колеиВообще понятия живой, не живой, растолковывается по разному. Веды учат, что минеральное царство это один из этапов эволюции духа, помимо растительного, животного и человеческого мира. Буддисты также утверждают что, всё что мы видим - всё живое, всё состоит из атомов, которые вибрируют(производят ток). Любая вибрация от жизни. Согласно Ведам даже песчинки живые, вода. Но есть такое понятие мёртвая и живая материя. И та и та материя состоит из атомов.Так вот, живая материя способна само воспроизводиться(давать потомство), улучшаться со временем, приобретать новые качества(силу, прочность, вес, скорость, самые разнообразные в зависимости от материи), стареть, умирать. Мёртвая же материя только разлагается. Вы срубили живое дерево. Всё оно погибло и стало мёртвой материей - бревном которое разлагается. Геобетон(искусственный камень)как было уже замечено учёными, может со временем улучшать свои качества.Что такое цемент и чем он вреден? Это просто размолотый в пудру и прокаленный на солнце или в печи известняк.Т.е вредна сама цементная пыль при работе, также производство цемента(его обжигание при высоких температурах). Об этом много можно прочесть в просторах интернета, не буду разжёвывать. От пыли существует респираторы, кожу желательно тоже спрятать. Сушить на солнце.Что нам известно о геобетоне? На само деле его использовали очень давно, используют и сегодня. Например один из учёных  химик Жозеф Давидович(Joseph Davidovits) утверждал, что пирамиды в Египте строились из геобетона, ещё его называют протобетон. Согласно его словам строители пирамид использовали для получения бетонной смеси:

Нильский ил около 5 %Известняковую пыльВоду

Заливали в формы и нагревали до 900 градусов, и потом долго остужались. В результате чего получались прочные каменные блоки. Кроме того это делалось прям на месте. Учёными были проведены анализы образцов пирамид Гизы подтверждающий такой расклад. Спектральный и минеральный анализ показали , блоки пирамиды Хеопса состоят из смеси песка,известняка и глины.Также  Жозеф Давидович давал и др. рецепт геобетона:

ил из Нила растёртый в пыль, просушенныйгравий известняка растёртый в пыльповаренная сольЗольная пыль(зола унос) – компонент, который сам по себе обладает высокими технологическими и физическими свойствами. В частности – высокая прочность , которая сравнима с природным гранитом, меньшая степень усадки, низкая проницаемость, высокая стойкость материала к воздействию высокой температуры и коррозии. При добавлении в смесь улучшает прочность и долговечность бетона на 75%.дробленая известь (в небольшом количестве).

Были споры по поводу невозможности подъёма многотонных блоков на высоту, как выясняется это и не нужно было. Ещё такой вопрос у некоторых возникнет, а могли ли они формы нагреть до 900 градусов? Да запросто. Зеркала Архимеда. Вогнутые зеркала. Даже огонь не нужен.

Фоменко и Носовский также утверждали что почти все великие древние строения это бетонное литьё. Французские химики 90 х.г-ов. работали над этим, в результате они смогли создать бетонную смесь из любой каменной породы.Особый интерес представляет и Римский бетон.(лат. opus caementicium). Что означает «бутовый камень» и также каменные составляющие в качестве наполнения полостей несущих стен. Камень являлся связующим элементом, который в свою очередь смешивался с песком и известью, затем затвердевал образуя конгломератную массу, подобие современного бетона.

Рецепт Римского бетона прост:3  песка1 известьЕсли песок морской2 песка1 известь

Важным моментом была тщательная трамбовка. Также есть данные что они римляне использовали именно вулканические породы в качестве бута, наполнителя стен. Для морских сооружений они смешивали известь с вулканической золой. Готовый состав(тщательно перемешанный) закладывали в деревянные формы и заливали морской водой, которая вызывала гашение извести(химическую реакцию). Свойства золы я уже описывал, поэтому добавление вулканической золы и морской воды образует довольно прочный строительный блок(бетонную массу). Кроме того такие блоки служат дольше наших современных.

В древнем Китае также применялся геобетон. Великая Китайская стена тому пример. 3 век. Рецепт  таков:

1 известковое тесто2 песка и гравияКитайская стена геобетон-Древний бетонПочти сухая смесь с малым содержанием воды, укладывалась блоками толщиной 12 см. Опалубка деревянная. Важным моментом также как и в случае с римским бетоном, была трамбовка бетонной смеси специальными деревянными трамбовками. Смачивали слой(поверхность) и укладывали следующий.

Знание о геобетоне распространялись и в Восточном Средиземноморье, приблизительно к 500 г.н.э применялись и в Греции. Интересным фактом является то что его применяли совместно с бутовой кладкой. 2 ряда камней а по центру между ними выкладывали крупный бут и заливали известковым раствором. Архитектор Витрувий в своих трактатах описывал примеры кладок (500 лет до н.э.). Литая кладка с каменным бутом называлась Эмплектон.

Древний бетон(геобетон) не содержал цемента в современном понимании этого слова. Вяжущими веществами служили гипс, глина, известь. Обжиг же глины и извести давал худший результат. Так же в качестве вяжущих были такие органические вещества как дёготь, навоз, яйца, битум. Данные материалы применялись нашими предками при строительстве домов и прочих сооружений.

Итак, что же представляет из себя искусственный камень геобетон? Требует проверки. Хотя некоторыми людьми уже успешно проверено. Важным моментом проверки является наличие Адгезии (от лат. adhaesio — прилипание).Для создания геобетона, нам потребуется каменная пыль(любая горная порода). Высушиваем на солнце до испарения всей влаги. Легче всего крошить известняк, но и прочность такого бетона слабее. Вот в принципе и всё. Теперь пыль можно высыпать в любую форму и залить водой, перемещать, утрамбовать. При полном высыхании у вас получиться геоблок - камень из определённой породы которую вы размололи. Но в смесь также можно добавлять  щебень, бут для уменьшения затрат на порошок. Так в древности создавали бетон. Блоки которые были залиты из цельного порошка, было сложно отличить от  настоящего резанного камня. Они также подвергались погодным условиям как и обычные камни.В качестве примера есть такой в продаже молотый известняк Аглай. Из которого делают вот такие изделия.Искусственный камень Аглай:Искусственный камень Аглай Iskusstvennyy kamen AglayЕщё хочу упомянуть такого человека как Борис Лукьянец , который получил патент на своё строительный материал. Я полностью приготовление описывать не буду. Тем более у него несколько рецептов, с разными показателями. Кто заинтересован тот найдёт легко в просторах интернета. Он в основном делал геобетон на основе активного ила,озёрного ила - сапропель. Упор на действие микробов. Без обжига но с просушкой. Похоже на Египетскую технологию. Проверен годами. Ниже таблица его составляющих и разных рецептов:Борис Лукьянец-рецепт геобетондорога из геобетона через год- Лукьянецплитки-Борис Лукьянец Геобетонзабор-Борис Лукьянец ГеобетонНекоторые рецепты:

О формуле философского камня."Взять песок с косы реки.Сжечь сто деревьев, золу собрать.Взять глину и размешать, до получения консистенции молока.В жидкую  глину добавить гашеной извести.Во второй бадье смешать песок с золой 100 к 1 .Смешать все и хорошенько перемешать".

Практический опыт:

Смесь золы с песком - результат отличный - М700 без обжига, но при долгом прогреве, при температуре 40-50 градусов. Зола играет роль отвердителя и  также служит и вяжущим гидравлическим компонентом - переводит соединения в нерастворимые.

На основе рецептов Давидовича. Делали совместный помол песка (практически любого минерала от кварцевого песка до гипербазитов, пробовали габборо, диабазы, базальты, олевины,туфы, вулканический шлак и кучу всего, золу из котельной тоже пробовали, результаты более менее похожи) с негашеной известью (10-12%) тонина 3000-3500, вот вам и вяжущее. Дальше мешали с инертным, затворяли по Глуховскому 22-25% раствором натра и ... К сожалению без геотермальной среды (хотя бы 70 градусов, а в идеале 85-90) реакция не начинается. А в Египте вероятно экзотермическая реакция на их солнышке может и шла без парогенератора. Самая большая прочность получалась М750, а вот термостойкость на оливине 1400.

Ещё хочу отметить так называемый геополимерный бетон. Он уже во всю используется в нашем веке. Уже ни мало фирм есть которые изготавливают из геополимера: столешницы, подоконники, мойки и пр. Но это не геобетон. Составы самые разнообразные  в рецептах, включая не натуральные составляющие.Геополимерный бетонНиже фото для размышления. Не буду говорить что всё это геобетон. Выводы сами делайте.геополимерный-бетон-1834-год-Александрийский-Столп-Диаметр-Столпа-366-м.-вес-более-600-тонн1828 год-царь-ванна — уникальный бассейн из монолита, вмещающий 8000 ведергеополимерный бетон Санкт-Петербург. Египетский сфинксприродный-ли-это-камень.Нет бетонПротобетон- керамическая труба была залита бетономгранитная штукатурка в Египте granitnaya shtukaturkaгранитная штукатурка в Египте shtukaturka v Yegipte1

С уважением Александр

www.sovershenstvo-mysli.ru


Смотрите также