Содержание
ЖБИ, бетон, цемент, история создания железобетона и жби, история цемента, бетона
ЖБИ и монолитный железобетон, на сегодняшний день, применяются практически повсюду. Почти ни одно строящееся сооружение не обходится без применения элементов ЖБИ, сборного железобетона, или товарного бетона. Можно смело сказать, что в 99% случаев, при возведении фундаментов зданий используются либо готовые ЖБИ фундаментные блоки и железобетонные сваи, либо применяется технология монолитного бетонирования. Ленточные и свайно-ростверковые фундаментны, буронабивные и буроинъекционные сваи и т.д.
В создании несущих конструкций повсеместно используются монолитные и готовые ЖБИ плиты перекрытия. Сегодняшняя длина готовых перекрытий доросла уже до 12 метров. Уверенно растёт спрос на оконные и дверные перемычки, лестничные марши, колодезные кольца, железобетонные трубы, коллектора, плиты дорожные и многие многие изделия из железобетона. Вывод здесь один: без бетона и ЖБИ нынче никуда. А чтобы мы могли сегодня строить дома, мосты, дороги, эстакады, плотины и т.д. из бетона и ЖБИ, наши предки несколько тысяч лет мучительно шли дорогой проб и ошибок. Впрочем, давайте по порядку.
Изобретение цемента
Начнём с сырьевой базы будущих ЖБИ. Как говорится, — в начале было слово. Ну а по нашему, по железобетонному, — в начале был цемент. А вернее — его не было :-))) До изобретения современного цемента, люди многие века пользовались различными вяжущими, как правило состоящими из глины, гипса, извести.
В основном, они благополучно применялись при кладочных и штукатурных работах. Современные строители по сей день для этих целей используют либо известковый, либо цементный раствор. Альтернативы цементным и известковым растворам, сопоставимой по цене качеству пока не нашлось.
Гипсовые сухие смеси более дороги, менее влагостойки, и из-за этого их применение во внешней отделке ограничено.
По современным научным данным, найденные археологами первые образцы бетона были изготовлены чуть ли не 7500 лет до нашей эры. Однако, речь скорее идёт не о каких-то значимых сооружениях, а об отдельных бетонных элементах сохранившихся до наших дней. Более успешными в монолитном бетонировании оказались римляне. Около тысячи лет назад ими были возведены бетонные конструкции, сохранившиеся до сегодняшнего времени именно в виде конкретных сооружений, как например на этой фотографии, а не «осколепков и черепков» найденных в кучке пыли и песка.
А вот на этой картинке Вы можете увидеть, как выглядит тот самый Римский бетон. Обратите внимание на его структуру. Казалось бы, что с того времени прошла целая эпоха, достаточная для того, чтобы производство цемента и ЖБИ вышло на совершенно иной качественный уровень. Но, кривая ухмылка судьбы распорядилась по-своему. Технология Римского бетона и пуццоланового вяжущего на котором он затворялся были утеряны! Несколько сотен лет человечество, да и научно-технический прогресс в целом, не могли постичь хитроумные рецепты пращуров.
Так или иначе, но в самом конце 18 века, а конкретно в 1796 году англичанин Джеймс Паркер путём обжига глины с известью получает цемент. Тогда он получил название «романцемент». Главное его отличие от современного портландцемента в том, что обжиг сырья производился при темепартуре примерно 800-900 градусов. Современный портландцемент получают из клинкера прошедшего термообработку температурой его спекания. А именно — 1400-1500 градусов Цельсия. Свойства романцемента не удовлетворили потребностей строителей и поиск продолжился. Правильное направление было выбрано, дело оставалось за малым.
Следующие годы принесли новые рецепты и методику изготовления цемента. Как это часто случается у изобретателей, в разных уголках мира почти одновременно делаются совершенно похожие открытия. Именно так получилось и с цементом. В 1824 году англичанин Джозеф Аспдин и в 1825 наш соотечественник Егор Челиев заявляют об изобретении нового вяжущего — цемента. В последствии он был назван как портландцемент. Причём, опыты и разработки Аспдина и Челиева велись автономно, и независимо друг от друга.
Любопытный факт: в 1825 году Челиев уже обобщил технологию производства и применения цемента, выпустив свою книгу «Полное наставление, как приготовлять дешевый и лучший мертель, или цемент, весьма прочный для подводных строений, как то: каналов, мостов, бассейнов и плотин, подвалов, погребов и штукатурки каменных и деревянных строений».
А сам цемент, созданный Челиевым, уже с 1813 года активно использовался в строительстве различных сооружений и при реконструкции и восстановлении Москвы, разрушенной пожаром. Одним из главных объектов, где использовался цемент Челиева, был Московский Кремль. Но, как говорится: «Кто первый встал, того и тапки…
» Эти «тапки» изобретателя достались Аспдину.
Полученный тогда портландцемент, его рецептура и основные стадии производства применятся по сей день (с доработками и улучшениями, естественно). Современный цемент в мешках, купленный Вами по дороге на дачу очень близок по свойствам тому самому портландцементу, полученному Аспдином и Челиевым почти 200 лет назад. Конечно, современное оборудование позволяет более точно нормировать состав; улучшена тонкость помола; используются различные добавки и т.д., но суть и основа — те же.
Бетон — предвестник появления ЖБИ
Изобретение цемента и дальнейшее его смешивание со щебнем (гравием), песком и водой, позволило получить инновационный строительный материал, именуемый – бетон. В современном понимании к бетонам относятся все виды смесей на цементном вяжущем с добавлением мелких и крупных заполнителей. При монолитных работах используются товарные бетоны, а в производстве ЖБИ — конструкционные. При желании, почитайте нашу информационную статью про состав бетона и его основные свойства. Без сомнения, изобретение цемента и бетона — прорыв в строительной индустрии XIX века.
Это был уже не Римский бетон. Это был совершенно новый материал, с гораздо лучшими свойствами и характеристиками. Полученный из цемента, бетон не боялся влаги, был стоек к морозу, огню и т.д.
Современный товарный бетон, поставляемый Группой BESTO, конечно далеко ушёл по свойствам и характеристикам от своего несовершенного «прапраправнука», но основаная суть и метода были изобретены уже тогда и в малоизменённом виде они используются в производстве бетона и сейчас.
На сегодняшний день, производство бетона модернизируется лишь в области разработок более точного контрольно-весового оборудования. Дорабатываются бетоносмесители и изобретаются новые добавки в бетон, улучшающие его характеристики в ту или иную сторону. А в основном — без глобальных изменений. Как впрочем и в производстве ЖБИ и цемента.
Потребовалось совсем немного времени, и бетон стал широко употребляться в строительной отрасли, а всё благодаря его свойствам, таким как: долговечность, жесткость, огнестойкость, прочность на сжатие и водостойкость. Но одно отрицательное свойство, а именно — слабая устойчивость изделий из бетона к нагрузкам на растяжение, ограничивало его использование. Как правило, бетон применяли для строительства перегородок и небольших по размеру пролетов.
В то время основным материалом в несущих конструкциях было железо, и, несмотря на его отличные характеристики на изгиб, сжатие и растяжение, на открытом воздухе эти конструкции подвергались коррозии. При этом, при температуре выше 500 градусов, железо теряло свои основные качества, и при пожарах несущие конструкции гнулись и разрушались. До того, чтобы соединить воедино бетон и стальную арматуру тогда ещё не додумались.
Однако, рождение железобетона и ЖБИ было уже не за горами.
Появление ЖБИ — создание железобетона
Безусловно, без своевременного появления цемента и бетона никакие ЖБИ бы не «родились», и мы бы никогда не узнали ни об Уилкинсоне, ни об Куанье, ни об Монье. Вам ничего не говорят эти фамилии? Неудивительно. ЖБИ — достаточно специфичная тема. Изобретение железобетона и Джозеф Монье — это конечно не первый полёт в космос и Юрий Гагарин, чтобы о нём знали все. Но не будем принижать значимость изобретения железобетона. Мне кажется, что железобетон — одно из сотни важнейших изобретений человечества за весь период своего существования. Ну да хватит пафоса, давайте вернёмся к насущным проблемам полуторавековой давности.
Во второй половине 19 века особенно сильно возникла потребность в кардинально новом строительном материале. Пытаясь соединить железо и бетон опытным путем, строители не задумывались о новых свойствах такого соединения, хотя металлическая проволока очень хорошо укладывалась в массив бетона и образовывала с ним единую конструкцию. Сила сцепления железа с бетоном была настолько высокой, что получаемый композитный материал (ЖБИ) работал как единое целое.
Первый патент на тандемное использование металла и бетона получил английский штукатур Уильям Уилкинсон в 1854 году. Конечно, железобетонные материалы того времени были весьма далеки от современных ЖБИ изделий, но уже тогда было выбрано верное направление, и это главное. Железобетон и первые ЖБИ из него стали широко использовать при строительстве перекрытий. Кстати сказать, монолитные и сборные плиты перекрытия из железобетона по сей день активно используются в капитальном строительстве и достойной альтернативы им пока не придумали.
Во Франции параллельно с Уилкинсоном вопросами использования железобетона занимался строительный подрядчик Франсуа Куанье (Francois Coignet). Он построил из железобетона и ЖБИ сразу несколько зданий. В 1861 году он издаёт брошюру, в которой подробно описывает методы применения бетона и железобетона в строительном искусстве. Уже в 1865 году был возведён целый дом в Нью-Кастле, который практически целиком состоял из ЖБИ. Из железобетона и бетона, было выполнено всё: стены, перекрытия, лестницы и даже дымовая труба.
Волею судьбы, усилия английского и французского строителей не вызвали должного резонанса и не произвели фуррора в области производства бетона и ЖБИ . Куда боле успешным оказался опыт, француза Жозефа Монье – садовника по профессии. Вот ведь как порой капризна судьба-злодейка.
Профессиональные строители не смогли донести «железобетонную мысль» до тогдашнего потребителя, и их ЖБИ достижения почти канули в лету, а обычный садовник, абсолютно далёкий от знания и понимания физических и химических процессов, не до конца осознающий — «а как и почему?», смог оставить свой след в истории как создатель первых ЖБИ и отец железобетона. Как же это произошло.
Отцы-основатели ЖБИ
Для начала вспомним официальную легенду рождения ЖБИ. Джозеф Монье изготовил из цементного раствора садовую кадку, в которой посадил апельсиновое дерево. Со временем, она потрескалась, после чего, Монье укрепил ее железными обручами, которые после нескольких поливов «липисинов», начали предательски ржаветь.
Джозефу Монье «высокохудожественная» ржавчина не понравилась и тогда, поверх обручей, он обмазал кадку, еще одним слоем раствора. И о, чудо! Первое ЖБИ «от Монье» получилось красивым и прочным одновременно. Было это в 1861 году.
Вам ничего не напоминает эта дата? Именно в 1861 Франсуа Куанье выпустил ту самую брошюру про использование бетона и металла в строительном искусстве, в которой собственно и прописал «рецепт» и суть изготовления ЖБИ…
Как там у Макаревича: «Но мы все часто прославляем первых, не ведая, что славим лишь вторых». Существует мнение, что Жозеф Монье, в своих первых ЖБИ опытах не действовал методом тыка, он очень хорошо был знаком с работами Куанье. Может тут и кроется разгадка «изобретения»? Как бы там не было, патент, взятый в 1867 году на переносные садовые кадки из железа и цементного раствора, принёс Жозефу Монье материальную выгоду и славу изобретателя железобетона и ЖБИ.
Монье начал производить садовые кадки, построил первый железобетонный бассейн и взял патенты на резервуары и ЖБИ трубы. В 1869 году он начал производить ЖБИ плиты перекрытия и перегородки, и, также запатентовал это изобретение. Но, по сути, это еще не был железобетон, в современном понимании этого термина, т.к.
металлическая проволока (арматура) внутри ЖБИ укладывалась не так как это делают сейчас, а как подсказывала Джозефу его интуиция. Интуиция же подсказывала неправильно.
Монье постоянно расширял сферы применения полученного им материала и в 1873 он получил патент на железобетонный мост, в 1878 году – запатентовал железобетонные шпалы и балки, а в 1880 году, он все свои разработки по ЖБИ объединил в единый патент, и подал заявки на патентование своих изобретений в России и Германии.
В масштабном строительстве, изобретения Монье нашли широкое применение несколько позже. Это произошло благодаря тому, что ряд инженеров провели фундаментальные исследования нового материала и усовершенствовали его. Огромное количество экспериментов и разработок ЖБИ того времени двигало прогресс в сторону выбора правильных решений и методик.
Огромных результатов в модернизации и усовершенствовании ЖБИ добился немецкий инженер Гюстав Вайс (Gustav Adolf Wayss), купивший в 1886 году у Монье патентные права на использование железобетона в Германии. После ряда проведённых исследований и испытаний, Вайс перенес арматуру из середины сечения плиты в нижнюю её часть.
Кстати сказать, в современных ЖБИ плитах перекрытий арматура строительная укладывается и в верхней и в нижней части плиты. Но это уже совсем другая история. Вернёмся к Монье и Вайсу.
Монье, увидев ЖБИ плиты, изготовленные таким образом (с нижним армированием) изрядно возмутился. На что Гюстав Вайс дал тактичный ответ, в котором подчеркнул, что идея соединения железа с бетоном, конечно принадлежит Монье, но правильная укладка арматуры остается за ним, как за человеком несущим ответственность за надёжность и долговечность создаваемых конструкций.
Благодаря настойчивости и знаниям Вайса нижнее расположение рабочей арматуры позволило увеличить пролёт железобетонных плит перекрытий до пяти метров. Компания БЭСТО поставляет ЖБИ плиты перекрытия длиной до 12 метров! Что было бы, если бы Вайс оказался посговорчивей, а Монье понастойчивей :-))) Разработки и эксперименты Вайса открыли дорогу широчайшему применению конструкций из железобетона, ЖБИ и бетона во всех областях строительства.
Можно сказать, что современный железобетон и ЖБИ очень многим обязаны Гюставу Вайсу. Впрочем, как и Уильяму Уилкинсону, Франсуа Куанье, Джозефу Монье и всем тем, кто был и конечно ещё будет после них…
C железобетонным приветом, Эдуард Минаев.
Источник: https://www.avtobeton.ru/jbi_istoriya.html
Кровь и бетон
С появлением синтетических полимеров, выпускаемых промышленным путем, экологическая ситуация в мире стала заметно ухудшаться, и сегодня этот процесс продолжает набирать темпы. Можно ли его остановить? Для этого человечеству необходимо перейти на более безопасные для природы биоразлагаемые материалы, способные предотвратить накопление мусора на планете. Что это могут быть за материалы? Возможно, ответ на этот вопрос следует искать в относительно недавнем прошлом, когда люди для самых разных целей, в том числе для производства композитных материалов, применяли натуральное сырье, например кровь.
Очистка кровью
Около 60 процентов растворимых белков крови составляет сывороточный альбумин — «молекула-такси», как ее иногда называют за способность связываться с молекулами как органической, так и неорганической природы и выполнять их транспорт в крови и межклеточной жидкости. Одна молекула альбумина может одновременно связать 25—50 крупных молекул билирубина — продукта расщепления некоторых белков.
Возможность «прилеплять» разные по химической природе вещества определяется наличием в молекуле белка множества разнообразных функциональных групп и липофильных частей.
Это свойство альбумина позволило первым предприятиям по производству сахара использовать кровь для очистки первичного сахарного сиропа.
Кровь оказалась самым дешевым среди возможных реагентов, так как обходилась в 35 раз дешевле популярного на тот момент угля, но не уступала ему по эффективности очистки. На 60 килограмм сырого сахара требовался всего лишь литр свежей крови. Альбумин из плазмы крови при кипении с неочищенным сахарным сиропом сворачивался и сорбировал ненужные гидрофобные примеси и твердые коллоидные частицы.
В такой очистке важным этапом является процесс необратимой денатурации — потери белком исходной конформации, в результате которого он перестает растворяться в воде. Но и уже свернутому альбумину нашлось отличное применение в промышленности.
«Древесина» из крови
В 1855 году парижский писатель Франсуа Лепаж (Francois Lepage) придумал так называемую «твердую древесину» (bois durci) — спрессованную смесь опилок с кровью крупного рогатого скота или более дорогих яичных белков, по виду напоминающую черное дерево.
«Твердую древесину» получали путем смешения древесной муки с 15-20 процентами по массе свежей крови. Кашицу нагревали до температуры 45 градусов Цельсия, выпаривая лишнюю влагу. Затем полученный порошок насыпали в железную форму, полчаса давили прессом и нагревали раскаленным до красна металлом примерно до 150-200 градусов Цельсия. Готовый материал окунали в воду.
Для производства одного килограмма «древесины» по такой технологии, требовалось всего около 130 миллилитров жидкой крови.
Медальон с изображением папы Римского Пия IX из «черного дерева», около 1870 года
Wikimedia Commons
Исследования термодинамики свертываемости альбумина показывают, что перед тем, как окончательно и бесповоротно (необратимо) денатурировать, он проходит через промежуточную обратимую стадию. На этой стадии длинная свернутая молекула белка разворачивается и соединяется с несколькими соседними такими же молекулами. Образуется так называемый олигомер — цепь из нескольких белковых звеньев.
Такой раствор гуще исходного состояния альбумина, так как некоторые связи между молекулами стали намного прочнее, но еще не окончательно затвердевший. При температуре выше 74 градусов Цельсия олигомеры соединяются друг с другом и полученные цепочки удобно укладываются и образуют единую белковую сетку, после чего перевести белок обратно в растворимое состояние уже невозможно.
Воду на предприятиях по производству «твердого дерева» удаляли не зря, так как белок в безводной среде денатурирует более полно и потери ценного альбумина оказываются минимальны.
В 1859 году Альфред Лэтри (Alfred Latry) купил у Лепажа патент и основал компанию по производству чернильниц, табличек, картинных рам и мебели. Уже в 1862 году он представил свою продукцию на международной выставке.
Рама из «твердого дерева», произведенная в Сезанне около 1900 года
Wikimedia Commons
Неизвестно точно, когда производство «твердого дерева» в Париже остановилось, но в 1883 году члены семьи Хунебелле основали еще одну фабрику по производству «кровавого» композита на востоке Франции, в Сезанне. До пожара в 1926 году там изготавливали декоративную продукцию из «твердого дерева» в стилях Belle Epoque и Art Nouveau.
Гемацит и дверные ручки
В 1892 году в январском выпуске американского журнала Manufacturer and Builder вышла статья об изобретении доктора У.Х. Диббла (W.H. Dibble) из Трентона, штат Нью-Джерси, на которое он получил патент еще в 1877 году.
Речь шла о промышленном производстве дешевого, прочного, стойкого к температурным и атмосферным колебаниям материала. Хотя гемацит (hemacite), как назвал свое изобретение доктор Диббл, представлял из себя смесь крови с опилками и химическими добавками, полученную под давлением 40 тысяч фунтов на квадратный дюйм, изделия из него выходили довольно приятными на вид и на ощупь.
Дверная ручка из гемацита в викторианском стиле
hippohardware.com
Дверная ручка из гемацита в викторианском стиле
hippohardware.com
Дверная ручка из гемацита в викторианском стиле
hippohardware.com
Компания Dibble's Hemacite Manufacturing Company производила из гемацита материалы для внутренней отделки помещений, дверные ручки, кнопки для кассовых аппаратов, а потом и колеса для роликовых коньков. Можно сказать, что гемацит был аналогом современного пластика.
Однако такой полимер отличался от синтетических тем, что под действием ферментов мог разлагаться на низкомолекулярные вещества, а под давлением или под действием химических веществ — и вовсе переходить в исходное водорастворимое состояние, то есть ренатурировать. Можно сказать, что Дибблу удалось создать настоящий биоразлагаемый композитный материал.
Кстати, изобретатель «кровавого» композита вообще был довольно предприимчивым и талантливым человеком. До работы над гемацитом Диббл запатентовал стоматологическое приспособление, позволявшее держать рот пациента открытым и в то же время высасывать из полости рта слюну.
К началу ХХ века Dibble's Hemacite Manufacturing Company пережила пожар на производстве, переезд в другое здание и смену названия. Подкосило ее лишь появление еще более дешевого синтетического материала — бакелита, запатентованного в 1909 году Лео Баккеландом, через год основавшим компанию Bakelite Corporation.
Тем не менее изделия из гемацита до сих пор находятся в рабочем состоянии, и их даже можно купить.
Альбуминовый клей
Как уже говорилось, в структуру альбумина входит множество различных функциональных групп, которые могут образовывать слабые, но многочисленные связи с различными молекулами.
Под действием щелочи, например гашеной извести, белок приобретает высокий заряд, его конформация изменяется, макромолекулы белка «распрямляются» и укладываются друг относительно друга так, что раствор густеет и становится липким. Это свойство позволяет предположить, что альбумин может стать хорошим клеем.
Большое число гидроксильных групп в составных веществах древесины образуют водородные связи с заряженными центрами белка. Таких связей образуется достаточно много, чтобы альбуминовый клей мог надежно прикрепиться к деревянной поверхности. Но для того, чтобы поверхности не расклеились, силы взаимодействия между молекулами альбумина тоже должны быть достаточно сильными. Для этого склеенные изделия подвергают действию высоких температур, в результате чего белок денатурирует и клей твердеет.
В 1913 году американский изобретатель Генри Хаскел (Henry L. Haskell) использовал адгезивные свойства сывороточного белка и изобрел гидрофобный клей из бычьего альбумина, способный склеивать фанерные листы.
Материал был назван хаскелитом в честь изобретателя и производился компанией Haskell Manufacturing в Мичигане. Из него делали самолеты, лодки, понтоны, двери, полы, крыши и другие конструктивные элементы.
Каное из хаскелита. При собственном весе около 30 килограмм оно выдерживало нагрузку в 1400 килограмм
Wikimedia Commons
Во время Первой мировой войны работники фабрики снабжали хаскелитом американскую, британскую и французскую армии. Около 0,5 квадратного километра материала пошло на производство военных самолетов.
После 1930 года компания уже продавала фанеру с дополнительными слоями из стали, алюминия или меди, причем для ее производства использовались различные фенольные смолы.
Гемоглобин и пузырьки
Кровь рогатого скота издавна использовали для изготовления разных видов «цемента», которые могли содержать не только бычий альбумин, но и белки из яиц, молока и сыра.
В одном из древних китайских рецептов такого цемента рекомендовано смешать 100 частей гашеной извести, 75 частей крови быка и две части квасцов. Взаимодействуя с квасцами, кальций образовывал из извести сульфат, который мог затвердевать в естественных условиях, образуя кристаллогидрат, а денатурированные белки играли роль связующего компонента.
Ученые нашли следы крови и в материалах стен древнего города Мира (Myra), возведенных во времена Римской империи. Сооружению удалось простоять до наших дней благодаря гемоглобину, который, захватывая кислород, стимулировал образование небольших пузырьков, укреплявших «кровавый» бетон.
Вовлечение воздуха в бетон, как сейчас называют такую процедуру, увеличивают устойчивость бетона к внутренним расширениям. Мелкие пузырьки размерами до одного миллиметра, которые при соблюдении технологии равномерно заполняют бетон, повышают его стойкость к климатическим изменениям и появлению трещин, снижая внутреннее трение в бетоне.
Сами римляне вряд ли догадывались об этом, но французский изобретатель Шарль Лалеман (Charles Laleman) понял, что именно гемоглобин способствует снижению как веса бетона, так и его теплопроводности (вовлечение пузырьков воздуха, плохо проводящего тепло, повышает изолирующие свойства материала в целом). В 1980 году он запатентовал технологии производства цемента, бетона и известкового раствора из высушенной крови животных.
Через десять лет соотечественник Лалемана Жорж Казаленс (Georges Cazalens) продолжил и развил его технологии.
Кирпичи из крови
Джон Норман (John Norman) из штата Огайо еще в 1909 году придумал строительный материал из костей, цемента, асбеста и крови.
Тремя годами позднее Конрад Стайнбо (Conrad Stinebaugh) предложил добавлять в цемент только кровь. Изобретатель заметил, что при смешивании сухого цемента с кровью вода из плазмы расходуется на реакцию с цементом, а оставшиеся компоненты крови распределяются по объему в виде небольших гелевых частиц. Стайнбо считал, что эти частицы заполняют пустоты, которые без этой добавки образуются в бóльшем количестве.
А совсем недавно, в 2012 году, британcкий архитектор Джек Манро (Jack Munro) в своей магистерской работе описал технологию создания кирпичей из крови коров. Возмутившись тем, что почти все здания сегодня возводятся из железобетона, который не всегда доступен в бедных странах, он нашел альтернативный стоительный материал.
Обсудив идею с фермерами, Манро взял около 30 литров свежей крови, которую может получить из одной коровы, и смешал ее с антикоагулянтом ЭДТА для предотвращения свертывания, консервантом — азидом натрия, чтобы кровь не испортилась, и наполнителями — песком и водой. Получившуюся смесь архитектор залил в формы и обжигал кирпичи в сушильном шкафу при температуре 70 градусов Цельсия.
«Кирпичи из крови», разработанные Джеком Манро
Darren Quick / New Atlas
Антикоагулянт не давал образовываться фибрину при контакте крови с воздухом, иначе она стала бы вязкой и менее текучей, сворачиваясь комками прямо в кирпиче. Азид натрия препятствовал распространению микроорганизмов, но не менял консистенции крови, что делало его отличным консервантом.
Британский архитектор лишь подтвердил древний рецепт в современных условиях. Его технология требует дальнейших улучшений по обжигу, варьированию соотношений компонентов и оптимизации процесса.
Однако у «кирпичей из крови» есть и существенный недостаток — они обходятся довольно дорого. В зависимости от количества используемого песка из крови одной коровы можно получить до четырех кубических дециметров материала, то есть один квадратный кирпич размерами 16х16х16 сантиметров.
Чтобы построить стену высотой два метра, длиной пять метров и толщиной в один такой кирпич, понадобится кровь примерно 400 коров, а закупать сывороточный альбумин для строительства стен совершенно не целесообразно. Поэтому жизнеспособность идеи Манро в промышленных объемах весьма сомнительна.
Именно по этой причине эти и другие изобретения, связанные с применением крови, в конечно счете проиграли более индустриальным материалам, прежде всего синтетическим полимерам. Конечно, использовать кровь было бы предпочтительней с экологической точки зрения, так как биополимеры из денатурированных белков легче поддаются переработке и разложению на низкомолекулярные вещества. Однако на сегодняшний день экономичность все еще берет верх над экологичностью.
Алина Кротова
Источник: https://nplus1.ru/material/2019/07/24/blood-composites
Интересно, что цемент изобрели задолго до нашей эры
Первые попытки использовать разнообразные связывающие материалы предпринимались на заре становления человечества. Ученые находили древние составы используемые при строительстве и по своей структуре напоминающие современный бетон более 5000 лет до нашей эры. А искусственно созданные смеси из минеральной крошки активно использовались и в Древнем Риме, и в Индии, и в Китае.
Первые растворы содержали известь. При взаимодействии с различными оксидами и водой известь кристаллизуется и образует прочные нерастворимые гидросиликаты калия.
Современный цемент получают при нагревании, до температуры чуть менее полутора тысяч градусов Цельсия, смеси гашеной извести с глиной или минеральных веществ с составом подобном глине. В процессе частичного плавления из этой нагретой смеси образуются гранулы клинкера. Полученные гранулы перемалывают с добавлением небольшого количества гипса до получения цементной пыли мельчайше фракции. Именно такой состав позволяет получить цемент и современный бетон.
Качество и особые свойства различных видов цемента можно варьировать с помощью различных добавок. Такие добавки могут влиять на скорость схватывания, прочность, время хранения.
Такой распространенный сейчас строительный материал – бетон – впервые появился более 7500 лет назад. Древний образец археологи обнаружили во время раскопок в Югославии. В одной из хижин на берегу Дуная толщина бетонного пола составила 25 см, а в качестве компонентов использована красная известь и гравий. Известь, жирный влажный грунт или глина в те времена выступали вяжущим веществом, чем в наше время является цемент. Все это соединялось с водой, а после высыхания обладало такой прочностью, что некоторые дома, храмы, сторожевые башни и прочие строения до сегодня выдерживают любые атмосферные явления.
Резиновая тротуарная плитка набирает популярность
Одним из новых направлений в деле благоустройства парковых территорий и загородных домовладений стала укладка резиновой тротуарной плитки. Благодаря своим уникальным эксплуатационным характеристикам она уже обрела завидную популярность, несмотря на достаточно высокую цену.
В целом такую плитку можно применять везде, поскольку она безвредна для окружающей среды. Сырьём для неё служит резиновая крошка, получаемая в результате переработки отслуживших своё шин автомобилей, от которых она и унаследовала великолепную прочность и долговечность ведь на изготовление шин идут качественные синтетические и натуральные каучуки.
Цемент в цифрах
Самым основным строительным материалом можно назвать цемент вместе с производимым из него бетоном. Очень интересную статистику, связанную с этим удивительным материалом, можно найти в сети интернет. Ниже можно почитать основные статистические выводы, а также смотрите статью об изобретении цемента.
Интересно, что это второй после воды по количеству использования ресурс на земле. Производством цемента занимаются 156 стран мира. Большая часть производства цемента в мире (70%) находится в 10 странах мира. За несколько последних лет в структуре производства и потребления цемента увеличилась доля развивающихся стран. Первое место среди них занимает Китай. Объемы цементного производства в Китае за 1994 — 2011 годы выросли в пять раз. Это составило более 50% мирового объема производства.
Главное свойство бетона — прочность
Прежде чем начать разговор о характеристиках такого строительного материала, как бетон, необходимо узнать, что же он из себя представляет. Бетон – это строительный материал, который производиться искусственным путем в результате соединения цемента, воды и гравия, образуя единый строительный материал.
Существует тротуарная плитка 3d
Новые технологии в строительстве появляются одна за другой, они позволяют придумать идеи для заработка. Сегодня в строительной сфере появился новый, не имеющий аналога материал, который позволяет построить бизнес с минимальными вложениями! Этим материалом является тротуарная плитка 3d. Плитку с трехмерным изображением считают абсолютной новинкой.
Она выдерживает большие эксплуатационные нагрузки, не скользит, не трескается при морозе и не выгорает на солнце. Само олицетворение природы, плитка 3d с изображением морского дна или сочного зеленого газона. И это является ее основным отличием от простой бетонной тропинки. Это оптимальное решение для загородного участка и не только.
Также 3d плитка привлекает внимание, следовательно, она прекрасно подойдет для торговых центров, клубов, ресторанов, кафе и других учреждений, которые заинтересованы в привлечении новых клиентов.
Источник: http://www.ni-ko.ru/stati-po-teme/interesno-chto/32-cement-izobreli-zadolgo-do-nashei-ery.html