Как сделать бетон самому быстро и надежно? 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

Как сделать бетон своими руками? Советы экспертов

Как сделать бетон самому быстро и надежно?

Бетон можно сделать своими руками. Для начала следует определиться, где будет использоваться полученный материал. В этом случае вы сможете приготовить состав нужного качества.

Несмотря на кажущуюся простоту приготовления бетона, процесс имеет ряд особенностей, на которые обязательно следует обратить внимание.

betonomeshalka

Основа бетона — цемент

Из чего состоит бетон

Бетон является смесью из цементного раствора с добавлением наполнителя. В его состав входят:

  • цемент;
  • песок;
  • разные наполнители (щебень, шлак, гравий, галька).

Сегодня рекомендуется использовать дополнительно добавки-пластификаторы. Они улучшают эксплуатационные свойства бетона.

Главная характеристика бетона

Бетон, независимо от своего предназначения, обладает прочностью на сжатие. Единицей ее выражения является МПа. Эта величина позволяет определить давление, которое могут выдержать конкретные классы бетона. В соответствии с ГОСТом они имеют обозначение В7,5 – В80. В зависимости от прочности бетон делится на марки.

shheben_v_rukah

Щебень увеличивает прочность бетона

Варианты бетона

Самая простая бетонная смесь готовится из цементного раствора с крупным песком. Этот бетон применяется как подложка под фундамент. Добавляя воду, следите, чтобы смесь была такой же плотной, как мокрая земля. Бетон не отличается высокой прочностью, но может отлично защитить основной фундамент от излишней влаги или проседания.

Для приготовления прочного бетонного раствора используется щебень, фракция которого варьируется от 2 или 3 мм до 30-35 мм. На характеристики готового бетона влияет качество всех входящих в него компонентов.

Какими должны быть составляющие бетона

Цемент является основным ингредиентом бетонной смеси. Лучше всего использовать портландцемент. Так как в нем содержится много силикатов кальция (около 80%), то его применение гарантирует отличную адгезию и склеивание компонентов.

В строительстве часто используется цемент М500. Фундамент будет менее долговечным, если выбрать М400.

portlandcement

Портландцемент подойдет лучше всего

Портландцемент – прекрасный вариант для выполнения строительных работ при низких температурах. Использование специальных пластификаторов позволяет применять бетонный раствор при температуре ниже -16 градусов. Летом в сильную жару подходит шлакопортландцемент.

Если рассматривать маркировку цемента, то нельзя не заметить на обозначение «Д» с цифрами. Так отмечается количество посторонних примесей (0% — 20%).

При выборе цемента нужно обратить внимание на его внешний вид. Необходимо выбирать сухой и сыпучий материал. Комковатый цемент набрал в себя влагу и потерял большинство своих качеств.

Оптимальной фракцией песка для бетона считается 1,5 – 5 мм. Нужно, что в нем не было посторонних примесей. Если чистота песка оставляет желать лучшего, тогда его нужно просеять через сито с небольшими ячейками.

Самым подходящим вариантом является речной песок. В бетоне не должно быть примесей глины. Если в песке суглинки, то от его использования лучше отказаться.

pesok_rechnoy

Речной песок мелкий и чистый

Прочность бетон приобретает после заполнения щебнем или гравием с размерами 8-35 мм. В качестве наполнителя может использоваться керамзит. Наполнитель следует предварительно отделить от мусора.

Вода, пригодная для питья, — это самый подходящий вариант. Нельзя приготовить хороший раствор, если в ней будут щелочные и кислотные включения. Под их влиянием бетон быстро разрушится.

  • Дополнительные добавки
izvest_v_betone

Известь делает бетонный раствор более пластичным

Добавление гашеной извести способствует повышению удобоукладываемости бетона. При этом поверхность раствора можно выровнять легко.

Разные пластификаторы могут придать смеси большую текучесть или вязкость. Их применяют, когда требуется залить фундамент с армированием или со сложной формой.

Вспомогательные компоненты обеспечивают затвердение или схватывание бетонной смеси, даже если температура опускается ниже 0 градусов и в условиях повышенной влажности.

Армирующие вещества придают раствору дополнительно армирование. Чтобы сделать тонкую стяжку в раствор следует добавить поливинилхлоридное или полипропиленовое волокно. Это предотвратит растрескивание бетона.

Соотношение материалов при приготовлении бетона

Самой распространенной пропорцией бетонного раствора считается следующая:

  • 1:3:6 – соотношение частей цемента, песка, наполнителя.
  • Вода 0,5 – 1 часть, зависит от текучести приготавливаемого раствора.
zames_cementnogo_rastvora

В готовую смесь компонентов добавляют воду

Как замешивается бетон

Если вы готовите бетонную смесь самостоятельно, то можете воспользоваться двумя способами:

  • Сначала хорошо перемешиваются сухие ингредиенты, и только после этого добавляется вода.
  • В отмеренную в соответствии с рекомендуемой пропорцией воду засыпаются компоненты будущего бетона.

Рекомендуется замешивать бетон в маленьких количествах, чтобы успевать его расходовать.

Однако гораздо лучше ручного замеса использовать бетономешалку. Ее применение позволяет приготовить 200 л раствора за считанные минуты.

pro-dachu.com

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


Смотрите также