Tumblelog by Soup.io
Newer posts are loading.
You are at the newest post.
Click here to check if anything new just came in.

May 07 2011

constructionnews
19:58

Zdjęcia z mikrotomografu pokazują pory (niebieski kolor) wewnątrz kruszywa lekkiego. Powstały one w pierwszym dniu procesu hydratacji po tym, jak woda dostała się do nich przed zwilżeniem obu składników. Na dwóch trójwymiarowych zdjęciach widać puste przestrzenie, które stykając się ze sobą tworzą niezwykłą mikrostrukturę. Widoczny jest szczegółowy obraz porów z cząstkami lekkiego kruszywa (biały kolor to cement podczas hydratacji, jasnoszary to ziarna piasku a ciemnoszare plamy to ziarna kruszywa lekkiego zastosowanego w mieszance betonowej).

constructionnews
19:51

Znana w starożytności technologia produkcji betonu odkryta ponownie

Uniwersalność receptury wykonania mieszanki betonowej polega na tym, że pomimo odkrycia jej w starożytności nadal kryje wiele tajemnic.

Prawie 1 900 lat temu Rzymianie zbudowali antyczny Panteon, największą na świecie kopułę wykonaną z betonu. Lekki beton użyty do budowy kopuły po stwardnieniu charakteryzował się niezwykłą twardością. Proces dojrzewania betonu zwiększał m in. wytrzymałość, trwałość i odporność na pękanie materiału czyniąc Panteon na tyle trwałym, iż przetrwał on do dzisiejszych czasów. Tajemnica trwałości betonu była najprawdopodobniej nie odkryta przez budowniczych czasów Cesarza Hadriana. Od czasów zakończenia budowy około 125 r. n.e. do początków XX wieku był on największą budowlą kopułową na świecie.

Jednak w ciągu ostatniej dekady udoskonalono skład mieszanek betonowych ze względu na zastosowanie w nowoczesnym budownictwie. Materiał ten jest powszechnie stosowany do budowy mostów, nawierzchni dróg, parkingów samochodowych, zbiorników wodnych czy infrastruktury kolejowej. Skład mieszanki betonowej wykorzystanej do wykonywania obiektów budowlanych według nowoczesnej (czy starożytnej) receptury opublikowano w normach przez National Institute of Standards and Technology (NIST).

Tradycyjny beton składa się z piasku lub kruszywa, które zmieszane z cementem i wodą tworzą mieszankę betonową. Mieszanka ulega procesowi hydratacji dzięki cząsteczkom wody zawartym w mieszance i w kruszywie. Po stwardnieniu powstaje materiał, który cechuje się dużą wytrzymałością na ściskanie.

Zgodnie z wynikami badań opublikowanymi w recenzji naukowców, przęsła mostów dzięki zastosowaniu „nowej” receptury charakteryzują się wysoką wytrzymałością betonu szacowaną na okres użytkowania 63 lat, w porównaniu do 22 lat dla tradycyjnego betonu oraz 40 lat dla wysoko wytrzymałościowego betonu.

„Odkrycie nowych technologii pozwoliły badaczom zrozumieć wiele spraw, jednak zastosowanie ich w praktyce nie było możliwe i dopiero od 2010 roku zastosowano nową recepturę w setkach tysięcy metrów sześciennych wylanej mieszanki betonowej”. Lekki i bardziej trwały beton został użyty w USA do budowy wielu obiektów, opisuje współautor raportu, inżynier chemiczny NIST Dale Lentz i profesor budownictwa lądowego Purdue University Jason Weiss.

Lentz i Weiss ocenili koszty budowy obiektów mostowych w Nowym Jorku i Indianie. Doszli do wniosku, iż w porównaniu z tradycyjną recepturą, „nowo” odkryty beton zwiększa koszt budowy o 10 - 12 procent. Zastosowanie „nowo” odkrytego betonu powoduje m in. redukcję ryzyka spękania, zwiększenie odporności na działanie soli oraz polepszenie innych właściwości. Autorzy twierdzą, że beton tego typu „zwiększy trwałość wykonanego elementu i czas użytkowania obiektu, a także zmniejszy koszty utrzymania w czasie jego eksploatacji. Może przynieść to istotne korzyści zmniejszając ryzyko naprawy konstrukcji dzięki czemu materiał ten stanie się korzystniejszy”.

Raport składający się z 82 stron  zawiera streszczenie na temat „nowej” receptury mieszanki betonowej. Omówiono w nim również doświadczenia związane z wykonaniem obiektów budowlanych.[11]

January 08 2011

constructionnews
22:50

Cegły z dodatkiem wełny

constructionnews
22:45

Cegły na bazie włókien z wełny

             Hiszpańscy i szkoccy badacze dodali włókna z wełny i alginianu (naturalnego polimeru uzyskiwanego z wodorostów) do gliny, uzyskując w ten sposób nowy typ cegły. Jest ona bardziej ekologiczna od tradycyjnej i charakteryzuje się zwiększoną wytrzymałością. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie „Construction and Building”.

Autorzy studiów i badań naukowych Schools of Architekture na Universities of Seville oraz Strathclyde (Glasgow) - Carmen Galán i Carlos Rivera stwierdzili;

„Celem produkcji cegieł zbrojonych wełną jest uzyskanie materiału bardziej przyjaznego środowisku. Cegły te mają również ulepszone własności mechaniczne, co czyni je wytrzymalszymi. Do ich produkcji można wykorzystać materiały nietoksyczne, pochodzenia naturalnego występujące w przyrodzie”. 

Włókna z wełny zostały dodane do głównego budulca cegły - gliny. Wykorzystano również konglomerat z alginianu jako naturalnego polimeru zawartego w komórkach wodorostów. Wykonane badania własności mechanicznych wykazały, iż materiał ten jest o 37% wytrzymalszy od tradycyjnie formowanych cegieł na bazie surowców mineralnych. 

Publikacja zawarta w magazynie „Construction and Building” jest studium nad wynikami badań i współpracą pomiędzy brytyjskimi i hiszpańskimi uniwersytetami. W Szkocji grunt zawierający minerały ilaste jest dostarczany do produkcji cegieł. Wełna również, odkąd przemysł włókienniczy nie jest w stanie wykorzystać wszystkich wytworzonych produktów.

Autorzy artykułu tłumaczą, iż „ celem było wytworzenie materiału przyczyniającego się do poprawy warunków klimatycznych, według standardów przyjętych w Wielkiej Brytanii”.

Zalety cegły przyjaznej dla środowiska

Na podstawie badań naukowców nad efektem zbrojenia gruntów różnego rodzaju wełną można dojść do wielu ciekawych wniosków. „ Włókna te poprawiają wytrzymałość na ściskanie cegieł, zmniejszają powstawanie pęknięć i deformacji jako efektów skurczu, redukują czas suszenia zwiększając jednocześnie odporność cegieł na zginanie”. 

Kolejne badania wykazują inicjatywę, zaangażowanie i przyczyniają się do zwiększenia zrównoważonego rozwoju technologii materiałów budowlanych. Nowy typ cegieł może być produkowany bez konieczności wypalania, przyczyniając się w ten sposób do redukcji energii. Autorzy publikacji stwierdzili ; „Jest to bardziej zrównoważona i ekologiczna alternatywa dla stosowanych w budownictwie materiałów, takich jak cegły wypalane tradycyjnymi metodami oraz bloczki betonowe”.

Cegły były jednymi z najwcześniejszych materiałów budowlanych stosowanych w dziejach ludzkości. Najstarszym przykładem zastosowania tego typu materiałów są domy na obszarze Bliskiego Wschodu których wiek oblicza się na 9 000 - 10 000 r. p.n.e. Materiały pochodzące z 1 400 r. p.n.e. na bazie gruntu zmieszanego z roślinnością i drobnymi otoczakami zwiększającymi ich odporność zostały odnalezione przez archeologów m in. w Sardynii we Włoszech. [10]

October 28 2010

constructionnews
21:26

 Most przez cieśninę Mesyńską - widok z boku

constructionnews
21:22

Infrastruktura drogowa związana z budową mostu

constructionnews
21:18

Widok na przeprawę

constructionnews
21:13

 Porównanie Mostu nad cieśniną Mesyńską z Mostem Golden Gate

constructionnews
21:08
Play fullscreen

  Prezentacja mostu w 3D 

constructionnews
20:51

Most wiszący nad cieśniną Mesyńską

Tekst tłumaczenia uaktualniono w oparciu o doniesienia związane z rozpoczęciem budowy mostu.

[* - na podstawie artykułu http://www.wiadomosci24.pl/artykul/wlochy_ruszyla_budowa_mostu_nad_ciesnina_mesynska_120286.html]

 

Projekt mostu – z 1992 roku (koncepcja mostu wymyślona w 1960 roku)

Przewidywany koszt realizacji – ponad 6 miliardów €*

Początek budowy – grudzień 2009*

Zakończenie budowy – 2017 rok*

Most przez cieśninę Mesyńską  - dane techniczne :

Rodzaj obiektu mostowego – most wiszący jednoprzęsłowy

Długość głównego przęsła mostu – 3 300 m

Długość całkowita – 3 666 m

Szerokość wiszącego pomostu – 60,4 m

Ilość pylonów – 2, pojedynczy pylon zawiera 56 000 ton stali konstrukcyjnej

Wysokość pylonów – 382,6 m

Kable podwieszające – 2 pary kabli, każdy o długości 5,3 km i średnicy 1,24 m. Pojedynczy kabel podwieszający składa się ze splotu 44 352 drutów.

Minimalne wymiary skrajni pod mostem przeznaczonej dla żeglugi morskiej – 65m wysokości , 600m szerokości

Pasy ruchu – 6 pasów dla ruchu samochodowego (po 3 w każdym kierunku – 1 przeznaczony dla szybkiego ruchu, 1 normalny oraz 1 awaryjny)

Pasy ruchu dla obsługi mostu – 2 (po 1 w każdym kierunku)

Tory kolejowe – 2 (po 1 w każdym kierunku)

Przepustowość dla ruchu – 6 000 samochodów na godzinę, 200 pociągów na dzień

_________________________________________________

Nowy most wiszący przez cieśninę Mesyńską łączący Sycylię z kontynentalnymi Włochami  to jedno z najbardziej imponujących osiągnięć inżynieryjnych tego stulecia. Dodatkowo będzie to jedno z największych przedsięwzięć budowlanych podjętych w Europie i na świecie.

Plany rozpoczęcia budowy mostu zostały odrzucone przez nowego premiera Włoch w październiku 2006 roku, projekt zakładający rozpoczęcie prac nie został zaakceptowany. W kwietniu 2008 roku odbyły się wybory parlamentarne, premierem został Silvio Berlusconi. Jedną z pierwszych decyzji nowego premiera była reaktywacja projektu budowy mostu.

Projekt budził sporo kontrowersji w społeczeństwie Włoch. Most będzie dumą dla pokoleń Włochów i potwierdzeniem wyjątkowych zdolności inżynieryjnych w budowie tak niesamowitej konstrukcji. Budowa tego obiektu znacząco zmniejszy infrastrukturalny deficyt w południowych Włoszech, tworząc korzystną sytuację wzrostu ekonomicznego i społeczną regenerację w regionie. Zintegrowanie obiektu z infrastrukturą drogową doprowadzi do rozwoju gospodarczego i dodatkowych inwestycji.

Most zostanie wybudowany przez Rząd Włoch. Stworzył on Korporację Stretto di Messina SpA do nadzoru budowy i obsługi inwestycji, która ma zakończyć jego budowę do 2017 roku.*

Połączenie brzegów Cieśniny Mesyńskiej mostem o długości prawie 4 km skróci dwugodzinną podróż promem i pociągiem. Dotychczasowa przepustowość dla ruchu samochodowego to blisko 18 tysięcy samochodów na dobę. Na rysunkach kontrowersyjny projekt mostu istnieje już od 1960 roku ale był krytykowany z uwagi, że jego budowa marnuje społeczne pieniądze we Włoszech. Albowiem wydatków i tak już było zbyt dużo, a obszar na którym obiekt miał powstać to rejon aktywny sejsmicznie.

Koszty budowy mostu przekraczają wartość 6 miliardów euro.* Most będzie najdłuższym wiszącym mostem na świecie, jego eksploatację przewiduje się na 200 lat.

„Most przez cieśninę Mesyńską będzie otwarty 365 dni w roku, 24 godziny na dobę”.

WYKONAWCY 

Liderem grupy jest włoska firma budowlana Impregilo, która planuje zakończyć budowę obiektu w 2017 roku. * Pozostali wykonawcy to : Ishikawajima-Harima Heavy Industries of Japan, Sacyr Vallehermoso of Spain and Sacyr S.A., Società Italiana Per Condotte D'Acqua SpA, Cooperativa Muratori & Cementisti-CMC.

Most utrzymuje dwie autostrady trzypasmowe oraz dwa tory kolejowe dla superszybkich pociągów.

Badania nad jego wpływem na środowisko wykonano w 2003 roku przez konsorcjum firm - Systra SA, Bonifica SpA, Systra-Sotecni SpA and Ast Sistemi Srl.

Firmy biorące udział w przetargu Fenice SpA z Agriconsulting, Eurisko, Nautilus i Theolab będą prowadzić monitoring stanu środowiska przed, w trakcie i po wykonaniu  mostu. Instytut Nazionale Della Fauna Selvatica będzie prowadził monitoring życia ptaków na tamtych terenach.

Firma Marsh SpA prowadzi usługi maklerskie dla potrzeb budowy, natomiast PricewaterhouseCoopers jest doradcą finansowym przedsięwzięcia. Budowa rozpoczęła się w grudniu 2009 roku.*

PLAN BUDOWY

Wstępne założenia budowy mostu przez cieśninę Mesyńską zostały skorygowane i pierwsza koncepcja budowy pojawiła się w 1992 roku. Komitet Badawczy i Technologiczny utworzony przez włoskiego Ministra Infrastruktury wprowadził zmiany założeń projektowych w oparciu o najnowsze wyniki badań.

Komitet ten rozpoczął działalność w lutym 2002 roku projektując most według wstępnych założeń. Rolę rządowego doradcy technicznego na etapie projektowania pełni Steinman International.  Projekt budowy mostu związany jest także z  nieustannymi udoskonaleniami technicznymi w zakresie ochrony środowiska i miejscowym planem zagospodarowania przestrzennego.

W maju 2006 roku projekt budowy mostu został zakwestionowany przez nowo wybranego Premiera Romano  Prodiego. Jednak projekt ten nie mógł zostać  wstrzymany, z uwagi na fakt zawarcia umów i kontraktów przez poprzedni rząd. Wstrzymanie budowy mostu równoważne byłoby z wypłaceniem okresowych kar pieniężnych zakontraktowanym firmom budowlanym.

Pierwszym krokiem w realizacji przedsięwzięcia była przebudowa odcinka linii kolejowej w okolicach Reggio Kalabria. * Teren ten pozwoli umocować zakotwienia kabli podwieszających utrzymujących całą konstrukcję.* Pierwszy etap kosztował 26 miliony euro.*

PROJEKT MOSTU

We wstępnych założeniach projektowych przeprawy przez cieśninę Mesyńską przyjęto ostateczną długość pojedynczego przęsła mostu równą 3 300 m, czyniąc go najdłuższym wiszącym przęsłem mostowym na świecie. Pomost o długości 3 666 m składać się będzie z trzech wiszących przęseł, natomiast szerokość mostu będzie wynosić 60m.

Konstrukcja przęsła wiszącego będzie składać się z trzech dźwigarów skrzynkowych. Dwa boczne przeznaczone będą do transportu samochodowego oraz jeden środkowy do transportu kolejowego. Pomosty z jezdnią samochodową składać się będą z trzech szerokich pasów drogowych (każdy o szerokości 3,75m) w obu kierunkach ruchu. Dwa pasy są przeznaczone są dla ruchu samochodowego a  jeden to pas awaryjny. Pomost kolejowy składać się będzie z dwóch torów dla pociągów oraz dwóch bocznych chodników dla pieszych.

Dwa pylony osiągną wysokość 382.6m, skrajnia dla żeglugi morskiej zawierać się będzie w minimalnej granicy 65m wysokości oraz 600m szerokości. Zapewni ona statkom wystarczającą przepustowość przy maksymalnym natężeniu ruchu morskiego. Wysokość zakotwienia płyty pomostu od strony Sycylii zostanie obniżona o 11m.

System podwieszenia składać się będzie z dwóch par kabli stalowych w każdym kierunku, każdy o średnicy 1,24m i długości całkowitej 5,3km pomiędzy blokami kotwiącymi.

Most został zaprojektowany w taki sposób, aby mógł bez uszkodzenia wytrzymać trzęsienie ziemi o sile 7.1 w skali Richtera (znacznie więcej niż trzęsienie ziemi które zniszczyło Mesynę w 1908r). Projektując most uwzględniono wpływ wiatru na obiekt. Jego aerodynamiczna konstrukcja pozwala zachować stateczność przy porywach wiatru o prędkości powyżej 200km/h.

POŁĄCZENIE Z ISTNIEJĄCYMI DROGAMI

Aby możliwa była komunikacja pomiędzy mostem i istniejącymi sieciami dróg zaprojektowano połączenia drogowe (długości 20,3km) i kolejowe (19,8km). Według założeń projektowych większość połączeń komunikacyjnych łączących most z nowymi trasami ma przebiegać wewnątrz tuneli.

Od strony kontynentu  most połączony zostanie z nowym odcinkiem autostrady A3 łączącym Salerno z Reggio di Calabria. W planach jest również linia superszybkich pociągów łącząca Naples z Reggio di Calabria. Od strony Sycylii most połączony będzie z autostradą A18 łączącą Mesynę z Catanią oraz A20 pomiędzy Mesyną a Palermo. Firma Rete Ferroviaria Italiana wybuduje nowy dworzec kolejowy w Mesynie.

PROBLEMY ZWIĄZANE Z WIATREM

Most przez cieśninę Mesyńską będzie otwarty bez przerwy, 24 godziny na dobę przez 365 dni w roku. Komunikacja nie będzie mogła być wstrzymana z uwagi na występujące w tym rejonie silne wiatry. Konstrukcja mostu musi być  więc stabilna na tyle, by wytrzymać silne porywy wiatru bez konieczności wstrzymania ruchu. Zastosowano w tym celu m in. specjalne bariery zapewniające lepszą aerodynamikę mostu.

Stateczność mostu wynika z faktu, że został on „zaprojektowany przez wiatr”. Wytrzymałość na działanie wiatru związana jest z tym, iż jego profil przypomina skrzydło samolotu. Dzięki temu most potrafi wytrzymać porywy wiatru o prędkości ponad 216km/h. Od ponad 20 lat prowadzono monitoring związany z prędkością wiatru w tym rejonie, nigdy nie przekroczyła ona wartości 150km/h.

Badania w tunelu aerodynamicznym wykazały, iż możliwy jest bezpieczny ruch samochodów w takich warunkach. Most zachowuje stateczność zarówno przy słabych, średnich jak i silnych podmuchach wiatru.

AKTYWNOŚĆ SEJSMICZNA

Mosty wiszące nie są podatne na trzęsienia ziemi o typowych częstotliwościach, powtarzających się w niewielkich odstępach czasowych. Konstrukcja masywna pylonów zapewnia  wystarczającą stateczność w typowym przedziale częstotliwości, z uwagi na drgania i wstrząsy [przypis tłumacza]. Most stawia opór wstrząsom sejsmicznym trwającym w okresach od kilku do kilkudziesięciu sekund.

Most przez cieśninę Mesyńską zaprojektowano, aby mógł stawić opór bardzo silnym trzęsieniom ziemi o sile 7.1 w skali Richtera (maksymalna wartość jaką odnotowano w historii Włoch) przy założeniu ogniska epicentrum wstrząsów odległym 15km od konstrukcji. Takie trzęsienie ziemi zachodzi wyjątkowo rzadko.

SPORY I KONTROWERSJE DOTYCZĄCE BUDOWY

W październiku 2006 roku ogłoszono raport dotyczący planu budowy mostu wiszącego o największym na świecie przęśle pomiędzy Sycylią a półwyspem Apenińskim. Włoscy parlamentarzyści odrzucili pomysł budowy mostu większością głosów. Włoski Parlament ratyfikował, a Rada Ministrów zatwierdziła wniosek o wstrzymanie 30-letnich marzeń i planów połączenia Sycylii z Włochami kosztem rozbudowy infrastruktury drogowej kraju.

„Berlusconi powrócił do władzy w kwietniu 2008 roku i reaktywował projekt budowy mostu.”

Przed porażką w wyborach Silvio Berlusconi uzyskał wsparcie finansowe z Unii Europejskiej o kwocie 6 miliardów euro na budowę obiektu. Romano Prodi zastępując Berlusconiego jako Premier Włoch w 2006 roku poddawał w wątpliwość projekt budowy mostu i wydawało się, że nic tego nie zmieni. Prodi uzyskał poparcie w Parlamencie (272 posłów było przeciw, 234 za budową przeprawy).

Nowy Minister Infrastruktury ostrzegł, że wstrzymanie budowy mostu jest równoważne z uzyskaniem 388 milionów euro odszkodowań z pieniędzy podatników dla konsorcjów zakontraktowanych na budowę mostu. Najważniejszym powodem wstrzymania projektu była argumentacja, że włoski skarb państwa posiada ogromne odsetki na spłatę długu publicznego i nie może pozwolić sobie na udział w kosztach przedsięwzięcia.

Kolejnym argumentem przeciwko budowie było stwierdzenie, iż system połączeń drogowych i kolejowych z obu stron cieśniny nie zapewni odpowiedniej przepustowości dla ruchu na tyle, aby eksploatacja mostu była opłacalna. Innymi powodami odrzucającymi projekt był fakt, iż cieśnina znajduje się w jednym z najbardziej aktywnych sejsmicznie rejonów Morza Śródziemnego. Niebezpieczeństwo związane z połączeniem kontynentów zwiększy aktywność organizacji przestępczych pomiędzy Costra Nostra na Sycylii a Ndrangheta w Kalabrii.

Berlusconi powrócił do władzy w 2008 roku i reaktywował pomysł budowy mostu. Projekt został wznowiony i planowany termin rozpoczęcia realizacji przedsięwzięcia uległ zmianie. Rozpoczęto przebudowę linii kolejowej od strony Sycylii w grudniu 2009 roku.*

Radość z inauguracji budowy wyraził minister infrastruktury Altero Matteoli, który zapowiedział, że prace związane z budową podjęte zostaną na Sycylii w 2010 roku.* Zapewnił też, że wbrew twierdzeniom opozycji, most nie będzie przysłowiową "katedrą na pustyni", lecz przyczyni się do wzrostu gospodarczego i cywilizacyjnego włoskiego południa.* [9]

July 25 2010

constructionnews
21:16
Mur chiński zawdzięcza swoją trwałość zaprawie murarskiej na bazie ryżu
constructionnews
20:56

Wyjaśnienie tajemnicy starożytnej chińskiej receptury zaprawy na bazie ryżu

           Naukowcy odkryli tajemnicę bardzo wytrzymałej, charakteryzującej się dużą lepkością, starożytnej chińskiej zaprawy na bazie ryżu. Danie składające się z lepkiego ryżu stanowi podstawę współczesnej azjatyckiej kuchni. Badacze doszli do wniosków, iż zaprawa – w przeszłości stosowana jako spoiwo i wypełnienie szczelin pomiędzy cegłami, blokami z kamienia oraz innymi materiałami budowlanymi – stała się najlepszym dostępnym obecnie materiałem do odnowy starożytnych budowli.

 Ich artykuł pojawił się w miesięczniku American Chemical Society (ACS) w dziale Sprawozdań nad Badaniami Chemicznymi.

           Dr Bingjian Hang na podstawie zapisków historycznych dotyczących robotników budowlanych w starożytnych Chinach odkrył, że przez 1 500 lat  podstawowym składnikiem lepkiej zaprawy była zupa ryżowa. Wapno było ogrzewane w wysokich temperaturach i zanurzane w wodzie. Lepka zaprawa na bazie ryżu była prawdopodobnie pierwszym materiałem na świecie składającym się ze składników organicznych i nieorganicznych. 

          Zaprawa była mocniejsza i bardziej odporna na działanie wody niż dzisiejsza zaprawa wapienna. Zhang określił, że była to jedna z największych technologicznych innowacji w historii. Budowniczy używali tego materiału do konstruowania budynków o ważnym znaczeniu, takich jak grobowce, pagody (świątynie buddyjskie w Azji) oraz mury obronne, których część przetrwała do dnia dzisiejszego. Niektóre z budowli były na tyle odporne, aby wytrzymać kataklizmy takie jak silne trzęsienia ziemi oraz rozbiórki przy użyciu nowoczesnych maszyn budowlanych. 

          Naukowcy zidentyfikowali w składzie zaprawy amylopektynę, polisacharyd tworzący wodorowęglan, jakim jest skrobia zawarta w ryżu. Ten „sekretny składnik” powoduje, że legendarna zaprawa jest bardzo wytrzymała.

„Badania analityczne wykazały, iż starożytne zaprawy murarskie to mieszanina złożona z organicznych i nieorganicznych materiałów. Nieorganiczny surowiec to węglan wapnia natomiast organicznym składnikiem jest  amylopektyna pochodząca z lepkiej zupy ryżowej dodawanej do zaprawy murarskiej. Co więcej – odkryliśmy, że amylopektyna w zaprawie działa jak inhibitor. Substancja ta powoduje hamowanie krystalizacji związanej ze wzrostem ilości węglanu wapnia w zaprawie. Dzięki temu tworzy się zwarta mikrostruktura zwiększająca wytrzymałość zaprawy.” 

        Prowadzone są prace badawcze związane z zastosowaniem tego typu komponentu w budownictwie. Naukowcy badają właściwości wapiennych zapraw zawierających w swoim składzie lepki ryż. „Wyniki badań nad tego typu materiałami wykazują, że są one bardziej trwałe i charakteryzują się lepszą wytrzymałością niż tradycyjne zaprawy wapienne. Nadają się one do stosowania w renowacji starożytnych budowli”. [8]

Reposted bydarwinmonk darwinmonk

May 12 2010

constructionnews
19:06

Pasywny czujnik transponder nieustannie monitoruje stan ochronnej warstwy otuliny betonowej na obiekcie mostowym, uwzględniając powstałe uszkodzenia w wyniku korozji we wczesnym stadium jej powstawania

constructionnews
18:56

Wczesny System Ostrzegania przed korozją w obiektach mostowych

Mosty żelbetowe są wystarczająco wytrzymałe by poradzić sobie z czynnikami takimi jak: mróz, ciężar pojazdów a także emisja dźwięków związanych z ruchem samochodów. Do usunięcia śniegu w okresie zimy z nawierzchni jezdni stosuje się różnego rodzaju sole. Najbardziej powszechnym środkiem stosowanym w dużych ilościach jest chlorek sodu, głównie na niemieckich drogach. Sole przyczyniając się do topnienia lodu powodują jonizację, natomiast jony przenikając do betonu niszczą ochronną zasadową warstwę o grubości kilku centymetrów. Sól mająca kontakt z stalowymi prętami w zbrojeniu betonu wywołuje korozję stali a tym samym niszczenie konstrukcji. Powstają pęknięcia prowadzące do destrukcji budulca obiektu mostowego.

Do obecnej chwili nie istniały efektywne badania pozwalające na określenie jak głęboko jony soli wnikają do betonu i czym to zjawisko jest zdeterminowane. Przeprowadzone badania polegały na sprawdzeniu powstałych ubytków w betonie, a więc wymagały sporo czasu na ich wykonanie. Robotnicy budowlani przy użyciu prostych narzędzi wkuwali się do konstrukcji żelbetowej poszukując ubytków świadczących o zniszczeniu stali przez korozję.

Jednakże specjaliści z Towarzystwa Fraunhofera, Mikroelektroniki Układów i Systemów IMS z Duisburga odkryli bardziej niezawodny i ekonomiczny sposób rozwiązania tego problemu. Wymyślili czujniki służące do wykrywania korozji stali we wczesnym stadium jej powstawania. Nowy czujnik transponder (bezprzewodowe urządzenie komunikacyjne automatycznie odpowiadające na przychodzący sygnał) potrafi bez przerwy wykonywać pomiary monitorując jak głęboko jony wywołujące korozję penetrują beton. Za pomocą wynalezionego czujnika badacze z IMS w ośrodku Braunchweig zbadali grupę materiałów budowlanych.

Urządzenie to składa się z bardzo drobnych żelaznych przewodów skręconych w równych odstępach. „Jeśli rozpuszczone sole dotrą do metalowych prętów rozpocznie się korozja i niszczenie materiału. Czujnik pokazując rozmiary korozji zarejestruje liczbę wadliwych prętów i głębokość zniszczenia otuliny betonowej. Pozwoli to nam określić kiedy będzie konieczne przeprowadzenie następnej naprawy” – tłumaczy badacz IMS Frederic Meyer. Transponder przesyłając bezprzewodowo zebrane dane do urządzenia odczytującego sygnał wspomaga robotników budowlanych wykonujących naprawę. 

Meyer stwierdza: „Nasz transponder nie pobiera energii potrzebnej do pomiarów z baterii lecz z pola magnetycznego. Oznacza to, iż nie musi być wymieniany, a więc możliwe jest wbudowanie i pozostawienie go na stałe w betonowych konstrukcjach.”

Naukowcy z instytutu MPA Braunschweig prowadzą pierwsze testy urządzenia tego typu. Czujnik transponder umieszczony jest wewnątrz testowego mostu.  Naukowcy pokazali prototyp urządzenia na 6 międzynarodowych targach EURO ID w Cologne w dniach 4–6 maja 2010. [7]

April 03 2010

constructionnews
11:50

Zeskanowany przez mikroskop elektronowy typowy element wyprodukowany jako próbka o wymiarach rzędu 100 nm

constructionnews
11:45

Nanotechnologia wykorzystująca szkła metaliczne zwiększa wytrzymałość materiałów

Badacze z Kalifornijskiego Instytutu Technologii (Caltech) udoskonalili metodę produkcji materiałów kruchych na bardziej ciągliwe, czyniąc je wytrzymalszymi niż kiedykolwiek dzięki zmniejszeniu ich rozmiarów. 

Praca studentów Dongchana Janga oraz Julii R.Greer (asystentki profesora Materiałoznawstwa i Mechaniki na Uniwersytecie Caltech) doprowadziła do rozwoju lekkich, super wytrzymałych i odpornych na zniszczenie nowych materiałów. Mogą być one użyte do budowy m in. pojazdów kosmicznych o niewielkiej masie, czyniąc je bardziej odpornymi na zmienne warunki atmosferyczne oraz łodzi marynarki wojennej, chroniąc je przed korozją i zniszczeniem. 

7 lutego 2010 roku na łamach internetowego dziennika Nature Materials w publikacji na temat badań Greer swierdziła: „ Historia materiałoznawstwa była oparta na technologiach  poddających obróbce określony materiał, przez co jego cechy mechaniczne ulegały pogorszeniu. Jako przykład można podać wyroby ceramiczne, które charakteryzują się wysoką wytrzymałością na ściskanie i znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach. Materiały tego typu były bardzo ciężkie i kruche, w wielu przypadkach stały się mniej uniwersalne, ponieważ nie wszędzie można było je stosować. Pod wpływem obciążeń mechanicznych materiał ten pękał. Z drugiej strony metale i ich stopy są ciągliwe nie ulegając rozdrobnieniu na kawałki tak jak wyroby ceramiczne, jednak brakuje im ich zalet ”. 

Badania te pozwoliły odkryć ciekawy rodzaj materiałów nazwanych szklistymi stopami metali o bezpostaciowym charakterze i niekrystalicznej budowie – w odróżnieniu od większości metali. Materiały znane są również jako szkła metaliczne składające się z przypadkowo rozmieszczonych metalowych drobin takich jak cyrkon, tytan, miedź i nikiel. Greer zauważyła, że ich lekkość daje olbrzymie korzyści, można nazwać je mianem nowego typu elementów o wytrzymałości zbliżonej do wyrobów ceramicznych. Przypadkowe rozmieszczenie nanometali czyni je dość kruchymi. Charakteryzują się też  bardzo niską wytrzymałością na rozciąganie. 

Autorzy pierwszej publikacji w dzienniku Nature Materials na temat tego typu materiałów (Greer i Jang) odkryli niedawno w jaki sposób poradzić sobie z ich wadami. Stworzyli w tym celu szkła metaliczne o bardzo niewielkich rozmiarach.

 Naukowcy wynaleźli technologię pozwalającą stworzyć bogate w cyrkon filarki z metalicznego szkła o średnicy 100 nanometrów (400 razy węższe niż szerokość ludzkiego włosa). Według Greer ; „ Szkła metaliczne stały się nie tylko bardziej wytrzymalsze ale co ważniejsze bardziej ciągliwe. Oznacza to, że mogą ulec wydłużeniu bez zniszczenia poddane odpowiednim siłom rozciągającym. Znaczna wytrzymałość materiału i ciągliwość czyni go możliwym do zastosowania w inżynierii materiałowej ”. 

 Na chwilę obecną nie istnieje pilna potrzeba stosowania tego typu materiałów. Możliwym jest jednak uporządkowane łączenie nanofilarów w celu stworzenia bryły budowlanej o dużych wymiarach konstrukcyjnych. Wytrzymałość i plastyczność takiego produktu będzie podobna jak przy mniejszych elementach.

„ Można więc tworzyć projekty w których właściwości szkieł metalicznych o bardzo małych wymiarach będą przekonywującym argumentem do ich zastosowania. Tworzymy nową historię inżynierii materiałowej. Nie tylko będzie można używać materiałów o niektórych dobrych właściwościach, takie jakie ma ceramika czy metale, ale takich które łączą ich zalety czyniąc je bardziej atrakcyjnymi architektonicznie ” – stwierdza Greer. 

Przykładem może być praca Greer umożliwiająca wyprodukowanie drobnych płytek ze szkieł metalicznych mających zastosowanie w budownictwie. Kawałki metali o niewielkich rozmiarach można użyć do produkcji nowych kompozytów charakteryzujących się wytrzymałością i ciągliwością. 

W celu stworzenia takich materiałów badacze będą musieli zrozumieć istotę deformacji pojedynczego elementu poddanego naprężeniom. Dzięki zrozumieniu tego problemu będzie można użyć kompozyty do produkcji nowego typu elementów, o lekkiej i ciągliwej strukturze. 

Greer oznajmiła; „ Nasze badania dowodzą, że wykorzystanie tych niewielkich elementów pozwoli na przejęcie znacznych obciążeń w obiektach o większych rozmiarach. Brak deformacji w tym przypadku potwierdza ich uniwersalność ”. 

„ Niewielkie wymiary utrudniały wykonanie eksperymentu! To właśnie mój współpracownik Dongchan stworzył próbki o średnicy 100 nm pojedynczych, rozciągalnych szkieł metalicznych. Nikt wcześniej nie stworzył i nie zbadał odkształcalności tak małych elementów korzystając z specjalistycznego sprzętu pomiarowego (SEMentor). Dzięki wykonaniu przez niego próbek, ich zbadaniu i zestawieniu wyników potwierdzone zostały właściwości nowego typu materiału. Razem doszliśmy do wniosków które dały początek niezwykłej teorii, jednak uznanie należy się w całości jemu ”. 

Pracę badaczy opublikowano w artykule na łamach gazety Nature Materials dzięki National Science Foundation i Office of Naval Research. Skorzystano z pomysłu i urządzeń badawczych Kalifornijskiego Instytutu Nanotechnologii Caltech. [6]

March 05 2010

constructionnews
12:17

Zastosowanie  maty izolacyjnej z aerożeli na ścianach z cegieł w projekcie domu z Rhode Island ( rok 2008 )

constructionnews
12:12

Izolacja przewodów instalacyjnych z zastosowaniem aerożeli

 

constructionnews
12:05
Próba ognioodporności aerożelu o grubości 5 milimetrów
Reposted byeverreverreverreverreverr
constructionnews
11:56

Zastosowanie ultranowoczesnej technologii Aerożeli do izolacji domów

Aerożele są zaawansowanymi technicznie materiałami używanymi w misjach kosmicznych. Jak można użyć ich do izolacji naszych domów ?

   Aspen Aerogels to materiały izolacyjne, które głównie stosuje się w przemyśle. Firma produkująca materiał izolacyjny całkowicie wypełniony powietrzem próbuje znaleźć jego zastosowanie w stworzeniu bardziej energooszczędnych domów. Przedsiębiorstwo wykonało wiele inwestycji w tym sektorze w Wielkiej Brytanii i kilka w USA, łącznie z projektem adaptacji produktu w istniejących mieszkaniach na Rhode Island w 2008 roku.

   W jaki sposób powstał Aerożel ? Po kondensacji zolu krzemianowego w żel należało go wysuszyć aby powstała matryca, w rezultacie w powstałym materiale jest ponad 90 procent powietrza. Struktura porowata materiału o tak małych rozmiarach wyprodukowana jest w trudnym do zrealizowania procesie wytopu żelu. Materiał uzyskuje w ten sposób bardzo dobre właściwości izolacyjne a jego cechą charakterystyczną jest niewielki ciężar.  

Produkcja tego materiału jest związana z nowoczesnymi technologiami. Z uwagi na wysokie koszty produkcji materiał ten znajduje zastosowanie głównie w przemyśle do izolacji rurociągów transportujących ropę naftową i gaz. Wykorzystano go również przy budowie pojazdu kosmicznego Mars Rover.

Jednak w chwili obecnej kilka firm proponuje cienkie maty z Aerożelu jako rozwiązanie alternatywne do tradycyjnych włókien szklanych, tworzyw piankowych czy celulozowych izolacji termicznych. Produkt jest jednak bardziej kosztowny w porównaniu do tradycyjnych metod. Według producenta ekonomicznie opłacalnym jest zastosowanie tego materiału w przypadku konieczności izolacji murów o zakrzywionych krawędziach.

Chris Blair, Dyrektor ds. Budownictwa Oddziału Północnoamerykańskiego Aspen Aerogels stwierdził : „ W 2008 roku otworzyliśmy drugą fabrykę wytwarzającą ten materiał. Dało to  możliwość produkcji powodującej, że koszt wytworzonej struktury zbliżony jest do ceny tradycyjnych materiałów izolacyjnych wprowadzanych na rynek.”

   Według firmy Aspen Aerogels wyprodukowane maty mające zastosowanie w przestrzeni kosmicznej posiadają od dwóch do czterech razy lepsze właściwości izolacyjne w porównaniu do włókien szklanych lub tworzyw piankowych. Do zalet technologii należy fakt, iż w łatwy sposób można wykonywać pracę izolacyjną. Struktura Aerożeli pozwala parze wodnej przechodzić przez materiał, a odporność ogniowa materiału widoczna jest na popularnym pokazie własności aerożeli poddanych działaniu wysokich temperatur przy użyciu palnika Bunsena ( palnik ten jest wykorzystywany głównie w pracach laboratoryjnych oraz w budownictwie do lutowania rur miedzianych, max temperatura płomienia może wynosić ok. 1400 – 2000 0C  ). Widać na nim, że osoba ogrzewająca palnikiem jedną stronę aerożelu bezpiecznie może dotknąć go po drugiej stronie.

   Właściwości Aerożelu jako materiału do izolacji domów zostały dostrzeżone przez firmę Cabot. Inne przedsiębiorstwo – ThermaBlok zaprezentowała izolację tego typu w demonstracyjnych domach wybudowanych w zeszłorocznych zawodach Solar Decathlon. Najważniejszym kryterium jakie dom miał spełnić była jak największa efektywność energetyczna budynku.

   Jakie są możliwości zastosowania aerożeli ? Może powinieneś zastanowić się nad możliwością użycia tego typu materiału na ścianach, sufitach lub na strychu aby zwiększyć właściwości izolacyjne twego domu ? Niekoniecznie. Większa efektywność energetyczna kosztuje, a więc jak ekonomicznie stosować ten materiał w budownictwie mieszkaniowym? Według Blaira stosując go do izolacji ścian nie posiadających otworów okiennych i drzwiowych, umieszczając izolację tego typu na ścianach wewnętrznych budynku.

   „ Projekt The Rhode Island Housing zakładał renowację kompleksu 50 mieszkań w pięciu budynkach bez izolacji o konstrukcji ceglanej z 1940 roku. Wykonawcy zainstalowali maty z aerożelu na stronie wewnętrznej ścian nakładając kolejno warstwę tynku a następnie malując zaizolowaną ścianę. Zaletą tego rozwiązania jest fakt, że ściany posiadają wystarczającą odporność na ściskanie a warstwy nie przekraczają grubości 2,54 cm co może mieć znaczenie w izolacjach pomieszczeń wewnętrznych.” stwierdza Blair. Według Aspen Aerogels zwrot wykonanej inwestycji nastąpi za pięć lat.

 Istotną cechą jest fakt tworzenia domów o wysokiej efektywności energetycznej dzięki zastosowaniu tego materiału. Jest ona zapewniona przez szczelność izolacji umieszczonej na zewnątrz budynku po wymurowaniu ścian i ułożeniu powierzchni dachu. W domach o konstrukcji drewnianej cienkie pasy z aerożelu mogą być stosowane do izolacji trudno dostępnych przestrzeni zapobiegając w ten sposób powstawaniu mostków termicznych w ścianach, przez które ciepło ucieka na zewnątrz budynku.

 Blair mówi, że : „Koszt sprzedaży Aspen Aerogels będzie stopniowo się zmniejszał, niestety niezbyt znacznie przez następne kilka lat. Coraz bardziej rygorystyczne normy powodują, że materiał ten będzie nadal kapitałochłonny. Zmiana tej tendencji będzie możliwa dzięki szukaniu nowych zastosowań tego materiału w sektorze budownictwa.” [5]

 __________________________________________________________________________

Older posts are this way If this message doesn't go away, click anywhere on the page to continue loading posts.
Could not load more posts
Maybe Soup is currently being updated? I'll try again automatically in a few seconds...
Just a second, loading more posts...
You've reached the end.

Don't be the product, buy the product!

Schweinderl