Здания, построенные из пепла, простоят в 2-3 раза больше монолитных

Один и самых популярных и древних строительных материалов вот-вот обретет второе рождение. Если кто не знает, бетону, а речь именно о нем, уже более 4000 лет.

Исследователи и Массачусетского технологического института планируют разработать новую формулу бетона, вдохновленную самой природой.

В издании Construction and Building Materials исследователи сравнили связующий ингредиент бетона — цементную пасту — со структурой и свойствами естественных материалов, таких как кости, раковины и глубоководные губки.

Перечисленные биологические материалы обладают исключительной прочностью и долговечностью, отчасти благодаря точной компоновке структур в разном масштабе, от молекулярного до макро (видимого) уровня.

И снова на помощь придет природа

По итогам наблюдений группа во главе с профессором Оралом Байюкозтурком предложила новый биоинспирированный метод создания цементной пасты.

— Эти материалы скомпонованы удивительным образом, причем простые элементы собраны в сложные и красивые геометрические формы, отметил Байюкозтурк. — Мы хотим понять, какие микромеханизмы обеспечивают превосходные свойства, и можно ли их адаптировать для бетона.

В конечном счете, ученые намерены найти природные материалы, которые могут лечь в основу альтернативы традиционному портландцементу, для производства которого, как известно, требуется затратить очень много энергии.

— Если удастся заменить цемент, полностью или частично, широко доступными природными материалами, то мы достигнем некоторых целей, например, в части стабильности и доступности стройматериала, заявил Байюкозтурк.

Ученые отмечают, что открытие поспособствует созданию более долговечных и дешевых дорожных покрытий, мостов и других структур, а также сократит следы углерода в атмосфере.

От молекул до мостов

Современный бетон состоит из смеси щебня и камней в цементной пасте. Прочность и долговечность бетона в какой-то степени зависят от его внутренней структуры и конфигурации пор.

Например, чем больше пор в цементе, тем он более уязвим к разлому. К сожалению, пока не существует доступных методов, которые позволили бы управлять внутренней структурой и свойствами бетона в целом.

— Хотя это все пока только догадки, мы планируем начать управлять цементом в мезомасштабе, сообщил Байюкозтурк.

Мезомасштаб, по словам Байюкозтурка, это связь между микроструктурами и макросвойствами. Как микроскопическая компоновка цемента влияет на долговечность и прочность зданий и мостов? Ответ на этот вопрос поможет инженерам определить особенности в разных масштабах, которые окажет влияние на эффективность цемента в целом.

— С одной стороны у нас есть молекулы, а с другой нам необходимо создать структуру длиной несколько километров, заявил ученый. — Как мы объединим это — пока загадка.

Ученые сравнили структуру цемента с костной тканью, губками и перламутром

Цемент обратится в пепел

Для понимания связи ученые обратились к биологическим материалам — кости, глубоководным губкам и перламутру, микро- и макросвойства которых широко исследовались.

Ученые искали общие точки соприкосновения между структурой материала и его механическими свойствами. Так, выяснилось, сто похожая на лук структура кварцевых слоев морских губок предотвращает трещины. Минералы в составе перламутра производят мощную связь между слоями, благодаря чему материал становится чрезвычайно прочным.

— Существует широкий диапазон мультимасштабных свойств и техник компьютерного моделирования, которые хорошо подойдут для изучения сложностей биологических и биомиметических материалов, что легко будет транслировать в цементное сообщество, сообщил доцент Эдмир Мазик.

Используя данные, полученные в результате изучения биологических материалов и анализа существующих цементных паст, ученые разработали биоинспирированную методологию создания цемента.

Среди прочего в качестве цементной добавки или замены был изучен вулканический пепел. С помощью ядерной магнитно-резонансной томографии, рентгенной дифракции и электронного микроскопа исследователи намерены изучить вулканический пепел и конфигурацию пор с его добавкой.

Мосты простоят втрое больше

Результаты могут включить в модели, учитывающие долгосрочную эволюцию бетона, чтобы в итоге выяснить, как определенные добавки или ингредиенты повлияют на прочность и долговечность цемента.

— Мы надеемся таким образом прийти к своего рода рецепту более долговечного и жизнеспособного бетона, заключил Байюкозтурк. — Как правило, при проектировании зданий и мостов закладывается определенный срок службы. Мы хотим увеличить этот срок в два или три раза.

26.05.2016



Про инновации и не только


Дом



Умные лестницы упростят тысячелетнюю нагрузкуУмные лестницы упростят тысячелетнюю нагрузку

Исследователи из университета Emory изобр...

Ученые выяснили, что разрушает цемент изнутриУченые выяснили, что разрушает цемент изнутри

Как основной строительный материал во все...

Бетон становится прочнее из-за ничего и кое-чего ещеБетон становится прочнее из-за ничего и кое-чего ...

Итак, давайте разберемся, что потребуется...

Открыта форма идеальной аркиОткрыта форма идеальной арки

Ученые из университета Уорика добились вп...

Здания, построенные из пепла, простоят в 2-3 раза больше монолитныхЗдания, построенные из пепла, простоят в 2-3 раза...

Один и самых популярных и древних ст...

Приобрести участок под дачу полезно для здоровьяПриобрести участок под дачу полезно для здоровья

Покупка участка земли – это отличны...

Установлена начальная стадия формирования гипсовых кристалловУстановлена начальная стадия формирования гипсовы...

Гипс – это минерал естественного пр...

Швейцарские ученые создали штукатурку, регулирующую влажность в помещенииШвейцарские ученые создали штукатурку, регулирующ...

Новая штукатурка, которую пытался получить стр...

Установлен оптимальный материал для соединения и пароизоляцииУстановлен оптимальный материал для соединения и ...

Для осуществления воздухоизоляционных и п...

Новые строительные материалы сделают городской воздух чистымНовые строительные материалы сделают городской во...

Мировые попытки очистить воздух трансформируют...

Биочерепица придет на смену современным кровельным материаламБиочерепица придет на смену современным кровельны...

Ученые из института Фраунгофер продемонст...

Новый проект контракта минимизирует неплатежи по ипотекеНовый проект контракта минимизирует неплатежи по ...

Поскольку рост неплатежей по ссудам под&n...

Семь жилых кварталов «Сколково» стали лауреатом международной премииСемь жилых кварталов «Сколково» стали лауреатом м...

10 июня 2015 года были оглашены итоги конкурса

"Город-сказку, город-мечту" построят в пустыне"Город-сказку, город-мечту" построят в пустыне

Не имеющее аналогов сооружение высотой 450 мет...

Парки в бедных районах городов в США берут количествомПарки в бедных районах городов в США берут количе...

Каждое сообщество в США имеет свои п...

Развитые городские поселения возможны без демократии, капитализма и индустриализацииРазвитые городские поселения возможны без демокра...

Несмотря на разницу во внешнем виде ...

Исследователи предложили сделать производство цемента более энергоэффективным и экологичнымИсследователи предложили сделать производство цем...

Создание цемента доступно человечеству давно, ...

В ремонте детской для новорожденных недопустимы ковролин и ламинатВ ремонте детской для новорожденных недопустимы к...

Совершенно естественно, что будущие матер...

Пожилым людям помогут стать максимально независимыми у себя домаПожилым людям помогут стать максимально независим...

Большинство пожилых людей предпочло бы жи...

Энергоэффективные дома могут вызывать у жильцов ракЭнергоэффективные дома могут вызывать у жильцов р...

Современные технологии позволяют построить эне

Создано окно, не требующее шторСоздано окно, не требующее штор

Ученые из сингапурского Центра передовых ...

Умные лампы будут следить за хозяевамиУмные лампы будут следить за хозяевами

Инженеры смогли придумать лампу, которая реаги

За советом, как купить недвижимость, нужно обращаться в интернетЗа советом, как купить недвижимость, нужно обраща...

Каждое уважающее себя агентство недвижимости и

В Голландии на принтере напечатают целый домВ Голландии на принтере напечатают целый дом

Компания DUS Architects из Голландии соби...

Кулинарный жир ляжет в основу нового энергосберегающего покрытия для кровлиКулинарный жир ляжет в основу нового энергосберег...

Если крышу здания окрасить в светлые цвет

Недвижимость в Дубае от застройщика доступна всем иностранным гражданамНедвижимость в Дубае от застройщика доступна всем...

Приобретение объектов недвижимости за руб...

Генерировать энергию сможет любое стеклоГенерировать энергию сможет любое стекло

Итальянские ученые, которые с...

Поиск на сайте

Магазин

  
Kingston SSDNow V300 60GB (SV300S37A/60G)3190.00 руб.

Знатоки клуба инноваций



ТОП - Новости мира, инновации

Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?Наземные беспилотные роботы: будущее или настоящее?
Мастерские инноваций открылись в Казани на три дняМастерские инноваций открылись в Казани на три дня
Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?Достаточно ли часа зарядки для нормального веса?
Незнание языков – не помеха для успехаНезнание языков – не помеха для успеха
Инвестиции в инновации: инертность преодоленаИнвестиции в инновации: инертность преодолена
Новости науки в массы следует нести в упрощенном форматеНовости науки в массы следует нести в упрощенном форма
В Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр Cisco. На очереди еще одинВ Татарстане на базе КФУ открылся инновационный центр
«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в строю«Загадочный для многих медийщиков ресурс» снова в стро
Британский ученый выяснил, кому реже одобряют кредитБританский ученый выяснил, кому реже одобряют кредит
Спасти Тасманского ДьяволаСпасти Тасманского Дьявола
Исследована галактика с активным формирование звездИсследована галактика с активным формирование звезд
Классическая музыка полезна для новорожденныхКлассическая музыка полезна для новорожденных
Щепотка калия позволит лучше сохранять водородЩепотка калия позволит лучше сохранять водород
Шизофреники непредсказуемы и способны на убийствоШизофреники непредсказуемы и способны на убийство
Солнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на МарсСолнечная угроза наталкивает на мысли о переселении на

Новости компаний, релизы

Как и что купить - большой вопросКак и что купить - большой вопрос
Качественный хостинг и домен в зоне biz от компании 2Domains по доступным ценамКачественный хостинг и домен в зоне biz от компании 2D
Выбор видеокарты зависит от потребностей и целиВыбор видеокарты зависит от потребностей и цели
Магазин Android-приложений раздавал банковский троянМагазин Android-приложений раздавал банковский троян
«Ак Барс» Банк расскажет об опыте внедрения корпоративных инноваций«Ак Барс» Банк расскажет об опыте внедрения корпоратив