Проницаемый бетон

Проницаемый бетон

Проницаемые бетонного покрытия является уникальным и эффективным средством для решения важных экологических является Су -эс и поддержку зеленый, устойчивый рост. Это высокопрочный бетон, где тщательно контролировать количество воды и цемента материалы используются для создания пасты, которая образует покрытие толщиной около совокупность .A проницаемый бетонной смеси содержат мало или вообще не песка, что создает значительное содержание пустот. Использование пасты достаточным, чтобы покрыть и связывают частицы заполнителя вместе создает систему высокой проницаемостью, взаимосвязанные поры, которая стекает быстро. Как правило, от 15% до 25% пустот достигаются в затвердевший бетон, и скорость потока для воды через проницаемые бетон как правило, около 5-8 л / м ² / в минуту. Цемент в Киеве М-400, М-500

После размещения, проницаемые бетон имеет деревенский, текстурированные, органические поверхности, которые могут быть смешаны в любом цвете и которая поддается эффективно использоваться в приложениях ADA, а также предоставление контрастные текстуры малые архитектурные формы для эстетического использования на больших площадях тротуар.

Экологические преимущества:    

     Захватив ливневых и позволяет ему проникать в землю, проницаемые бетон играет важную роль в подзарядке грунтовых вод, снижая ливневые стоки, и встреча охране окружающей среды  ливневой правил. Использование предыдущим бетон является одним из наиболее эффективных методов управления (НПУ) рекомендуется по охране окружающей среды - и другими учреждениями и геотехнических инженеров по всей стране - за управление ливневых стоков на региональном и местном уровне. Эта технология создает тротуара более эффективным землепользованием, устраняя необходимость для сохранения прудов и других устройств управления ливневыми стоками. При этом конкретные проницаемые имеет возможность снизить общие затраты по проекту на первом-стоимостной основы.

     В то время как проницаемые бетон может быть использован для удивительное количество приложений, его основное использование в тротуар. Проницаемые конкретных систем тротуар предоставить ценный инструмент управления ливневыми в соответствии с требованиями Водного EPA. Фаза II правила предусматривают программы и практики, чтобы помочь контролировать количество загрязняющих веществ в наших водных путей. Непроницаемая тротуарах - особенно парковках - собирать масло, антифриз, и других жидкостей автомобиль, который можно стирать в ручьях, озерах и океанах, когда идет дождь. Что касается нефти, которая капает и на тротуаре в проницаемой, некоторые исследования были проведены на поведение масла вводят в проницаемые системы тротуар. По данным, результаты показывают, что масло содержится в проницаемой системе в качестве покрытия на большой площади поверхности пустоты системы и в месте расположения любой геотекстильного тканевого отделения тротуаров от предбазой или земляного поддержки. Углеводороды, такие как масла, являются источником питания для многих естественно возникающие бактерии и грибки.Микроорганизмы питаются нефтью и разлагаются на более простые его химические компоненты, которые выбрасываются в атмосферу. Исследования установили, что более 97% процентов масла вводят в проницаемые тротуары оказались в ловушке и 

биологическому разложению.     

EPA правил ливневых вод устанавливать ограничения на уровни загрязнения в наших реках и озерах. Для выполнения этих правил, местные чиновники рассмотрели два основных подхода:

1) уменьшить общий сток с площади, и

2) снижение уровня загрязнений, содержащихся в стоке. Усилия по сокращению стоков включает зонировании и правил, уменьшить количество водонепроницаемых поверхностей в новых разработках (включая парковку и крыши областей), увеличение зеленых требования к пространству, и осуществление "ливневой утилиты округов", которые взимают плату воздействия на собственника основан от количества непроницаемый области. Усилия, направленные на снижение уровня загрязнения ливневых включать требования для разработчиков, чтобы обеспечить системы, которые собирают "первый поток" атмосферных осадков и загрязнения лечения до выпуска. Проницаемые бетонного покрытия уменьшает или устраняет стока и лечения позволяет загрязнения. Захватив первый поток осадков и позволяет ему проникать в землю, химии и биологии почв можно "лечить" загрязненная вода естественно. 

Таким образом, районы ливневых удержания могут быть сокращены или ликвидированы, что позволит увеличить землепользования. Кроме того, путем сбора осадков и позволяет ему проникнуть, подземных вод и водоносных пластов увеличивается, пиковый поток воды через дренажные каналы уменьшается и наводнения сведена к минимуму.    

     В дополнение к ливневой управления, проницаемые конкретную помощь тротуаров в сокращении городского острова тепла эффект. Деревья, посаженные на парковках и тротуарах города предлагают тень и производят охлаждающий эффект в области, еще больше снижая эффект теплового острова. Проницаемые бетонного покрытия идеально подходит для защиты деревьев в проложили среды. 

Проницаемые бетонных покрытий тротуаров или соседние деревья позволяют получить больше воздуха и воды и до сих пор позволяет в полной мере использовать тротуар. Проницаемые конкретные предоставляет решение для озеленителей и архитекторов, которые хотят использовать зелень на парковках и проложили городских районах.Потому что они свет в цвете и имеют открытые поры, проницаемые бетонных покрытий не впитывают и сохраняют тепло, а затем излучать ее обратно в окружающую среду, как типичный поверхности асфальта. 

Открытая структура пустоту проницаемой тротуар также позволяет кулера температура Земли снизу для охлаждения тротуар. Чем светлее цвет бетона также выгодно с энергетической точки зрения экономии. Поскольку бетон отражает, необходимость освещения в ночное время снижается. Помимо помощи окружающей среде, проницаемые бетонных покрытий также более безопасны для водителей и пешеходов. Потому что проницаемые конкретные поглощает воду, не позволяя ей лужу, это уменьшает аквапланирование и шин спрея. В Калифорнии, парки установке проницаемой конкретных путей обеспечить доступ инвалидов для людей в инвалидных колясках. 

Проницаемые бетонного покрытия идеально подходит для защиты деревьев в проложили среды. Проницаемые бетонных покрытий тротуаров или соседние деревья позволяют получить больше воздуха и воды и до сих пор позволяет в полной мере использовать тротуар. Проницаемые конкретные предоставляет решение для озеленителей и архитекторов, которые хотят использовать зелень на парковках и проложили городских районах. 

Экономические преимущества:

     Другим важным фактором, ведущим к возобновлению интереса к предыдущим бетон все больший акцент на устойчивое строительство. Из-за своих преимуществ в управлении ливневых стоков и предотвращение загрязнения, проницаемые бетон имеет потенциал..

Цель этих кредитов является ограничение разрушения и загрязнения природных водных потоков, управляя ливневых стоков, увеличением на месте инфильтрации и ликвидации загрязнений.

LEED 

Цель этого кредита для уменьшения тепловых островов (тепловой градиент различий между развитыми и неразвитыми областей), чтобы минимизировать влияние на микроклимат и человека и среды обитания диких животных.

LEED кредитных МЫ C1.1 водосберегающих Ландшафтный

Цель этого кредита ограничить или отказаться от использования питьевой воды или других природных поверхностных или подземных водных ресурсов доступных на территории или вблизи объекта, для ландшафтного орошения.  

LEED Кредиты MR-C4.1 и C4.2 MR-Содержание сырья вторичной переработки

Цель этого кредита является  увеличение спроса на строительные  продукты, которые включили  переработанного материала содержания  снижение воздействия в результате от добычи нового  материала.

LEED кредитных MR-C5.1 и C5.2 MR-регионального материалы

Цель этого кредита является повышение спроса на строительные изделия, которые добываются и производятся на месте, тем самым снижая воздействие на окружающую среду в результате их транспортировки и поддержке местной экономики. 

Ликвидация ливневых вод врезки:

В соответствии с, установка традиционных бордюры,водостоки, заливов ливневой канализации, трубопроводов и отстойников может стоить 2:58раза больше, чем с низким уровнем воздействия стратегии для обработки воды, стоков, таких как проницаемым бетона. Проектов, которые используют проницаемые бетон обычно не требуют ливневой канализации врезки, что исключает затраты на прокладку подземных трубопроводов и ливневых стоков. Классификация требований к тротуару также снижаются, потому что нет необходимости, чтобы склон парковки в ливневую канализацию.

Позволяет использовать существующие канализационные системы:

     Проницаемые бетон может также уменьшить потребность в муниципалитетах увеличитьразмер существующих канализационных систем шторма для размещения новой жилой икоммерческой недвижимости. Города любят предыдущим конкретные потому что это уменьшает необходимость восстановления системы ливневой канализации, когда новые разработки идти вверх.  Нового Орлеана находится на пути к предыдущим бетона позволяют улицах.

Увеличение землеустройству:

     Потому проницаемой бетонного покрытия удваивает как рациональное использование дождевых вод системы, нет никакой необходимости, чтобы приобрести дополнительные земли для установки больших удержание прудов и других водных удержания и системы фильтрации.Это означает, что разработчики и собственники могут использовать землю более эффективно и получить максимальную отдачу от своих инвестиций.

Области применения:

Ø  Автостоянки

Ø  Дороги

Ø  Тротуары

Ø  Улицы  

ПРОНИЦАЕМЫЕ МОЩЕНЫЕ ПЛОЩАДКИ ДЛЯ КОМЕРЧЕСКИХ ПАРКИНГОВ.

В настоящее время правила организации стока ливневых вод представляют собой пеструю смесь
федеральных, государственных и местных запретов, которые могут включать в себя требования удержания
ливневых вод на месте, контроля нормы спуска, ограничения качества спускаемых вод, обработки перед
спуском с целью снижения содержания осадка и загрязнений, ограничений, касающихся использования на
земельных участках непроницаемых покрытий, специальных сборов и налогов для осуществления спуска в
другом месте или комбинации данных требований. Мостовые и мощеные площадки являются основными
составляющими проблемы спуска, а концепция проницаемых мощеных площадок, непосредственно
пропускающих воду с поверхности в нижние слои почвы, является потенциальной перспективной
альтернативой в вопросе облегчения спуска ливневых вод.

Преимуществами проницаемых покрытий являются уменьшение отвода ливневых вод, непосредственный
возврат в нижние системы грунтовых вод, частичная очистка загрязнений в стоках, и широкий диапазон
применения.

Облицовочные бетонные блоки машинного изготовления предоставляют дизайнерам, ландшафтным
архитекторам и технологам возможность создания экологически чистых проницаемых мощеных площадок.
Проницаемые бетонные блоки представляют собой блоки с открытыми ячейками или цельные блоки с
отверстиями или широкими швами, позволяющими воде просачиваться сквозь них. Благодаря тщательному
исполнению и простоте сборки на месте применения при создании функциональной поверхности, сборные
блоки особенно хорошо подходят для использования в развивающейся области технологии проницаемых
покрытий.

Блоки с открытыми ячейками, которые также называются торфяным камнем или решетчатыми блоками,
подходят для дорог с неинтенсивным или случайным движением транспорта и более подробно описываются в
Документе Бетонные решетчатые блоки. Данная система предлагает специальные проницаемые цельные
блоки.

КОМПОНЕНТЫ ПРОНИЦАЕМЫХ ПОКРЫТИЙ ИЗ БЕТОННЫХ БЛОКОВ.

Проницаемое покрытие является законченной системой, представляющей собой покрытие, материал,
используемый для заполнения дренажных пустот и швов, слой основания и нижний слой, который при
правильном проектировании и построении может передать значительное количество поверхностных вод в
слой основы. Назначением систем проницаемых покрытий является обеспечение быстрого просачивания
поверхностных вод и собирание их в пористых нижних слоях покрытия. Возможно также просачивание в
земляное полотно или собирание в системе труб для обработки, медленного слива и т. д. в зависимости от
специфических местных условий и предписаний нормативных документов. На рисунке 1 изображены основные
компоненты проницаемого бетонного облицовочного покрытия. Поверхность составляется из сплошных
блоков, которые собираются таким образом, чтобы 9 - 12 процентов поверхности составляли открытые швы
или дренажные полости. Эти полости или швы заполняются затем гранулированным проницаемым
материалом. Под блоками находится тонкий слой основания, позволяющий им образовывать гладкую ровную
поверхность. Под слоем основания находится нижний слой, состоящий из гранулированного пористого
заполнителя. Между нижним слоем и грунтом находится фильтрующий слой или геотекстиль,
предотвращающий попадание в почву мелких частиц, вымываемых или транспортируемых в основание и
забивающих проницаемый основной материал.

Если проницаемое покрытие разработано и сконструировано правильно, оно более эффективно удаляет воду,
чем открытая область поверхности. Будем считать, что место укладки покрытия является илистым или
глинистым песком, типовая проницаемость которого составляет порядка 10 -5 см/с (0, 014 дюймов в час). Если
дренажные полости покрытия будут просто заполнены чистым песком, проницаемость составит 10 -3 см/с (1, 4
дюймов в час), а это в сто раз больше проницаемости “родного” полотна из илистого или глинистого песка.
Если же дренажные полости заполняются мелким дробленым камнем с высокой проницаемостью порядка 10 -1
см/с (142 дюйма в час), проницаемость будет в 10, 000 раз больше, чем у природного грунта. Таким образом,
если система проницаемого покрытия изготовлена из соответствующих материалов, то объем воды,
стекающей с поверхности в основание, будет большим, чем предполагает просто процент открытой области
дренажных полостей.
 

ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ.

Проницаемые покрытия наиболее эффективны, если используются в местах с относительно проницаемым
подстилающим почвенным слоем, типовое значение проницаемости 10-5 см/с (0, 014 дюймов в час) и больше.
Использование в местах с меньшим значением проницаемости или на глинистом земляном полотне потребует
очень тщательного конструирования и подробного изучения объекта. Водное зеркало должно быть достаточно
глубоким, чтобы обеспечить соответствующую фильтрацию - типовое значение не менее 3 футов (0, 9 м) ниже
поверхности покрытия. Местные условия, такие как расположение зданий с подвалами, или условия
использования дорожного покрытия, например, наличие участков со стоками, имеющими высокое загрязнение
бензином, могут помешать устройству проницаемых покрытий. На отвесных поверхностях применение
проницаемых покрытий также становится неэффективным. На сегодняшний день такие покрытия применяются
в местах с относительно небольшой нагрузкой. Если предполагается очень интенсивное дорожное движение,
понадобится дополнительный анализ и современные исследования.

КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРОНИЦАЕМЫХ ПОКРЫТИЙ.

Конструирование проницаемых покрытий должно производиться с учетом требований к материалам,
гидравлических требований и требований структурного конструирования. Все они кратко описаны ниже, однако
более подробную информацию можно получить в специальной литературе.
Выбор материала
Проницаемые облицовочные блоки должны соответствовать требованиям к качеству согласно ASTM C 936.
Для получения наилучшей проницаемости поверхности швы, дренажные полости и слой основы должны иметь
проницаемость не ниже 10 -3 см/с (1, 4 дюймов в час). Для этой цели успешно используется мелкий дробленый
наполнитель с размером частиц от 0, 04 до 0, 2 дюйма (1 - 5 мм) (например, заполнитель № 8 или 9 по ASTM
D 448). Песок менее предпочтителен в качестве материала для швов и основы проницаемых покрытий
вследствие значительно меньшей проницаемости. Поверхность изначально будет иметь очень высокую
проницаемость, однако с течением времени она уменьшится из-за закупорки вследствие накопления мелких
частиц. Обзор существующих данных позволил сделать вывод о том, что приемлемое значение
проницаемости правильно сконструированного и построенного проницаемого покрытия после такой закупорки
составляет 1,1 дюймов в час (28 мм/час).
Необходимо разработать генеральный план обслуживания, который включает периодическую проверку
колодца и вакуумирования поверхности для обеспечения надлежащей проницаемости. Колодец представляет
собой перфорированную трубу диаметром 6 дюймов (152 мм), защищенную от вандализма резьбовой
крышкой, которая размещается на 1 дюйм (25 мм) ниже поверхности облицовки. Колодец размещается на
расстоянии не менее 3 футов (9 м) от сторон покрытия, в самой нижней позиции наклона. Вакуумирование
сопровождается удалением сухих отложений.

Оборудование может потребовать регулировки для предотвращения попадания заполнителя в отверстия
облицовки и швы во время операции вакуумирования. Нижний (подстилающий) слой, расположенный под
поверхностью облицовочного блока и слоя основы, должен иметь большую проницаемость, чем находящиеся
выше материалы, чтобы избежать возврата воды на поверхность и препятствовать быстрому стоку в систему.
Если соотношение D 15 нижнего материала и D 15 верхнего материала больше или равно 5, это легко достигается, и
давление просачивания не развивается. D 15 - это диаметр частиц, полученный из интегральной
гранулометрической кривой для материала, в котором 15 процентов частиц мелкие, а 85 - более крупные.
Высокую проницаемость нижнего слоя может обеспечить заполнитель № 57 по ASTM D 448. Это материал
открытой сортировки, состоящий из частиц крупностью от № 4 до 1 дюйма (от 4, 75 до 25 мм) и
обеспечивающий проницаемость более 1 см/с (1417 дюймов в час). В зависимости от конструктивных
требований для конкретного места может использоваться и другой гранулометрический состав, однако, в
общем, основа должна иметь проницаемость 10 -2 см/с (14, 2 дюйма в час) и более.

Когда вода перетекает из одного грунта или заполнителя в другой, мелкие частицы первого материала могут
сдвинуться места и транспортироваться по трубам во второй материал. Это может привести к
прогрессирующему разрушению трубопровода или засорению второго материала. Для защиты от таких
проблем используются фильтры, а в проницаемых покрытиях необходимо проверять каждый слой, чтобы его
мелкие частицы не вымывались в нижний слой. Используются различные критерии фильтрации, однако
общим для них является следующее: вода проникает вниз через проницаемое покрытие, если

(1) D 15 нижнего материала / D 15 верхнего материала < 5, а
(2) D 50 нижнего материала / D 150верхнего материала < 25,
тогда эрозия трубопровода и внутренняя эрозия частиц, попадающих из верхнего материала в нижний, не
превратится в проблему. Земляное полотно обычно состоит из более мелких частиц, чем нижний
(подстилающий) слой, поэтому необходимо всегда соблюдать осторожность при конструировании
фильтрующего слоя между земляным полотном и нижним слоем из материала открытой сортировки.
В качестве фильтра может эффективно работать геотекстиль, соответствующие критерии выбора геотекстиля
в качестве фильтра можно найти в специальной литературе. Существует пара случаев, когда геотекстиль,
используемый непосредственно под слоем основы обычной облицовочной поверхности, засорился из-за того,
что дорожный транспорт накачал мелкие частицы из материала швов и основы в геотекстиль. Поэтому
следует быть осторожными и ограничить использование геотекстиля в нижних слоях там, где давление,
создаваемое транспортом, будет минимальным (например, между основой и земляным полотном).

Гидравлическое конструирование.

Понятие бури для гидравлических расчетов обычно устанавливается нормативным органом, он же обычно
определяет метод, используемый для расчетов спуска дождевых осадков. Обычно для таких расчетов
используется метод Службы консервации грунта или рациональный метод (примеры смотри в специальной
литературе). Метод Службы консервации грунта требует использования определенного “номера кривой”,
который зависит от типа поверхности. Для должным образом выполненной поверхности проницаемого
покрытия этот номер - примерно 65, это между кривой для дороги с покрытием из гравия и кривой для
дренированного травяного покрытия. С другой стороны, рациональный метод использует для расчета потока
коэффициент слива С, его можно рассчитать для проницаемых поверхностей по следующей формуле:
I - 1, 1
С = I (фунто-дюйм)
I - 28
С = I (SI)
где 1, 1 дюймов в час (28 мм/час) - это долговременная поверхностная проницаемость для проницаемого
облицовочного покрытия.
Нижний слой также должен сохранять требуемое количество воды. Такая накопительная способность может
быть определена по следующей формуле:
γ d
V = 1 - G S γ W
Объем воды, который может накапливаться в нижнем и других слоях покрытия, должен превышать объем,
попадающий в покрытие во время расчетной бури.
4
Время спуска воды из пропитанного нижнего слоя, когда нижележащий грунт тоже пропитан, можно
определить из уравнений для измерителя проницаемости:
D D + hb
t = k ln ( D )
Структурное конструирование
Облицовочные покрытия распределяют нагрузку точно так же, как и обычные гибкие покрытия, и
конструируются точно так же. Толщина гибкого покрытия, требуемая для расчетного дорожного движения,
может определяться с помощью любого из существующих методов расчета, а проницаемое облицовочное
покрытие, слой основы и пористый нижний слой затем заменяют прямо требуемой толщиной обычного
асфальтобетона, нижнего слоя и подстилающего грунта (например, проектное требование - 3 дюйма (76 мм)
асфальтобетона и 8 дюймов (203 мм) нижнего слоя (основы) могут быть заменены 3 дюймами (76 мм) блоков,
1 дюймом (25 мм) слоя основы и 7 дюймами (178 мм) пористого основания). Нет ничего необычного в том, что
нижний слой проницаемого покрытия будет иметь большую толщину, чтобы удовлетворять требованиям
гидравлических расчетов, таких как накопление воды, и структурным требованиям для дорожного движения.

ВЫВОДЫ.

Проницаемые облицовочные блоки - это новая концепция, имеющая множество преимуществ в плане
экологии, включая уменьшение слива, уменьшение загрязнения сточных вод и ускоренное пополнение
грунтовых вод. Они требуют более тщательных расчетов и конструирования, и стоимость их выше стоимости
обычных конструкций покрытия. Однако они позволяют строить парковочные площадки там, где нормативные
требования запрещают это делать или делают такое строительство очень дорогостоящим из-за
необходимости контроля и обработки ливневых вод. Кроме того, проницаемые мощеные покрытия позволяют
эффективно и экономно увеличить используемое пространство для зданий и парковочных площадок при
уменьшении площадей под отстойные резервуары.

ПРИМЕЧАНИЯ.

С Коэффициент слива для рационального метода (числовой)
D Расстояние от дна нижнего слоя до водного зеркала, в дюймах (мм)
D S Диаметр частиц, х процентов которых в грунте (для данной гранулометрической кривой) мелкие, в
дюймах (мм)
G S Удельный вес грунта или заполнителя (числовой)
h b Толщина нижнего слоя, в дюймах (мм)
I Интенсивность расчетной бури, в дюймах в час (см/час)
k Проницаемость грунта между основой и водным зеркалом, в дюймах в секунду (мм/с)
t Время спуска воды из основы, с
V Объем, существующий для задержки воды в 1 футе 3 (1 м 3) почвы или заполнителя, в футах 3 (м
3)
γ d Единица веса сухой почвы или заполнителя, фунт на кв. фут (кг/м 3)
γ W Единица веса воды, обычно принимается 62, 4 фунт на кв. фут (1, 000 кг/м 3).

Бетон нового тысячелетия.

Один из них способен выстоять под нагрузкой столько, сколько существует цивилизация. Другой свободно пропускает сквозь себя поток воды. Из третьего вырастает трава. Эти необычные разновидности самого распространенного строительного материала на Земле могут оказать большое воздействие на жизнь людей, на эстетику нашей среды обитания, на экономику и экологию. Так что бетон – это совсем не серая скука.

Белых пятен еще хватает.

Разнообразие сортов бетона теперь таково, что их разработку, получение, изучение и совершенствование впору величать большой самостоятельной наукой наподобие физики или химии. И хотя бетон сам по себе известен людям шесть тысяч лет, а так называемый современный бетон на основе цемента, – с середины XIX века, до сих пор в этой науке остается много белых пятен. Скажем, есть такое явление, как ползучесть бетона, – медленно нарастающая деформация при постоянном уровне напряжений. Она среди прочего пагубно отражается на долговечности конструкций. Строителям известно немало способов ослабить ползучесть, но действуют они чаще методом перебора составов и испытаний готовых изделий. Да и испытания эти приходится проводить в естественных условиях, а значит – годами. Ведь упомянутый процесс сильно растянут во времени. А можно ли раскрыть секрет ползучести, просто посмотрев на структуру бетона поглубже и повнимательнее?

Франц-Йозеф Ульм на фоне наноиндентора

Они могут объяснить, как происходит ползучесть
Детальное изучение частиц бетона на наноуровне провели Франц-Йозеф Ульм (Franz-Josef Ulm) из Массачусетского технологического института и Матье Вандамм (Matthieu Vandamme) из университета Парижа (Universitй Paris-Est). «Наконец мы можем объяснить, как происходит ползучесть», – заявил Ульм, потративший на «бетонологию» двадцать лет жизни. Оказалось, что этот негативный процесс связан с перераспределением наноразмерных частиц гидросиликата кальция, которые меняют свою плотность упаковки – в одних местах на большую, в других на меньшую. В своих исследованиях ученые использовали наноиндентор. Это устройство позволяет проводить прецизионные измерения прочностных характеристик главного компонента бетона – гранул цементной пасты. Рассматривая их изменение, Ульм и Вандамм смогли за минуты получить данные, которые при традиционном испытании макрообразцов приходилось ждать годами.

Отпечаток наноиндентора на поверхности цементной пасты; большая округлая «капля» в верхней части ямки – случайная пылинка

Грядут невиданные последствия.

Исследователи также показали, как известный способ улучшения бетона – добавка силикатного дыма, или конденсированного микрокремнезема – побочного продукта металлургической промышленности – сказывается на структуре состава бетона на все том же микро- и наноуровне. Эти микроскопические частицы встраиваются в пространство между частицами гидросиликата кальция в тех местах, где обычно находятся молекулы воды, тем самым мешая дальнейшему смещению гранул по мере старения конструкции. Ульм и Вандамм при помощи ряда опытов и математических моделей показали, что замедление ползучести влияет на долговечность изделия экспоненциально и что при помощи наноразмерных добавок ползучесть готового бетона под нагрузкой в тех же самых внешних условиях можно снизить еще в 2,6 раза против лучших образцов. А это может иметь невиданные последствия для строительной отрасли и для человечества в целом.

Нынче на самые лучшие из мостов строители вряд ли выдадут гарантию больше чем на 100 лет

Почти что вечный бетон.

Как утверждают ученые, саркофаги для ядерных отходов, сделанные из обычного бетона, могут простоять без существенных повреждений лет сто, а из ультравысокоплотного, приготовленного с учетом новых знаний, – до шестнадцати тысяч лет. Какова польза от столь долговечного бетона? Из него можно делать плотины, мосты и каналы, не требующие ремонта или полной переделки буквально столетиями. Уже только это способно существенно сократить негативное воздействие промышленности на окружающую среду. Ведь огромное число сооружений, не требующих, как раньше, замены через 30, 40 или 60 лет, означает сокращение потребности в бетоне. А его сейчас на планете производят в количестве двадцать миллиардов тонн в год, и имеется пятипроцентный ежегодный рост выпуска. При этом данная отрасль генерирует от 5 до 8 процентов от общего выброса парниковых газов в атмосферу.

Помимо прочего «нанобетон» обладает большей прочностью, чем обычный. Следовательно, изделия из него можно делать тоньше. При этом тонкие изделия обычно более чувствительны к ползучести, чем массивные. А ее сейчас можно победить. Это еще один путь сокращения выпуска бетона, а значит, и выбросов парниковых газов. Поскольку работа Ульма и Вандамма велась на средства французской компании Lafarge Group - мирового лидера в области строительных материалов, - есть хороший шанс, что теоретические выкладки ученых не останутся без внимания практиков.

Проницаемый бетон при сопоставимой прочности еще и легче обычного

И дырявый бетон нужен.

Как не осталось без внимания и другое изобретение последнего времени – проницаемый бетон (pervious concrete), выпускаемый рядом производителей, в частности, в США. Проницаемый бетон еще и легче обычного, при сопоставимой с ним прочности. Не странно ли, что бетон проницаемый? Ведь обычно бетон стараются сделать как можно более непроницаемым – дольше простоит. Но тут иной принцип. Пропускающие сквозь себя воду бетонные плиты изготавливают из сравнительно крупных и стойких гранул бетона. Они склеиваются между собой так, что между ними остаются многочисленные пустоты и каналы, занимающие 15–25 процентов объема бетона. Эти пустоты и каналы – отличный путь для воды.

В чем практический смысл водопроницаемого бетона? Дело в том, что в городах из-за вездесущего нашествия асфальта и бетона кардинально меняется режим стока дождевых вод, в сравнении с дикой природой. В городе в почву попадает минимум воды, поверхностный сток максимален, да и тот в конце концов уходит по ливневой канализации в реки или моря. Траве и деревьям перепадает минимум влаги, и это одна из причин чахлой растительности. Даже в маленьком городе поверхностный сток достигает 30 процентов, а в лесу – меньше 1 процента. Разница с мегаполисом будет еще существеннее. В лесу вода накапливается в толще грунта, где ее пьют корни деревьев. Но не ходить же в городах по голой земле? Водопроницаемый бетон – одно из возможных решений проблемы.

Сравнение режима стока дождевой воды в городе и на природе; большие стрелки в небе показывают осадки и испарение, пунктирные – поверхностный сток и поток воды в верхнем слое почвы, сплошные стрелки – глубинные потоки вод

И воду пропускает, и траву выращивает.

Другой вариант – плиты из обычного бетона, имеющие множество крупных вырезов. Такие плиты во многих местах можно видеть в роли бетонно- травяных автостоянок. Но их не везде положишь. Да и не всегда нужно, чтобы сквозь дорожки пробивалась трава. Пропускающий воду бетон может оказаться более привлекательным решением для автостоянок, а также для различных дорожек и подъездных путей. При этом он еще и экономит средства строителей за счет отказа от сточных труб или уменьшения их числа на участке – пусть вода впитывается грунтом так, как это происходит за городом.

Заметим, что самый обычный бетон тоже неплохо держит влагу, чем и воспользовалась лиссабонская e-studio, когда создавала свой «органический бетон» (betгo orgвnico). Это не новая работа. Образец такого бетона дизайнеры показали публике осенью 2005-го. Но идея актуальна до сих пор. Соединение живого и искусственного в одном флаконе достигнуто интеграцией семян в бетон с небольшими полостями, в которые добавлен грунт. Трава, мол, сама выберет нужную влагу из толщи плиты, если снаружи окажется слишком сухо. Такие плиты могли бы стать еще одним элементом городского дизайна, приближающего бетонные джунгли к природе. Насколько при таком «сплаве» менялись бы прочность и долговечность материала – авторы не сообщили. Но для декора это не существенно. Зато каков эффект!

Обычные решетчатые плиты (вверху) положишь не везде; внизу – пропускающий воду бетон; на врезке – автостоянка из такого бетона

То ли еще будет!

Британским художникам Хизер Экройд (Heather Ackroyd) и Дэну Харви (Dan Harvey) пришлось размазывать по большому зданию тонны почвы, чтобы превратить его в зеленый куб. А, оказывается, модифицировать-то нужно было сам бетон. Думается, на описанных выше достижениях исследователи бетона не остановятся и этот многоликий материал еще не раз даст всем повод для удивления.

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статьи по газобетону ( газоблоку ), газобетонных блоков, газосиликатнных блоков

Новости, статьи, слухи, факты, разное и по чу-чуть

Статьи по кирпичу ( рядовому, лицевому,облицовочному,клинкерному, шамотному, силикатному,)