18+
Ta strona może zawierać treści nieodpowiednie dla osób niepełnoletnich.
Zapamiętaj mój wybór i zastosuj na pozostałych stronach
Planowana przerwa techniczna - sobota 23:00 (ok. 2h) info
topic

Starożytny Beton vs Dzisiejszy

Vof • 2013-06-06, 17:36


Badania starożytnego falochronu pozwoliły uczonym na poznanie tajemnic doskonałego rzymskiego betonu. W połowie XX wieku betonowe struktury projektowano tak, by przetrwały 50 lat i wiele z nich już przekroczyło tę granicę. Obecnie projektujemy budynki, które mają wytrzymać 100-120 lat - mówi szef grupy badawczej, profesor Paulo Monteiro z Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab). Tymczasem wspomniany falochron przez ostatnie 2000 lat był zanurzony w Morzu Śródziemnym i przetrwał fizyczne oraz chemiczne oddziaływanie jego wód.
To nie oznacza, że współczesny cement nie jest dobry. Jest tak dobry, że produkujemy go 19 miliardów ton rocznie. Problem w tym, że wytwarzanie cementu portlandzkiego odpowiada za aż 7% przemysłowej emisji CO2 do atmosfery - wyjaśnia Monteiro.
Cement portlandzki służy jako spoiwo współczesnych cementów. Aby go uzyskać konieczna jest temperatura 1450 stopni Celsjusza. Rzymianie wytwarzali swój doskonały cement w temperaturze 900 stopni Celsjusza, zużywając przy tym znacznie mniej paliwa.
Rzymianie produkowali cement z mieszaniny wapna i skał wulkanicznych. Gatunek stosowany do struktur podwodnych składał się z wapna i popiołu wulkanicznego, a tak uzyskaną zaprawę mieszano z tufem i umieszczano w drewnianych formach. Po zanurzeniu w wodzie dochodziło do natychmiastowej gorącej reakcji. Wapno ulegało uwodnieniu i reagowało z popiołem. Powstawał wyjątkowo odporny cement.
Szczęśliwie dla nas, przetrwały opisy używanego popiołu. Witruwiusz, inżynier pierwszego cesarza Imperium Oktawiana Augusta, a później Pliniusz Starszy przekazali, że najlepszy cement do zastosowań w morzu wytwarzano z popiołów wulkanicznych z okolic Zatoki Neapolitańskiej. Szczególnie ceniono ten, który znajduje się w pobliżu współczesnego miasta Pozzuoli, zwany pucolana. Obecnie wiemy, że popiół tego typu i zbudowane z niego skały wulkaniczne występują w wielu miejscach na świecie.
Naukowcy wykorzystali wiele współczesnych narzędzi, takich jak np. Advanced Light Source z Berkeley Lab, eksperymentalne urządzenia z saudyjskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii im. Króla Abudllaha czy niemiecki synchrotron BESSY, dzięki którym poznali główne różnice pomiędzy cementem portlandzkim a cementem Rzymian.
Cement portlandzki składa się z wapnia, krzemianów i hydratów (C-S-H). Tymczasem cement rzymski to mieszanka wapnia, aluminium, znacznie mniejszej ilości związków krzemu oraz hydratów (C-A-S-H). Tworzą one wyjątkowo stabilny materiał wiążący. Z najnowszych badań wynika, że to dzięki szczególnemu sposobowi w jaki aluminium zastępuje związki krzemu Rzymianom udało się uzyskać niezwykle wytrzymały cement.
Inne zdumiewające odkrycie zespołu Monteiro pokazuje, że współczesnej technologii nie udało się uzyskać tego, na czym jej zależało, a co uzyskali Rzymianie. Teoretycznie struktura C-S-H w cemencie portlandzkim ma przypominać naturalnie występujący minerał tobermoryt. Niestety jego kryształów nie ma w cemencie portlandzkim. Są za to obecne w cemencie z czasów Imperium. Badania tych kryształów dowiodły, że ich połączenia z aluminium znakomicie zwiększa wytrzymałość cementu Rzymian i może być wzorcem dla cementu przyszłości. Jakby jeszcze tego było mało, w rzymskim cemencie znaleziono wiele innych minerałów, które mogą posłużyć do stworzenia cementu o wysokiej wytrzymałości nadającego się do przechowywania najbardziej niebezpiecznych odpadów.
Obecnie produkuje się cementy z dodatkiem popiołów wulkanicznych czy popiołów z elektrowni. Jednak przed badaniami Monteiro nie było wiadomo, jaki jest dokładny skład doskonałego ekologicznego cementu używanego w Imperium Rzymskim. Teraz wiemy, że wapno stanowiło wagowo mniej niż 10% rzymskiego cementu, że był on wytwarzany w temperaturze znacznie niższej niż cement portlandzki, że reagowało ono z bogatym w aluminium popiołem wulkanicznym oraz z wodą morską.
Pucolana jest ważna ze względu na praktyczne zastosowania. Może zastąpić nawet 40% światowego zapotrzebowania na cement portlandzki. A jej źródła są na całym świecie. Arabia Saudyjska nie posiada żadnych popiołów lotnych, ale ma całe góry pucolany - mówi Monteiro.

Kwadrans

2013-06-06, 23:38
-czlowiek pije wodę, oddaje ją pocąc się, wydalajac

-roślina to samo

-ogień nie niszczy wody, wyparuje


Za to cement.....cement ją pochłania. Mysle ze kiedyś bedzie to problem....pewnie dla ludzkości największy.

Romo666

2013-06-06, 23:45
@Lingu

chodzi Ci o beton a nie o cement

@ellsworth

28 dni ;)

lolix1337

2013-06-06, 23:48
Jak spojrzałem na ten okrągły fragment betonu to myślałem, że to wykład o jakiś pie**olonych ciastkach

Kannibal992

2013-06-07, 00:09
Zapewne dużą część użytkowników tego serwisu czeka na wypowiedź i profesjonalny komentarz eksperta od betonów czyli BongMana.

Chorusek

2013-06-07, 08:17
"Rzymianie wytwarzali swój doskonały cement w temperaturze 900 stopni Celsjusza, zużywając przy tym znacznie mniej paliwa."
Serio? dziwne...

qwachu

2013-06-07, 10:16
Ech... i muszę zajrzeć w notatki z zajęć kobity (studiowała budownictwo) i poczytać o betonie..

pablo321

2013-06-07, 13:09
Obecnie beton jest znacznie bardziej wytrzymały niż kiedyś. Tzw. BBWW, betony bardzo wysokich wytrzymałości, nie są używane, bo nie ma do czego ich stosować. Mało tego, ostatnio także wymyślono BUWWy, betony ultra wysokich wytrzymałości. Wymyśla się je nie wiadomo po co, raczej pod przyszłe pokolenia. Lepianki Rzymian schowaj do książki od historii jak nie znasz się na prawdziwym budownictwie. Spękanie ścian budynków wynika nie z tego, że ludzie nie potrafią robić betonu, ale z tego, że inwestycje budowlane robi się nierzadko jak najtaniej, a pod władzami cezara za jak najtaniej to można było zostać niewolnikiem, więc sie ludzie starali.

Szerokikarq

2013-06-07, 13:36
@up
Prawda, ale głównym czynnikiem problemów po wykonawczych jest czas realizacji robót. Nikt nie może sobie pozwolić na przestoje, a niestety obiekt potrzebuje czasu, aby zmniejszyć skurcz, ustabilizować osiadanie. Nie rzadko problemy biorą się po prostu z niewiedzy i błędów, ale tego się nie uniknie i Rzymianie pewnie też nie uniknęli.

A taki mały off topic, niektóre systemy, technologie są z założenia narażone na pękanie i nie jest to winą majstra, czy kierownika, że np. sufit w nowym bloku pęka (bo na przykład zastosowano płyty kanałowe na stropie).

Vof

2013-06-07, 15:17
@up pablo321 ja się nie znam na budownictwie tak? Temat o rzymskim betonie(cemencie) wrzuciłem tutaj jako ciekawostkę. Sam jestem absolwentem ZSBG w Białymstoku profil technik budownictwa, więc trochę o tym budownictwie wiem w teorii i praktyce ale na studia pod ten profil się nie przygotowywałem bo: po pierwsze trudno jest się tam dostać, po drugie matmę, fizykę oraz konstrukcje budowlane musisz mieć opanowane w przysłowiowym małym paluszku, po trzecie na rynku jest dużo inżynierów (dzięki upadkom firm budowlanych które nie wyrobiły przy budowie autostrad na EURO 2012) po prostu przesycenie rynku.

Szerokikarq

2013-06-07, 16:00
@up
To trzeba było iść na architekturę, tam nie trzeba umieć fizyki, matmy, a o konstrukcjach to nawet po studiach będziesz wiedział nie dużo.

pablo321

2013-06-13, 16:44
Vof napisał/a:

@up pablo321 ja się nie znam na budownictwie tak? Temat o rzymskim betonie(cemencie) wrzuciłem tutaj jako ciekawostkę. Sam jestem absolwentem ZSBG w Białymstoku profil technik budownictwa, więc trochę o tym budownictwie wiem w teorii i praktyce ale na studia pod ten profil się nie przygotowywałem bo: po pierwsze trudno jest się tam dostać, po drugie matmę, fizykę oraz konstrukcje budowlane musisz mieć opanowane w przysłowiowym małym paluszku, po trzecie na rynku jest dużo inżynierów (dzięki upadkom firm budowlanych które nie wyrobiły przy budowie autostrad na EURO 2012) po prostu przesycenie rynku.



Chwała za edukację. Jestem absolwentem Polibudy Warszawskiej wydział IL, kierunek konstrukcje budowlane i inżynierskie oraz inżynieria produkcji budowlanej, także znam bardzo bardzo dobrze temat materiałów budowlanych. Obecne technologie są akrutnie zaawansowane ale nie stosuje się ich ze względu na ekonomikę inwestycji budowlanych - kiedyś miało trwać po wsze czasy, teraz bardzo często dokonuje się wyburzeń. Mam tylko nadzieję że nie wciskali Ci w szkole że beton egipcjan był lepszy od obecnych technologi, a temat wyraża tylko prywatne poglądy.