topic

Starożytny Beton vs Dzisiejszy

119
piwo
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.

AnaalNathrakh

15
2013-06-06, 17:48 [link]
Aluminium byłby w dzisiejszych czasach klasyfikowany jako "odpad przemysłowy" albo "substancja niebezpieczna".
Sęk w tym, że istnieją sposoby, aby tworzyć beton bardziej trwały i odporny na różne czynniki.
Ale... po co to komu? Z punktu widzenia bossów jest to niekorzystne, więc robią wszystko, aby nie dopuszczać takie środki na globalny rynek. W Japonii mają patenty, które mogłyby zredukować koszt i czas budowy np. autostrady o 50%, zwiększając jego żywotność.
Ale takie cuda nie mają prawa bytu, dlatego projektuje się autostrady już z założeniem, że nowa podbudowa będzie miała 5% spękań na całej długości....

Prezesi zacierają ręce, a ludzie się wk***iają, bo nie dość, że trzeba płacić za 50 km autostrady, to jeszcze remontują ją kilka razy w roku...


Yattaman 

16
2013-06-06, 20:18 [link]
Tego betonu i tak nic nie przebije :roll:


bania111 

3
2013-06-06, 20:26 [link]
k***a, jak ciapaci z Arabii mają zarabiać jeszcze na cemencie to ja wolę już w ziemiance mieszkać...

Nortic

2
2013-06-06, 20:45 [link]
C-A-S-H?
Rzymianie się sprzedali

cveljan 

10
2013-06-06, 22:24 [link]
a cyganie we wrocławiu lepią chaty z gówna

ellsworth 

2
2013-06-06, 22:30 [link]
Cement im starszy tym mocniejszy, co pewnie jest 'sekretem' tego ich cudownego materiału sprzed 20 wieków. Hydratyzacja cementu trwa latami! Do zastosowań praktycznych jako wytrzymałość przyjmuje się to ile osiągnie MPa po 32 dniach jako rozsądny z pkt. widzenia budownictwa czas wiązania, ale taki wbudowany cement będzie dalej hydratyzował. Po blisko 2000 lat nic dziwnego, że jest mocniejszy niż taki co na potrzeby porównania poddano procesowi wiązania kilka tygodni, czy nawet lat temu.

dreamair 

2013-06-06, 22:47 [link]
Zajebisty temat. O cemencie....

Lingu 

1
2013-06-06, 22:56 [link]
Cement "pije" wodę non-stop ile byś jej nie wlał. Oczywiście wraz ze zwiększającą się ilością wody w cemencie, ten mniej chętnie ją wchłania. Drugą sprawą jest to, że cement jest tym bardziej trwały, im dłużej wiąże. Dlatego cement szybkoschnący pęka szybciej od cementu który "schnie" dłużej. Robiłem na różnych budowach z ojcem, zawsze powtarzał że posadzka musi długo wiązać. Jest wtedy trwała, mniej podatna na spękania.
Rzymski cement jest po prostu bardziej higroskopijny. Im więcej wilgoci wchłonie, tym bardziej się uelastycznia. Ot cały sekret jego długowieczności, bo niby po co w nim wapno. :>

W dzisiejszych czasach nie zdałoby to egzaminu. Obecnie cementowe posadzki już po trzech dniach są pokrywane płytkami z zaprawą klejącą. Wszystko po to, żeby skrócić czas potrzebny na wykonanie zlecenia. Co nie zmienia faktu że 3-dniowa posadzka cementowa potrafi zabrać dużo wilgoci z kleju. Dlatego czasem się zdarza że płytka po kilku miesiącach odpada. :D

Marcellox 

4
2013-06-06, 22:57 [link]
Myślałeś, że nie zauwaze :D

vagrant326 

2
2013-06-06, 22:58 [link]
Głównie z powodu tajemnej mieszkanki C-A-S-H, której źródła do dziś szukają wszyscy, bogaci i biedni, nigdy nie powstanie materiał który może tyle wytrzymać. Użycie materiału stworzonego z mieszanki C-A-S-H paradoksalnie zmniejszy ilość C-A-S-H u producentów a ci nie będą z tego zadowoleni. Niech żyje kapitalizm!

osiedlowy_madafaka 

1
2013-06-06, 23:01 [link]
przypominam że pucolana to związki krzemu, obecne w dużych ilościach np. w pyle z Wezuwiusza ;
pucolana stosowana była jeszcze w tzw. wapnie hydraulicznym czyli takim które wiązało pod wodą ; )

Lingu 

1
2013-06-06, 23:15 [link]
vagrant326 napisał/a:
Głównie z powodu tajemnej mieszkanki C-A-S-H, której źródła do dziś szukają wszyscy, bogaci i biedni, nigdy nie powstanie materiał który może tyle wytrzymać. Użycie materiału stworzonego z mieszanki C-A-S-H paradoksalnie zmniejszy ilość C-A-S-H u producentów a ci nie będą z tego zadowoleni. Niech żyje kapitalizm!


Gadasz głupoty. Kapitalizm nie ma z tym nic wspólnego. Jak coś trzeba postawić na obszarze na którym stoi zawadzający budynek to się go po prostu burzy. Mało tego, gruz uzyskany po wyburzeniu budynku jest wykorzystywany jako tłuczeń w nowej mieszance betonu.

Cement rzymski potrzebuje o wiele więcej czasu do pełnego utwardzenia. To prowadziłoby do sytuacji gdzie na postawienie cegieł na fundamencie trzeba by było czekać o wiele dłużej niż w przypadku cementu portlandzkiego. To dopiero uszczuplałoby C-A-S-H w portfelach inwestorów.

raskolnikov74 

1
2013-06-06, 23:15 [link]
j***ni Żydzi nie chcą robić dobrego cementu, ale ja rozszyfrowałem spisek: chcą robić cement niedobry!!!

Szerokikarq 

2
2013-06-06, 23:34 [link]
W całym tym artykule miesza się pojęcia... Co drugi "cement" powinien być zamieniony na "beton".

Apropos tematu, pucolany są od dawna składnikiem betonów wysoko wartościowych. Ameryki nie odkryto, ponadto nikt nie powiedział, że obecny beton nie przetrwa 2000 lat.
   Popularne tagi
how  asian  ruiny  typ  zabił  niewola  snoop dogg  atakuje