Рассчитать количество газосиликатных блоков на дом: Онлайн калькулятор расчета количества газобетонных блоков
Армирование газосиликатных блоков: правила и рекомендации
Армирование газосиликатных блоков: правила и рекомендации
18 июля 2022 г.
Армирование газосиликатных блоков при строительстве из них домов, по мнению экспертов, в подавляющем большинстве случаев является необходимостью. За счёт этого здание получается крепким и долговечным. На сегодняшний день газосиликатные блоки очень часто используются для строительства. Если вы ищете данный материал в Смоленске, то вы можете купить его у нас.
Рассмотрим, как правильно выполнить армирование газосиликатных блоков. Кстати, газобетон близок к газосиликату, поэтому все правила и рекомендации подойдут и для газобетонных блоков.
Обязательно нужно армировать первый ряд и фундамент кладки, который находится под максимальной нагрузкой. То же самое относится к перемычкам и местам их опоры на кладку, к оконным и дверным проемам. Если здание состоит из нескольких этажей, то нужно армировать перекрытия.
Кроме того, укрепление требуется длинным стенам, поскольку на них тоже приходится сильная нагрузка, в том числе давление грунта и воздействие ветра.
Также, по рекомендациям специалистов, армировать нужно каждый 3-4 ряд кладки и конструкции, подверженные дополнительному давлению.
Армирование газосиликатных блоков: оптимальный способ
Теперь изучим один из самых популярных, доступных и надежных способов армирования. Начать следует с покупки рифленых металлических прутьев и арматуры с диаметром не менее 8мм. Перед покупкой нужно рассчитать необходимое количество прутов. Также для расчёта можно обратиться и к сотрудникам металлобазы.
От того, какой толщины используются блоки, зависит необходимое количество прутьев. Если она составляет не более 250 мм, то хватит 1 прута, если 250-500 мм, то понадобится 2 прута, что является самым распространенным вариантом. В случае, если толщина блоков превышает 500 мм, то нужно 3 прута.
В блоках нужно будет вырезать бороздки, что можно сделать с помощью ручного или электрического штробореза.
Этим инструментом нужно обзавестись. Вырез бороздок особого труда не составит, так как газосиликату для этого больших усилий не требуется, он легко пилится. Борозды нужно сделать такой высоты, чтобы утопить в них металлические пруты. Также еще нужно предусмотреть запас расстояния на слой клея.
Затем нужно уложить в штробы арматуру, предварительно очистив их от пыли и налив в них немного клеящего состава. Для сгибания прутьев по углам здания потребуются специализированные станки или ручные приспособления. На последнем этапе в штробы с арматурой сверху заливают клей, который полностью покроет металлические пруты.
После этого можно продолжить укладывать блоки. Не забывайте, что армировать нужно будет каждые 3-4 ряда кладки. Кроме того, есть еще 2 важных обязательных условия:
1. выступ арматуры за проёмы для дверей и окон должен составлять не менее 90 см;
2. в соответствии со стандартом, расстояние от арматуры до фасадной поверхности должно быть не менее 60 мм.
Нередко металлические прутья заменяют стеклопластиковой арматурой. Для неё нужно более узкие штробы. Её стоимость выше стоимости металлической арматуры.
Также допускается армирование газосиликатной кладки с помощью специальной, кладочной сетки, размеры которой составляют 50х50х4 и 50х50х3 мм. В случае её применения никаких бороздок штробить не требуется, сетку укладывают между рядами блоков.
Сетка используется только тогда, когда нет планов утепления кладки с помощью теплоизоляционных плит в дальнейшем. Из-за этого область применения значительно сужается, поскольку дома из газосиликатных блоков зачастую дополнительно утепляют.
За счёт сетки увеличивается толщина межблочных слоёв, так как для предотвращения коррозии металла и появления мостиков холода её требуется укладывать на раствор или клей и им же заливать сверху
Дополнительное усиление конструкции зданий может быть выполнено с помощью армирующих поясов, что встречается часто.
Армирование газосиликатных блоков не является очень сложным процессом. Конечно, это требует дополнительных финансовых, временных и трудовых затрат, но это является необходимостью, чтобы трещины и другие проблемы не появлялись долгое время.
Вопросы и ответы — Кубометр
Правила создания кирпичной кладки
Кирпичная кладка не рассматривается большинством застройщиков в качестве конструкции со сложной технологией обустройства. Но это большая ошибка. Кирпичную кладку нельзя вывести быстро, поскольку такой процесс предполагает немало трудоемких мероприятий.
Чтобы получить кирпичную кладку высокого качества, сначала нужно правильно подобрать сам материал, который будет применяться в процессе работы. Кирпичи, используемые для создания этой конструкции, должны быть ровными, не иметь трещин, естественных пор. Кроме того, если применяется облицовочный кирпич, он не должен обладать никакими эстетическими дефектами. В противном случае кладка ни получится эстетичной.
Создание кирпичной кладки предполагает дополнительное проведение армирования. Чтобы выполнить его, необходимо подготовить сетки из металлических стержней. Обычно сетка представляет собой два металлических стержня, скрепленных друг с другом при помощи перемычек. Закладка арматуры проводится примерно через 4-5 рядов кладки.
За один день большее количество рядов кирпича укладывать не рекомендуется. Дело в том что бетон не успевает схватиться за такое короткое время. Поэтому, если возвести высокую кладку слишком быстро, она может просто разрушиться.
Важнейшей задачей застройщика является правильное формирование раскладки кирпича. Самый простой вариант применяется в том случае, если кладка ведется толщиной в полкирпича. Тогда раскладка всего лишь предполагает смещение каждого последующего ряда на половину элемента относительно предыдущего. Если нужно получить более толстую стенку, то смещение кирпичей выполняется еще и в толщину.
При правильном подходе к процедуре устройства кирпичной кладки вполне возможно получить практичную, функциональную и эстетичная конструкцию, созданную собственными силами.
Виды кирпича. Достоинства и недостатки кирпичной кладки.
Кирпич давно зарекомендовал себя с положительной стороны как долговечный, внешне привлекательный и обеспечивающий хороший микроклимат внутри дома материал. Сегодня технологии производства позволяют выпускать широкий ассортимент кирпичей, отличающийся по назначению, характеристикам, внешнему виду.
В данном видео рассмотрены виды кирпича, а также достоинства и недостатки кирпичной кладки.
Расчет количества газосиликатных блоков для строительства дома
Для расчёта необходимого количества газосиликатных блоков нужно знать размеры будущего дома.
Для примера возьмём дом размером 10х10 м, полных два этажа без мансарды.
Для расчётов нам понадобятся следующие значения:
- высота первого этажа — 2,75 м,
- высота второго этажа — 2,50 м,
- толщина наружных стен 0,4 метра (400 мм),
- длина периметра дома: 10 + 10 + 10 + 10 = 40 метров.
Посчитаем количество блоков на первый этаж
Перемножим периметр дома, высоту первого этажа и толщину стены в метрах.
Получаем: 40х2,75х0,4 = 44 м³ – объём блоков на первый этаж.
Мы специально не вычитаем оконные и дверные проёмы — это будет необходимый запас блоков.
Посчитаем количество блоков для второго этажа
Перемножим периметр дома, высоту второго этажа и толщину стены в метрах.
Получаем: 40х2,5х0,4 = 40 м³ – объём блоков на второй этаж.
Далее посчитаем количество блоков для внутренних перегородок
- Длина внутренней перегородки на первом этаже — 10 метров и 10 метров на втором,
- Толщина внутренней перегородки — 0,3 м (300 мм).
Перемножим высоту стены одного этажа, длину перегородки и толщину перегородки.
Получаем: 10х2,75х0,3 + 10х2,5х0,3 = 15,75 м³ — объём блоков на перегородки для первого и второго этажа.
Итого: 40 + 44 = 84 м³ блоков толщиной 400 мм. 15,75 м³ блоков толщиной 300 мм.
Мелкие перегородки считаются аналогично.
Расход клея для газобетона
Считается из расчёта 25-30 кг на кубометр блоков, т.е. (84+15,75)х30 = 2992,5 кг.
Похожие вопросы
Как правильно рассчитать количество кирпича для строительства дома?
Цветовая карта RAL
Ниже представлен полный каталог цветов RAL. Обратите, пожалуйста, внимание, что ввиду различных настроек монитора реальный цвет может отличаться от цвета на экране.
| RAL 1000 | RAL 4004 | RAL 7002 | |||
| RAL 1001 | RAL 4005 | RAL 7003 | |||
| RAL 1002 | RAL 4006 | RAL 7004 | |||
| RAL 1003 | RAL 4007 | RAL 7005 | |||
| RAL 1004 | RAL 4008 | RAL 7006 | |||
| RAL 1005 | RAL 7008 | ||||
| RAL 1006 | RAL 4010 | RAL 7009 | |||
| RAL 1007 | RAL 4011 | RAL 7010 | |||
| RAL 1011 | RAL 4012 | RAL 7011 | |||
| RAL 1012 | RAL 5000 | RAL 7012 | |||
| RAL 1013 | RAL 5001 | RAL 7013 | |||
| RAL 1014 | RAL 5002 | RAL 7015 | |||
| RAL 1015 | RAL 5003 | RAL 7016 | |||
| RAL 1016 | RAL 5004 | RAL 7021 | |||
| RAL 1017 | RAL 5005 | RAL 7022 | |||
| RAL 1018 | RAL 5007 | RAL 7023 | |||
| RAL 1019 | RAL 5008 | RAL 7024 | |||
| RAL 1020 | RAL 5009 | RAL 7026 | |||
| RAL 1021 | RAL 5010 | RAL 7030 | |||
| RAL 1023 | RAL 5011 | RAL 7031 | |||
| RAL 1024 | RAL 5012 | RAL 7032 | |||
| RAL 1026 | RAL 5013 | RAL 7033 | |||
| RAL 1027 | RAL 5014 | RAL 7034 | |||
| RAL 1028 | RAL 5015 | RAL 7035 | |||
| RAL 1032 | RAL 5017 | RAL 7036 | |||
| RAL 1033 | RAL 5018 | RAL 7037 | |||
| RAL 1034 | RAL 5019 | RAL 7038 | |||
| RAL 1035 | RAL 5020 | RAL 7039 | |||
| RAL 1036 | RAL 5021 | RAL 7040 | |||
| RAL 1037 | RAL 5022 | RAL 7042 | |||
| RAL 2000 | RAL 5023 | RAL 7043 | |||
| RAL 2001 | RAL 5024 | RAL 7044 | |||
| RAL 2002 | RAL 5025 | RAL 7045 | |||
| RAL 2003 | RAL 5026 | RAL 7046 | |||
| RAL 2004 | RAL 6000 | RAL 7047 | |||
| RAL 2005 | RAL 6001 | RAL 7048 | |||
| RAL 2007 | RAL 6002 | RAL 8000 | |||
| RAL 2008 | RAL 6003 | RAL 8001 | |||
| RAL 2009 | RAL 6004 | RAL 8002 | |||
| RAL 2010 | RAL 6005 | RAL 8003 | |||
| RAL 2011 | RAL 6006 | RAL 8004 | |||
| RAL 2012 | RAL 6007 | RAL 8007 | |||
| RAL 2013 | RAL 6008 | RAL 8008 | |||
| RAL 3000 | RAL 6009 | RAL 8011 | |||
| RAL 3001 | RAL 6010 | RAL 8012 | |||
| RAL 3002 | RAL 6011 | RAL 8014 | |||
| RAL 3003 | RAL 6012 | RAL 8015 | |||
| RAL 3004 | RAL 6013 | RAL 8016 | |||
| RAL 3005 | RAL 6014 | RAL 8017 | |||
| RAL 3007 | RAL 6015 | RAL 8019 | |||
| RAL 3009 | RAL 6016 | RAL 8022 | |||
| RAL 3011 | RAL 6017 | RAL 8023 | |||
| RAL 3012 | RAL 6018 | RAL 8024 | |||
| RAL 3013 | RAL 6019 | RAL 8025 | |||
| RAL 3014 | RAL 6020 | RAL 8028 | |||
| RAL 3015 | RAL 6021 | RAL 8029 | |||
| RAL 3016 | RAL 6022 | RAL 9001 | |||
| RAL 3017 | RAL 6024 | RAL 9002 | |||
| RAL 3018 | RAL 6025 | RAL 9003 | |||
| RAL 3020 | RAL 6026 | RAL 9004 | |||
| RAL 3022 | RAL 6027 | RAL 9005 | |||
| RAL 3024 | RAL 6028 | RAL 9006 | |||
| RAL 3026 | RAL 6029 | RAL 9007 | |||
| RAL 3027 | RAL 6032 | RAL 9010 | |||
| RAL 3031 | RAL 6033 | RAL 9011 | |||
| RAL 3032 | RAL 6034 | RAL 9016 | |||
| RAL 3033 | RAL 6035 | RAL 9017 | |||
| RAL 4001 | RAL 6036 | RAL 9018 | |||
| RAL 4002 | RAL 7000 | RAL 9022 | |||
| RAL 4003 | RAL 7001 | RAL 9023 |
Какой материал выбрать для крыши?
На современном рынке представлено множество типов кровельных материалов, удовлетворяющих самым разным потребностям покупателя.
Но как не потеряться во всем этом разнообразии?
Рассмотрим некоторые типы кровли, пользующиеся популярностью у российского покупателя.
Сравнительный обзор основных современных материалов для скатных крыш на российском рынке
Как правильно рассчитать количество кирпича?
Сколько кирпича нужно на дом?
При проектировании архитектуры кирпичного здания обязательно встает вопрос о том, сколько кирпича нужно на дом. Как рассчитать необходимое количество кирпича для строительства, чтобы не пришлось ехать и докупать новую партию, или, наоборот, не оставаться с целой грудой лишнего кирпича? Существует очень простой способ, как правильно рассчитать необходимое количество кирпичей на одно здание.
Для примера возьмем квадратный объект размером 10х10м и высотой в два этажа. Посчитаем, сколько кирпича нужно на дом такого формата.
В первую очередь определим периметр наружных стен. Это просто: 10+10+10+10=40м.
Далее считается площадь наружных стен.
Для этого полученную сумму периметра надо умножить на высоту стен. Сначала узнаем высоту здания. Допустим, высота этажа планируется в 3 метра. Два этажа, таким образом, составят 2*3=6м. Площадь наружных стен вычисляется так: 40*6=240кв.м.
Следующий пункт расчетов зависит от того, какой толщины кладку вы собираетесь возводить. При этом надо учитывать, что один слой наружной кладки возводится облицовочным кирпичом, таким образом, считаем 2 слоя одинарного строительного кирпича, и один ряд в полкирпича из облицовочного камня.
Для того чтобы рассчитать требуемое количество кирпичей для строительного объекта, следует обратиться к приведенной ниже таблице. Данные рассчитаны для российских стандартов размеров искусственного камня.
В одном куб. метре содержится:
| Без учета растворных швов | С учетом растворных швов | ||||
| одинарного | полуторного | двойного | одинарного | полуторного | двойного |
512 шт. | 378 шт. | 242 шт. | 394 шт. | 302 шт. | 200 шт. |
В одном кв.м. кладки в 0,5 кирпича содержится:
| Без учета растворных швов | С учетом растворных швов | ||||
| одинарного | полуторного | двойного | одинарного | полуторного | двойного |
| 61 шт. | 45 шт. | 30 шт. | 51 шт. | 39 шт. | 26 шт. |
В одном кв.м. кладки в 1 кирпич содержится:
| Без учета растворных швов | С учетом растворных швов | ||||
| одинарного | полуторного | двойного | одинарного | полуторного | двойного |
| 128 шт. | 95 шт. | 60 шт. | 102 шт. | 78 шт. | 52 шт. |
В одном кв.м. кладки в 1,5 кирпича содержится:
| Без учета растворных швов | С учетом растворных швов | ||||
| одинарного | полуторного | двойного | одинарного | полуторного | двойного |
189 шт. | 140 шт. | 90 шт. | 153 шт. | 78 шт. | 52 шт. |
В одном кв.м. кладки в 2 кирпича содержится:
| Без учета растворных швов | С учетом растворных швов | ||||
| одинарного | полуторного | двойного | одинарного | полуторного | двойного |
| 256 шт. | 190 шт. | 120 шт. | 204 шт. | 156 шт. | 104 шт. |
В одном кв.м. кладки в 2,5 кирпича содержится:
| Без учета растворных швов | С учетом растворных швов | ||||
| одинарного | полуторного | двойного | одинарного | полуторного | двойного |
| 317 шт | 235 шт. | 150 шт. | 255 шт. | 195 шт. | 130 шт. |
Шпаргалка по расчету количества кирпича
Чтобы рассчитать количество кирпича, Вы можете воспользоваться калькулятором для расчета кирпича.
Пеноблоки какой марки лучше использовать для строительства дома?
Наиболее распространенной в сфере частного строительства являются пеноблоки марки — D600. Данная марка имеет отличные конструкционные, тепло- и звукоизоляционные качества. С помощью пеноблоков D600, как правило, строят дома с бетонным перекрытием и высотой не более чем в 2 этажа. При этом расходы на отопление снижаются более чем на 20%.
Каковы достоинства газобетона?
Газобетон по своим конструкционным качествам принципиально отличается от всех остальных стеновых материалов. Он позволяет значительно уменьшить массу и толщину стен, что не только снижает стоимость работ в связи с экономией на возведении фундамента, но и сокращает сроки и объем строительства. Конструкции из газобетона имеют высокие теплофизические показатели по сравнению с блоками из тяжелых бетонов, керамическими и силикатными кирпичами.
Например, для устройства наружной стены пригодны блоки из пористого бетона толщиной 375 мм (плотностью 400 кг/м?).
Газобетон обладает способностью поглощать влагу из воздуха при повышенной влажности внутри помещения и возвращать при ее понижении. Газобетонные блоки имеют точные геометрические размеры (допуски ±1 мм) и гладкую поверхность. Это позволяет вести кладку из газобетонных блоков на специальном минеральном клее, предотвращающем образование «мостиков холода», которые бывают при укладке блоков на привычный цементно-песчаный раствор. Стеновые блоки выпускают двух типов — как гладкие, так и с пазом-гребнем, что значительно облегчает работу с ними. Помимо стеновых блоков, из газобетона могут быть изготовлены плиты покрытий и перекрытий, стеновые панели, перемычки и т. д.
Газобетонные блоки применяются: при устройстве комбинированных стен в многоэтажных зданиях, при возведении жилых малоэтажных домов (до 3-х этажей), а также в качестве утеплителя. Кроме того, газобетонные блоки легко обрабатываются, не подвергаются коррозии и не гниют. Работы по монтажу зданий из газобетонных блоков производятся при температуре до 0° С, а при использовании морозостойкого клея — до -5° С.
Минеральные свойства, фотографии, использование и описание
| Ищите самоцветы на десятках сайтов по всей территории Соединенных Штатов. Сохраняйте то, что вы найдете в большинстве мест. |
Виноградный агат
Виноградный агат — популярный образец минерала с цветом и формой грозди винограда.
Диопсид
Диопсид — Драгоценный материал, поделочный камень, алмазный индикатор, промышленный минерал.
Золото дураков
Fool*s Gold — это название, используемое для пирита, когда его латунный цвет вводит в заблуждение людей, ищущих золото.
Родохрозит
Родохрозит — марганцевый минерал, используемый в качестве руды, розовый драгоценный камень и поделочный камень.
Медь
Медь — это металл, используемый в монетах, электронике, трубах, электропроводке, двигателях, сплавах и многих других продуктах.
Бенитоит
Что такое бенитоит? Редкий минерал и жемчужина штата Калифорния — отчет Геологической службы США за 1911 год.
Кварц
Кварц — самый распространенный минерал в земной коре. У него много полезных свойств.
Топаз
Топаз — это минерал, наиболее известный как прочный драгоценный камень и его использование в шкале твердости Мооса.
Что такое минералы?
Полезные ископаемые являются строительными блоками нашего общества. Мы используем изделия, сделанные с их помощью, каждый день.
Минеральная твердость
Шкала твердости Мооса представляет собой набор эталонных минералов, используемых для определения твердости в классе.
Гранат
Гранат наиболее известен как красный драгоценный камень. Он бывает любого цвета и имеет множество промышленных применений.
Gifts That Rock
Gifts That Rock — Какие подарки самые популярные в магазине Geology.com?
Флуоресцентные минералы
Флуоресцентные минералы светятся яркими цветами в ультрафиолетовом свете.
Ванадинит
Ванадинит является важной рудой ванадия и второстепенным источником свинца.
Чароит
Чароит — фиолетовый силикатный минерал, встречающийся только в России, используемый в качестве драгоценного материала.
Алмаз: Минерал
Алмаз — это минерал с уникальными свойствами, который можно использовать в различных драгоценных камнях и в промышленности!
Гемиморфит
Гемиморфит — это руда цинка, которую часто можно разрезать на драгоценные камни эффектного синего цвета.
Корунд
Корунд — третий по твердости минерал. Это также минерал рубина и сапфира.
Кальцит
Кальцит представляет собой карбонатный минерал, используемый в промышленности, сельском хозяйстве, медицине и во многих других областях.
Сугилит
Сугилит — редкий минерал и драгоценный камень, наиболее известный своим ярким цветом от розового до фиолетового.
Кианит
Кианит — метаморфический минерал, используемый для изготовления фарфора, абразивных изделий и драгоценных камней.
Минеральный блеск
Что такое блеск? Блеск – это светоотражающая характеристика минерала.
Азурит
Азурит — Используется как медная руда, пигмент, поделочный камень и драгоценный материал.
Турмалин
Турмалин — самый красочный минерал и природный драгоценный камень на Земле.
Оливин
Оливин — Обильный в мантии Земли. Состав метеоритов. Драгоценный камень перидот.
Киноварь
Киноварь — единственная важная ртутная руда. Используется в пигментах до тех пор, пока не будет осознана его токсичность.
Тест на полосу
Тест на полосу — это метод определения цвета минерала в порошкообразной форме.
Родонит
Родонит — силикат марганца, используемый в качестве второстепенной руды марганца и в качестве драгоценного камня.
Смитсонит
Смитсонит — минерал карбоната цинка, руда цинка и второстепенный драгоценный камень.
Herkimer Diamonds
Herkimer Diamonds Кристаллы кварца с двумя концами, используемые в качестве образцов и драгоценных камней.
Сподумен
Сподумен — пегматитовый минерал, литиевая руда и иногда драгоценный камень.
Магнезит
Магнезит представляет собой карбонатный минерал, используемый для производства химикатов, огнеупорных кирпичей, металлического магния и многого другого.
Лепидолит
Лепидолит представляет собой слюду от розового до фиолетового цвета, используемую в качестве литиевой руды и в качестве материала для драгоценных камней.
Андалузит
Андалузит — метаморфический минерал и сильно плеохроирующий драгоценный материал.
Кислотный тест
Кислотный тест Геологи используют разбавленную соляную кислоту для определения карбонатных минералов.
Гематит
Гематит — самый важный источник железной руды и минерального пигмента с доисторических времен.
Серпентин
Серпентин — метаморфические породы, используемые в строительстве, архитектуре и гранильных работах.
Варисцит
Варисцит — минерал от желтовато-зеленого до голубовато-зеленого цвета. Он похож на бирюзу и огранен как драгоценный камень.
Циркон
Циркон — первичная руда циркония и драгоценный камень, доступный во многих цветах.
Халькопирит
Халькопирит — Самая важная руда меди на протяжении более пяти тысяч лет.
Ильменит
Ильменит — первичная руда титана и источник большей части диоксида титана.
Рутил
Рутил — руда титана; источник оксида титана; вызывает звезды и глаза в драгоценных камнях.
Молибденит
Молибденит является первичной рудой молибдена, которая используется в суперсплавах и в качестве смазки.
Минералоиды
Минералоиды представляют собой аморфные природные неорганические твердые вещества, лишенные кристалличности.
Породообразующие минералы
Породообразующие минералы — большая часть земной коры состоит из небольшого количества минералов.
Измерители твердости
Измерители твердости — Измерьте твердость с помощью точных и простых в использовании измерительов твердости.
Драгоценные камни США
Драгоценные камни США Небольшие рудники в США производят разнообразные драгоценные камни.
Упавшие камни
Упавшие камни — это камни, округленные, сглаженные и отполированные в каменном барабане.
Наборы камней и минералов
Наборы камней и минералов Самый эффективный способ узнать о горных породах и минералах.
Редкоземельные элементы
Редкоземельные элементы используются в сотовых телефонах, DVD-дисках, батареях, магнитах и многих других продуктах.
Ручная линза
Ручная линза 10-кратная складная лупа в металлическом корпусе. Часто используемый лабораторный и полевой инструмент.
Не отправляйтесь в тюрьму
Сборщики минералов должны знать правила изъятия образцов из государственной и частной собственности.
Использование золота
Золото обладает уникальными свойствами, которые делают его одним из самых полезных минералов.
Использование серебра
Использование серебра Большинство людей думают о драгоценностях и монетах, но серебро в основном используется в промышленности.
Лимонит
Лимонит — аморфный оксид железа. Железная руда и пигмент с доисторических времен.
Crystal Habit
Crystal Habit — это внешняя форма, отображаемая кристаллом или совокупностью кристаллов.
Оливиновый дождь
Оливиновый дождь Телескоп Spitzer обнаружил дождь из кристаллов оливина на протозвезде HOPS-68.
Геологический словарь
Геологический словарь — содержит тысячи геологических терминов с их определениями.
Rock Tumbling
Rock Tumblers — Все о камнепадах и камнепадах. Прочтите, прежде чем купить стакан.
Использование талька
Тальк — мягкий минерал, используемый в косметике, бумаге, красках, керамике и многих других продуктах.
Опасные шахты
Заброшенная шахта Ежегодно в результате несчастных случаев погибает несколько человек. Образование может предотвратить смерть.
Права на добычу полезных ископаемых
Права на добычу полезных ископаемых — Кому принадлежат полезные ископаемые под вашей землей? Кто хочет их купить?
Триболюминесценция
Триболюминесценция возникает при трении, царапании или разрушении минерала.
Пироксеновые минералы
Пироксены представляют собой группу цепочечных силикатных минералов, встречающихся в изверженных и метаморфических породах.
Инструменты для геологии
Инструменты для геологии — Горные молотки, полевые сумки, ручные линзы, карты, кирки для определения твердости, лотки для золота.
Как римский рецепт бетона мог укрепить инфраструктуру США
ДРЕВНИЕ РИМЛЯНЕ были мастерами бетона, превращая смеси песка, воды и камней в долговечные чудеса. Мосты, стадионы и другие сооружения, которые они построили из этого материала, все еще стоят высоко — даже гавани и волнорезы, которые были залиты приливами и штормами почти 2000 лет назад. Это вещество, прочное на микроскопическом уровне, намного переживает современный материал, который обычно требует стальных опор в соленой воде и все еще может подвергаться коррозии в течение десятилетий.
Когда Римская империя распалась, исчез и ее метод изготовления морского бетона. Но, следуя химическим подсказкам в древней архитектуре, современные ученые возродили эту технику. В последние годы исследователи стали лучше понимать его, применяя уроки из таких разных областей, как археология, гражданское строительство и вулканология. Они вытащили трубы древнего вещества из-под океана. Они поразили его рентгеновскими лучами, чтобы увидеть его микроскопические минералы. Теперь они смешали свою собственную промышленную версию.
В 2023 году впервые почти за два тысячелетия морской бетон в римском стиле будет испытан на береговой линии. Silica-X, американская компания, специализирующаяся на экспериментальном стекле, планирует разместить четыре или пять плит в проливе Лонг-Айленд, начиная с этого лета. В отличие от практически всех других бетонных изделий, производимых сегодня, которые спроектированы так, чтобы противостоять окружающей среде, эти образцы весом 2600 фунтов будут охватывать водную среду и, как ожидается, со временем станут прочнее.
По мере того, как вода движется через пористое твердое тело, минералы материала растворяются, и образуются новые укрепляющие соединения. «Это на самом деле секрет римского бетона», — говорит адъюнкт-профессор геологии и геофизики Университета Юты Мари Д. Джексон, которая работает над перезагрузкой этого материала благодаря гранту в размере 1,4 миллиона долларов от Агентства перспективных исследовательских проектов. федеральная программа, поддерживающая исследования в области технологий на ранних стадиях.
Гробница Цецилии Метеллы, построенная в 1 г. до н. э., стоит на фундаменте из римского бетона. Многие из давних достопримечательностей города были построены с использованием этой смеси. Universal Images Group North America LLC / Alamy Джексон провел более десяти лет, исследуя, что происходит, когда римский бетон встречается с морской водой. Она является частью команды, работающей вместе с Silica-X; прототипы, предназначенные для замачивания в устье реки Нью-Йорк, основаны на ее рецепте.
«Сто процентов, Мари — самый важный человек», пытающийся понять и развить суть, — говорит ее постоянный сотрудник, разработчик аппаратного обеспечения Google Филип Брюн. Более десяти лет назад, когда Брюн был доктором философии. студентом, он и Джексон создали первое из того, что они называют аналогами римского бетона. После создания наземного типа — похожего на основу Пантеона и Рынка Траяна — они перешли на морской вариант.
Джексон задумал применение этих исторических репликантов: защита от последствий изменения климата. Национальное управление океанических и атмосферных исследований прогнозирует, что к 2050 году уровень моря вдоль американского побережья поднимется в среднем на 10–12 дюймов. Современные бетонные дамбы, которые необходимо заменять примерно каждые 30 лет, уже покрывают значительную часть береговой линии США. Если волны продолжат расти, необходимо будет найти более прочный и устойчивый вариант укрепления наших берегов.
Двойственность бетона
Состав бетона такой же простой, как и у сахарного печенья.
Помимо воды и воздуха, для этого требуется зернистый материал, называемый заполнителем, которым может быть песок, гравий или щебень. Другой необходимостью является цемент, минеральный клей, который скрепляет компоненты. Портландцемент, изобретенный в середине 1800-х годов в Англии, остается основой большинства современных рецептур бетона. Эта смесь приводит к неизменно мощному продукту. «Вы можете сделать это на Марсе из тех же ингредиентов, и вы знаете, что это сработает», — говорит Адмир Масик, доцент кафедры гражданской и экологической инженерии и главный исследователь Центра устойчивого развития бетона Массачусетского технологического института.
Производство портландцемента является вредной частью производства: оно не только требует пресной воды и энергии, но и выделяет большое количество углекислого газа. По словам Сэбби Миллер, доцента Калифорнийского университета в Дэвисе, на производственный процесс приходится от 7 до 8 процентов мировых выбросов CO 2 . Если бы мировая бетонная промышленность была нацией, ее выброс парниковых газов был бы третьим по величине на планете после Китая и США.
Бетонный сектор знает об экологическом наследии своей продукции и готов работать над изменениями, говорит Миллер. Например, глобальный строительный конгломерат HeidelbergCement объявил в 2021 году, что к 2030 году он построит первый углеродно-нейтральный цементный завод, который будет улавливать парниковые газы и запирать их в коренных породах под водой. Другие разрабатываемые типы бетона предназначены для блокировки загрязнения внутри самого материала. Миллер, который работает над методами превращения углерода в твердый, пригодный для хранения минерал, говорит, что это «очень ранние технологии, посмотрим, сработает ли это».
Филип Брюн (слева) и Брэд Коттл смешивают синтетическую тефру для аналога морского римского бетона. Мари Д. Джексон / Университет штата Юта После формования… Мари Д. Джексон / Университет штата Юта …образец подвергается испытанию на излом. Marie D. Jackson / University of Utah Изготовление бетона, как это делали римляне, должно уменьшить неприятные выбросы, говорят исследователи, в значительной степени потому, что это вещество не нужно будет часто заменять.
Тем не менее, древний процесс не дает такой большой прочности на сжатие — этот ресурс не выдержит сверхвысоких зданий или мостов с интенсивным движением. В бетонном сердце Манхэттена «мы не будем использовать материалы, вдохновленные римлянами», — говорит Масик, который вместе с Джексоном и двумя другими авторами написал статью о реакциях внутри строительных материалов в римской гробнице Цецилии Метеллы и является изобретателем. то, что он называет «самозалечивающейся» субстанцией. Скорее, по его словам, вневременная смесь может быть превращена в дороги, устойчивые к износу, стены, выдерживающие волны, и хранилища, ограничивающие ядерные отходы.
Бетон в римском стиле лучше всего выживает, чему способствует его способность восстанавливаться в течение нескольких дней. «Этот материал обладает феноменальной долговечностью, — говорит Брюн. «Ничто другое из того, что вы найдете в построенной среде, не прослужит так долго и надежно». Ключевым ингредиентом, придающим ему эту способность, является похожий на песок пуццолан из Поццуоли, Италия.
От огня к морю
Джексон не собирался раскрывать секреты римского бетона. Увлеченная вулканологией и механикой горных пород, она изучала Мауна-Лоа на Гавайях в конце 80-х и начале 99-го.0 с. В 1995 году она провела год в Риме со своей семьей, живя недалеко от руин Большого цирка, когда-то огромного стадиона для гонок на колесницах. Находясь там, она увлеклась вулканической породой, включенной в знаменитую классическую архитектуру города.
Римский бетон был предметом интенсивных исследований — структуры, которые существуют тысячи лет, как правило, привлекают внимание. Но Джексон своим геологическим взглядом увидела что-то мощное под поверхностью. «Очень сложно понять этот материал, если не разбираться в вулканических породах», — говорит она. В своем анализе Джексон сосредоточилась на тефре, частицах, выбрасываемых при извержении вулкана, и туфе, породе, которая образуется, когда тефра уплотняется.
Ее первая статья о римских строительных материалах, подготовленная в сотрудничестве с четырьмя другими учеными, была опубликована в журнале Archaeometry в 2005 году.
Группа описала семь месторождений, где древние строители собирали туф и камни. Это были продукты эксплозивных извержений двух вулканов к северу и югу от Рима. К первому веку до нашей эры римские архитекторы осознали устойчивость этих скал и начали размещать их, как отмечает Джексон, в «стратегических позициях» вокруг города.
Пока она изучала материалы в Вечном городе, другие отдельно прочесывали море. Трио ученых и аквалангистов — классические археологи Роберт Л. Холфельдер и Джон Олесон, а также лондонский архитектор Кристофер Брэндон — запустили Римское морское исследование бетона в 2001 году. В течение следующих нескольких лет они собрали десятки образцов керна из Египта, Греция, Италия, Израиль и Турция, взятые из 10 римских гаваней и одного piscina , приморского резервуара для загона съедобной рыбы.
Некоторые из осмотренных ими мест представляли собой огромные сооружения: В Кесарии Палестинской, портовом городе, построенном между 22 и 10 г. до н.э. во время правления царя Ирода, римляне создали гавань из примерно 20 000 метрических тонн вулканического пепла.
Чтобы заглянуть внутрь руин, археологам понадобилась тяжелая техника. «Раньше вы отбивали несколько кусков снаружи от большой, может быть, 400-метровой глыбы бетона на дне океана», — говорит Олесон, почетный профессор Университета Виктории. Но у такого подхода есть недостатки. Поверхность уже разложилась из-за роста моря, поэтому то, что откололось, может не представлять того, что находится глубже внутри. «Вы также били по нему молотком», — говорит он, что может испортить возможность измерить его материальную прочность. 900:13 Водолаз проекта Romacons Крис Брэндон собирает бетонный керн из Портус Юлиус в заливе Поццуоли. Подводные миссии позволили ближе познакомиться с римским бетоном. Проект «Ромаконс»
Проект требовал более точного, пронзительного прикосновения. Цементная компания в Италии, Italcementi, предоставила финансирование и помогла трем мужчинам приобрести специализированную гидравлическую буровую установку. Погружаясь под Средиземное море, они часами бурили, извлекая цилиндрические керны длиной до 20 футов.
«Это было трудно, — говорит Олесон. «В таких местах, как Александрия, видимость — из-за всех вещей, о которых вы не хотите думать, — была меньше длины вашей руки».
Эти усилия окупились. Раньше никому не удавалось увидеть слои внутри затопленных структур. В то время считалось, что бетон должен быть очень прочным, чтобы выдерживать тысячи лет в морской воде. Но это было не так, как обнаружили Олесон и его коллеги: «С точки зрения современных инженеров это довольно слабо», — говорит он. Тем не менее, то, что это было, было удивительно последовательным в своих вулканических элементах. Олесон предполагает, что зерновые корабли использовали неаполитанский пуццолан в качестве балласта, переправляя его на рабочие места за сотни миль от источника.
В 2007 году презентация трио о бетоне из морской воды получила награду на ежегодном собрании Археологического института Америки. «Я стоял там, купаясь в лучах славы, и тут подошла эта невысокая возбудимая женщина и заговорила со мной, — вспоминает Олесон.
Незнакомкой была Джексон, которая, по словам Олесон, приступила к подробному объяснению редких кристаллических минералов, которые она наблюдала в римском архитектурном бетоне. Олесон, со своей стороны, никогда не изучал химию в колледже, но он признал родственную душу и то, что этот геолог обладал знаниями, необходимыми его группе.
Джексону дали доступ к морским образцам. А когда она заглянула внутрь, то обнаружила химические лаборатории нанометрового масштаба.
Реакции в горных породах
В своем труде первого века «Естественная история » римский автор Плиний Старший писал о пыли, которая «как только она вступает в контакт с морскими волнами и погружается в воду, становится единой каменная масса, неприступная для волн и с каждым днем все крепче». Как именно эти влажные зерна — пуццолан — становились все более прочными, оставалось неизвестным в течение почти 2000 лет.
Когда Джексон исследовала образцы керна, полученные Олесон и его коллегами, она заметила некоторые из тех же особенностей, которые она видела в архитектурном бетоне в столичном Риме.
Но в затонувшем материале она также увидела то, что она назвала круговоротом минералов: замкнутая реакция, в которой соединения образуются, растворяются и образуются новые.
Для изготовления бетона римляне смешивали тефру с гашеной известью. Это ускоряет производство минерального клея, называемого гидратом алюмосиликата кальция, или C-A-S-H. (Основой чистого современного бетона C-S-H является аналогичное связующее.) Это происходит в течение первых месяцев после укладки, говорит Джексон. В течение пяти-десяти лет состав материала снова меняется, поглощая всю гашеную известь посредством своего рода микроскопической внутренней реконструкции. К тому времени просачивающаяся жидкость «начинает действительно иметь значение», поскольку она производит долговечные цементоподобные минералы внутри.
Снимки микроскопии из лаборатории Джексона показывают кристаллические реакции связующего C-A-S-H (вверху) и обломков извести с морской водой (внизу) в оригинальном римском бетоне. Marie D.
Jackson / University of Utah (2) Джексон и группа ученых использовали сложный микроскоп и рентгеновские методы, в том числе работу, проведенную в Усовершенствованном источнике света Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, чтобы изучить эти мощные, но крошечные кристаллы. . «Мы смогли систематически показать, что римский бетон из морской воды со временем продолжал меняться», — говорит она. В каждой поре бетона морская вода вступала в реакцию со стеклом или кристаллическими соединениями. В частности, она обнаружила жесткие, ребристые пластины редкого минерала, известного как глиноземистый тоберморит, которые, вероятно, помогают предотвратить переломы, как она и ее коллеги написали в статье 2017 года в журнале 9.0317 Американский минералог .
Сам океан играет жизненно важную роль. Римские производители изготовляли морские бетонные смеси с морской водой, и ее соли становились частью минеральной структуры — ионы натрия, хлора и других веществ помогали активировать реакцию тефра-извести.
Как только бетон попал в приливы, а жидкость медленно просачивалась сквозь массивные здания, на фасадах процветала жизнь. Черви делали трубки, а другие беспозвоночные — раковины.
Современному железобетону, тем временем, требуется высокий уровень pH, чтобы сохранить стальную арматуру внутри, а это означает, что его поверхность менее благоприятна для живых существ. Брун отмечает, что после того, как он отлит, примерно через 28 дней затвердевания и отверждения он близок к своей максимальной прочности. (Предпринимаются попытки дать новым видам бетона способность к самовосстановлению, например, насыщая материал бактериальными спорами, образующими известняк.)
«Мы смогли систематически показать, что римский бетон из морской воды со временем продолжал меняться».
—Мари Д. Джексон
В частности, бетон с использованием портландцемента настолько же хрупок, насколько и прочен. При слишком большом напряжении он трескается, иногда с резким щелчком, который распространяется и вызывает широкомасштабное разрушение.
«Способность материала выдерживать дальнейшие нагрузки исчезла. Он сломан, — говорит Джексон.
Римский бетон ломается по-разному. Брюн и Джексон испытали свои аналоги под напряжением, создав полукруги из смеси и сжав их до трещины. Они заметили, что в отличие от чрезвычайно негибких материалов, которые разрушатся и, по сути, расколются пополам, римский бетон распределяет нагрузку по множеству мелких трещин, не обязательно теряя свою общую целостность. «Материалы в стиле римского бетона очень хорошо реагируют на такое растрескивание», — говорит Брюн, добавляя, что эта особенность может объяснить, почему древний рецепт так долго сохранялся, несмотря на землетрясения и взбалтывание водной среды.
Белые комки извести, найденные в римском бетоне, также могут сохранить его прочность, как сообщили Масик и его коллеги из Массачусетского технологического института в статье Science Advances в январе. В лабораторных экспериментах команда сливала воду через треснувшие бетонные цилиндры в течение 30 дней.
Через разбитые образцы типичного бетона непрерывно текла вода. Но в бетоне с добавлением комков извести кальцит кристаллизовался, чтобы заполнить щели.
Джексон и Брюн наблюдали аналогичные способности к самовосстановлению в своих морских бетонных копиях. В экспериментах, которые должны быть опубликованы, финансируемых за счет гранта Агентства перспективных исследовательских проектов-Энергия, они снова раскололи полукруги смеси. Когда они поместили поврежденные дуги в емкости с морской водой, химические реакции возобновились — в трещинах скопился новый клей. Это, говорит Джексон, бетон, который самовосстанавливается.
Новые испытания, новый остров
С наступлением 2023 года бетон в римском стиле пойдет дальше, чем когда-либо прежде. Геолог-исследователь Инженерного корпуса армии США Чарльз Вайс, изучающий бетон и другие конструкционные материалы, представил предложение опробовать формулу Джексона. Если военная лаборатория Виксбурга, штат Миссисипи, получит средства — «Работая на правительство, ни в чем нельзя быть уверенным», — говорит он, — исследователи Корпуса отливают материал и помещают его в водоем.
В другом месте неудача другого федерального проекта, возможно, помогла созданию Джексона. В 2018 году в Южной Каролине, в Национальной лаборатории Министерства энергетики Саванна-Ривер, ученые пытались создать продукт, который мог бы безопасно хранить радиоактивный мусор.
Остров Суртсей, расположенный почти в 20 милях от южной оконечности Исландии, все еще геологически молод. Это делает его пригодным для изучения тефры в ее естественной среде обитания. Arctic Images / Alamy Национальная лаборатория хотела создать пеностекло, тип заполненного пузырьками вещества, которое должно быть неактивным, и наняла команду Silica-X для помощи. Они не увенчались успехом. Смесь продолжала вступать в реакцию с окружающей средой — проблема, потому что, если емкости с радиоактивными отходами растворятся, они могут высвободить нестабильные частицы. Но то, что плохо для ядерного мусора, хорошо для волноломов, спроектированных так, чтобы реагировать на окружающую среду. Дизайнеры стекла в лаборатории осознали этот потенциал и связали Джексона с компанией.
Несмотря на растущий интерес к бетону в римском стиле, промышленная добыча пуццолана из Неаполя нецелесообразна и нецелесообразна. Вместо этого Филип Галланд, исполнительный директор Silica-X, говорит, что его производственный процесс заключается в копании неядерных отходов США для получения кремнезема, который затем превращается в синтетическую тефру. По словам Галланда, это станет основой для предстоящих полевых испытаний на Лонг-Айленд-Саунд в «районе, где он может обеспечить устойчивость береговой линии».
Silica-X планирует оценить долговечность 3,5-футовых кубов в течение двух лет. Вместе со своими партнерами — Департаментом охраны окружающей среды Нью-Йорка и Университетом Альфреда, где находится влиятельный керамический колледж, — компания проанализирует потенциал материала в качестве барьера от штормовых волн и то, как он работает в качестве среды обитания для микробов и других местных морских обитателей.
В то же время Джексон вернулась к своей первоначальной теме: вулканам.
Она является главным исследователем проекта по изучению Суртсей, крошечного вулканического острова недалеко от Исландии, которому всего 60 лет. Объект Всемирного наследия ЮНЕСКО, он появился из Атлантики в брызгах дыма и лавы с 1963 по 1967 год. «Я помню, когда он впервые извергся, — говорит Джексон, — потому что мой папа пришел домой с работы и сказал нам, что там был ребенок. извержение вулкана».
В Суртси ученые обнаружили микробную жизнь в базальтовых породах, ранее не затронутых человеком. (Кроме исследовательских групп, прибывающих на лодке или вертолете, посещение вулкана запрещено посетителям.) Они пробурили морское дно через камень, который все еще остается горячим спустя годы после последнего извержения, и исследовали там тефру. Пока он спит, Джексон считает, что это место может показать, что произошло в первые годы затопленного римского бетона.
Все, что ей известно о материале, было получено из материалов, которые состаривались под водой тысячи лет. Хотя молодая местность является несовершенной копией желанного древнего ингредиента — жидкости там не совсем такие, как те, что просачивались через римские сооружения — Джексон говорит, что уже заметила некоторые подобные геохимические процессы.