2019 liepos 19 d. penktadienis, 6:55
Reklama  |  El. paštas  |  facebook

Biologinis betonas – konstrukcijų pleišėjimo kontrolei

2018-03-08 09:54
Betoninėse ir gelžbetoninėse konstrukcijose atsiveriantys plyšiai turi neigiamos įtakos tiek jų mechaninėms savybėms, tiek ilgaamžiškumui. Veriantis plyšiams staiga mažėja konstrukcijų standumas, o per plyšį patenkančios agresyvios dujos ir skysčiai ardo betono struktūrą bei sukelia armatūros koroziją.
nuotrauka
Asociatyvi Pixabay.com nuotr.


Minimos įmonės
Vilniaus Gedimino technikos universitetas (VGTU),

Dėl šių priežasčių statybos ir projektavimo praktikoje yra ribojami maksimalūs atsiveriančių plyšių pločiai: priklausomai nuo konstrukcijos tipo bei aplinkos sąlygų įprastai leidžiama atsiverti 0,2–0,4 mm pločio plyšiams. Nepaisant daugiau nei šimtmetį trunkančių gelžbetonio tyrimų bei daugiau nei 50 pasiūlytų įvairių pleišėjimo modelių, iki šiol atsiveriančių plyšių pločiai apskaičiuojami darant kelis šimtus procentų viršijančias paklaidas. Be to, plyšiai konstrukcijose gali atsiverti nenumatytose vietose. Galima išskirti kelias šių didžiulių paklaidų priežastis:

1) Projektavimo praktikoje naudojami pleišėjimo modeliai dažniausiai yra pagrįsti itin paprastų elementų bandymais (centriškai tempiant vienu strypu armuotą gelžbetoninę prizmę). Sudėtingesnėse konstrukcijose (rėmuose, atraminėse sienose, sudėtingo skerspjūvio sijose) šiais supaprastintais modeliais neįmanoma įvertinti šių konstrukcijų elgsenos.

2) Atsiveriantys plyšiai dažniausiai apskaičiuojami dėl veikiančių apkrovų į konstrukciją, įvertinant jėgų pasiskirstymą tarp armatūros ir betono. Nekonstrukcinių plyšių atsivėrimas (dėl betono susitraukimo, temperatūrinių poveikių) yra žymiai sudėtingiau prognozuojamas, todėl dažniausiai iš viso yra nevertinamas.

3) Plyšių atsivėrimui didelės įtakos turi technologiniai veiksniai, kurių skaičiavimais neįmanoma numatyti: betonavimo kryptis, tankinimo būdas ir laikas, technologinės pertraukos tarp betonavimų, aplinkos sąlygos kietėjant betonui, betono sudėties nuokrypiai ir kt.

Tradiciškai pleišėjimo problema sprendžiama didinat konstrukcijų armavimo procentą ar apsauginį betono sluoksnį bei skerspjūvyje išdėstant daugiau strypų. Alternatyvus pleišėjimo kontrolės būdas yra specialių betono mišinių, pasižyminčių savaime atsistatančiomis savybėmis, taikymas. Atsivėrus plyšiams, tokie betono mišiniai gali patys „išsigydyti“. Šiomis „savaime išgyjančiomis“ savybėmis pasižymi biologinis betonas, pagrįstas specifinių mikroorganizmų aktyvumu.

Principinė biologinio betono veikimo schema yra pateikta paveiksle. Ruošiant betono mišinį, dalis stambaus užpildo yra pakeičiama bakterijomis impregnuotomis granulėmis (pūsto molio, perlito). Kadangi konstrukcijoje esančios bakterijos turi išlikti gyvybingos kuo ilgesnį laiką, naudojami sporas formuojantys Bacillus genties atstovai, sporose gyvuojantys iki 200 metų. Taip pat, granulės yra impregnuojamos specialiomis maistinėmis medžiagomis, galinčiomis palaikyti bakterijų gyvybingumą. Bakterijomis ir maistinėmis medžiagomis impregnuotos granulės yra išdžiovinamos (tai paskatina bakterijas formuoti sporas) ir įmaišomos ruošiant betono mišinį. Toliau konstrukcija betonuojama taip pat, kaip ir naudojant įprastą betoną.

bio betonas, mokslininkai

Principinė biologinio betono veikimo schema. VGTU iliustracija

Eksploatuojamoje konstrukcijoje veriantis plyšiams yra pažeidžiamas bakterijomis impregnuotas užpildas. Atsivėrus plyšiams, į konstrukciją pradeda skverbtis deguonis ir vanduo, skatinantys bakterijų gyvybingumą. Atgyjančios bakterijos, naudodamos deguonį bei impregnuotas maistines medžiagas išskiria anglies dioksidą ir didelį kiekį kalcio karbonato (CaCO3), kuris iškrenta į nuosėdas. Susidaręs CaCO3 užpildo atsivėrusį plyšį bei blokuoja tolimesnį deguonies bei vandens skverbimąsi, kartu apsaugodamas armatūrą nuo korozijos. Deguonies bei vandens negaunančios bakterijos vėl formuoja sporas ir lieka gyvybingos iki kito plyšio atsivėrimo.

Biologinis betonas buvo sukurtas praeitame dešimtmetyje Olandijoje, Delfto universitete. Šiuo metu biologinio betono tyrimus vykdo jau kelios dešimtys mokslo institucijų visame pasaulyje. 2016 metais Vilniaus Gedimino technikos universitetas prisijungė prie COST veiklos CA15202 Self-healing As preventive Repair of Concrete Structures (Savaime gyjantis betonas kaip prevencinė konstrukcijų apsaugos priemonė), kurios tikslas yra skatinti bendradarbiavimą tarp skirtingų Europos tyrimų institucijų. Iki 2020 metų VGTU planuojami atlikti konstrukcinių matmenų biologinio betono elementų tyrimai, kurie leistų prisidėti prie biologinio betono sudėties optimizavimo bei paskatinti platesnį šio betono taikymą projektuojamose konstrukcijose.

Ronaldas Jakubovskis, Vilniaus Gedimino technikos Universitetas, Gelžbetoninių konstrukcijų ir geotechnikos katedra




Rašyti komentarą:
Vardas:

Tekstas:

Komentarai šalinami, jeigu juose naudojami necenzūriniai žodžiai, skatinamas smurtas, grasinama.


Objektai. Technologijos. Bendrovėse

nuotrauka
2019-07-16 16:12
Kauno pašonėje, greta prekybos centro „Mega“ įsibėgėja vieno didžiausių šalies transporto mazgų rekonstrukcija. Per beveik tris mėnesius atlikta jau trečdalis grandiozinio, daugiau nei 17 mln. eurų vertės projekto darbų. Šio etapo metu naujai įrengtos eismo juostos atskirs vietinio susisiekimo ir tr...
nuotrauka
2019-07-16 11:43
Palangos oro uostas ateinančiais metais planuoja pasitikti keleivius gerokai atsinaujinęs. Jau 2019-ųjų pabaigoje ketinama pradėti oro uosto rekonstrukcijos darbus – perplanuoti ir optimaliai išnaudoti erdves bei padidinti terminalo pralaidumą. Tokiu būdu pajūrio oro uoste siekiama užtikrinti efekty...
nuotrauka
2019-07-12 10:08
Liepos 12 d., penktadienį, lankytojams atveriamas Birštono apžvalgos bokštas, kuris nuo šiol perima aukščiausiojo Lietuvoje statusą.
nuotrauka
2019-07-11 14:18
UAB „Pamario restauratorius“ atstatinės Grafų Tiškevičių Kretingos dvaro rūmų verandą. Planuojama, kad po beveik šimtmečio pertraukos muzika šioje verandoje vėl skambės ateinančiais metais.
nuotrauka
2019-07-10 15:41
Daugiau kaip šimtmetį Vilniaus centre veikęs Lukiškių kalėjimas uždarytas. Kas galėtų jame įsikurti, kokias veiklas būtų galima plėtoti šiame specifiniame, kultūros paveldo statusą turinčiame komplekse? Apie tai buvo kalbama čia vykusioje diskusijoje, kurioje dalyvavo valstybės institucijų, Vilniaus...
nuotrauka
2019-07-10 14:00,      papildyta 2019-07-10 14:57, papildyta nuotraukomis ir video
Š. m. gegužės mėn. vyko statybinės technikos šventė „Caterpillar Roadshow“, kurios metu visiems besidomintiems statybinės technikos naujovėmis buvo pademonstruotos pažangiausios „Cat“ prekės ženklo mašinos. Renginio organizatorius – UAB „Avesco Lithuania“, oficialus „Cat“ technikos atstovas Lietuvoj...
nuotrauka
2019-07-09 13:23
600 tūkst. kub. m per metus – tokius gamybinius pajėgumus turės naujoji VMG grupės gamykla, kuri šiuo metu statoma Akmenės laisvojoje ekonominėje zonoje (LEZ). VMG šaltinių teigimu, ši medienos drožlių plokštės gamykla bus ne tik viena pajėgiausių Europoje, bet ir viena moderniausių, kaip skelbiama ...
nuotrauka
2019-07-09 08:00
Žemės ūkio kooperatyvas (ŽŪK) „Dobilas“ baigia statyti žemės ūkio produkcijos perdirbimo, pašarų gamybos cechą. Radviliškio rajone, Beinoravoje, statomas cechas yra tik antras toks ir Europoje.
nuotrauka
2019-07-06 19:52
Penktadienį, liepos 5 d., Lietuvos apeliacinis teismas atmetė bendrovės „Vilniaus nacionalinis stadionas“ apeliacinį skundą ir galutinai konstatuota, kad šios bendrovės reikalavimas grąžinti ją į Daugiafunkcio komplekso konkursą yra nepagrįstas, pranešė Vilniaus m. savivaldybė.
nuotrauka
2019-07-05 13:17
Pasiruošimas pirmojo pasaulinio tinklo „Hilton“ viešbučio atidarymui Lietuvoje baigtas ir nuo šiandien „Hilton Garden Inn Vilnius City Centre“ priima pirmuosius svečius. Greta Lukiškių aikštės pastatytas keturių žvaigždučių verslo klasės viešbutis buvo kuriamas atsižvelgiant į šalies istoriją, todėl...
nuotrauka
2019-07-05 10:14
Antruose pagal dydį šalies oro vartuose, Kauno oro uoste, pradedamas ruošti keleivių terminalo plėtros projektas. Planuojama, kad 2022 m. naujasis oro uosto pastatas bus erdvesnis nei esamas. Siekiama, kad sparčiai besiplečiančiame Kauno oro uoste būtų galima patogiai aptarnauti apie 2 mln. keleivių...
nuotrauka
2019-07-05 07:50
Kaip padaryti daugiau mažesnėmis laiko ir lėšų sąnaudomis? Tai nuolatinis statybų iššūkis, kylantis ne tik statybininkams. Už hidroizoliavimą (sandarinimą) atsakingi rangovai taip pat ieško naujų būdų maksimaliai padidinti darbo našumą ir sutrumpinti statybos aikštelėse praleistą laiką.
nuotrauka
2019-07-04 10:02
Didžiausias Baltijos šalyse privataus kapitalo investicijų fondas „INVL Baltic Sea Growth Fund“ užbaigė metalo apdirbimo ir pramoninės statybos bendrovės „Montuotojas“ įsigijimo sandorį. „INVL Baltic Sea Growth Fund“ per bendroves „BSGF Fortis“ ir „Montuja“ už neskelbiamą sumą iš viso įsigijo 86 pro...
nuotrauka
2019-07-03 11:11
Jau šią savaitę pradedama ilgai laukta rekonstrukcija, patogiai ir saugiai sujungsianti Kauno Laisvosios ekonominės zonos (LEZ) teritoriją su itin judria eismo arterija – valstybinės reikšmės magistraliniu keliu A6 Kaunas-Zarasai-Daugpilis: iki kitų metų gegužės čia bus įrengta skirtingų lygių sankr...
nuotrauka
2019-07-02 11:58
Startuoja pirmasis Lietuvoje bendras policijos ir privataus verslo projektas. Į naujo komisariato ir areštinės sostinėje projektavimą, statybą, įrengimą, vėlesnį pastatų valdymą bei priežiūros darbus investuoja vienos didžiausių Lietuvoje nekilnojamojo turto vystymo ir plėtros bendrovių „Darnu Group...
nuotrauka
2019-07-02 11:40
Brangstant tradicinėms kuro rūšims daugybė namus besistatančių žmonių vis dažniau svarsto jų šildymui panaudoti alternatyvius energijos šaltinius. Tai – ir saulės, ir geoterminė energija.
nuotrauka
2019-06-27 09:17
AIVA STATYBA programa efektyvesniais ir pigesniais daro darbo procesus, o investicijos į programinę įrangą atsipirks per pirmuosius metus.
nuotrauka
2019-06-21 10:16
Birželio pradžioje paaiškėjo naujo labai svarbių asmenų (VIP) terminalo su konferencijų centru Vilniaus oro uoste statytojas – rangos sutartį valstybės įmonė Lietuvos oro uostai pasirašė su geriausią pasiūlymą pateikusia kompanija „Eikos statyba“. Šiaurinėje oro uosto teritorijoje per artimiausius 9...
nuotrauka
2019-06-20 14:34
„Prieš pusmetį duris atvėręs Fabijoniškių baseinas yra pirmasis miesto pastatytas baseinas, atkūrus Nepriklausomybę, o jau kitąmet bus pastatytas ir antras didesnis Lazdynų daugiafunkcis sveikatinimo centras, kuris turės vienus moderniausių Baltijos šalyse 50 ir 25 m ilgio plaukimo baseinus. Tai pad...
nuotrauka
2019-06-20 12:19
INREAL grupė pradeda naujo A+ energinės klasės verslo centro plėtrą Vilniuje Šnipiškėse. 8 aukštų su antstatu, 3280 kv. m bendro ploto pastatas suprojektuotas 13,31 aro sklype. Projekto investicijos – 7,2 mln. eurų . Planuojama statybų pabaiga – 2020 m. III ketvirtis.

Statybunaujienos.lt » Objektai. Technologijos. Bendrovėse

nuotrauka

Kristaliniai priedai betonui statybą daro pigesne ir greitesne, o unikalus sprendimas leidžia kontroliuoti įtrūkimus

Kaip padaryti daugiau mažesnėmis laiko ir lėšų sąnaudomis? Tai nuolatinis statybų iššūkis, kylantis ne tik statybininkams. Už hidroizoliavimą (sandarinimą) atsakingi rangovai taip pat ieško ...
nuotrauka

Didelių pastatų vėsinimas 80 proc. mažesnėmis sąnaudomis

Tyrimai rodo, kad žmonės iki 90 proc. laiko praleidžia uždarose patalpose, tad nenuostabu, kad šviežio, vėsaus oro poreikis ir efektyvus technologijų bei gamtos resursų panaudojimas tampa vi...