2023 birželio 2 d. penktadienis, 5:28
Reklama  |  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
Vilnius Tech / Vilniaus Gedimino technikos universitetas,

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




Objektai. Technologijos. Verslas

nuotrauka
2023-06-01 14:50
Darželių laukiančioms jaunoms vilniečių šeimoms džiugi žinia – pasirašyta rangos sutartis dėl darželio augančiame Pilaitės rajone. Planuojama, kad mažieji darželį galės pradėti lankyti 2026-aisiais. Numatoma, kad ugdymo įstaigą galės lankyti iki 320 vaikų: 16 ikimokyklinio ir priešmokyklinio ugdymo ...
nuotrauka
2023-06-01 12:22
Nesandari stogo danga ir vandens nuvedimo sistema, savaiminiai augalai ant pastato, drėgmės pažeisti konstrukcijų elementai – tokios ir panašios problemos kamuoja daugelį vertingų istorinių Lietuvos pastatų. Šią situaciją gerai žino Kultūros infrastruktūros centro Kultūros paveldo prevencinės prieži...
nuotrauka
2023-05-31 09:49
Nekilnojamojo turto (NT) plėtros bendrovė „Realco“ rinkoje ketina pasiskolinti apie 60 proc., arba iki 67 mln. eurų, lėšų Vilniaus centrinėje dalyje statomam verslo centrui „Hero“, į kurį iš viso investuos 112 mln. eurų.
nuotrauka
2023-05-29 14:50
Nekilnojamo turto plėtros kompanija „Hanner“ gavo leidimą verslo centro „Business Stadium Central“ sostinės Rinktinės gatvėje statyboms. Darbus įmonė planuoja pradėti iš karto, investicijos sieks 60 mln. eurų.
nuotrauka
2023-05-29 11:00
Skaitmeninius sprendimus statybos ir gamybos pramonei sėkmingai vysčiusios Lietuvos įmonės sutelkia jėgas naujam etapui prancūzų kapitalo grupėje.
nuotrauka
2023-05-23 14:49
Vilniaus daugiafunkcio komplekso Šeškinėje projektas keliasi į naują etapą – šiandien, gegužės 23 d., išduotas statybos leidimas Nacionaliniam stadionui ir jame įsikursiančiam sporto muziejui. Stadiono statybos darbai – kartu su visu Daugiafunkciniu kompleksu – turėtų būti baigti 2025 m. Projektą vy...
nuotrauka
2023-05-22 09:53
Estijos kapitalo bankas „Bigbank“ suteikė 9,8 mln. eurų finansavimą NT vystymo grupei „Lithome“, įgyvendinančiai aukštos klasės gyvenamąjį kompleksą Vilniaus Naujamiestyje – „Algirdo promenada“. Bendros investicijos į 119 butų ir 10 komercinių patalpų kompleksą sieks 14,5 mln. eurų, o komplekso dydi...
nuotrauka
2023-05-18 11:58
„Eika“ įmonių grupei priklausantis nutolęs saulės elektrinės parkas Klaipėdos rajone jau gamina elektros energiją. Nuo 2023 pavasario 5 megavatų bendros galios elektrinė aprūpina apie 85 proc. „Eika“ grupės dabartinio energijos poreikio.
nuotrauka
2023-05-18 08:04
Statybos pramonė ieško būdų, kaip pagaminti tokius gaminius, kurie pastatams padėtų kuo taupiau naudoti energiją ir būtų tvarūs – paliktų kuo mažesnį anglies dvideginio pėdsaką ir būtų perdirbami. Vienas tokių gaminių – BIOPORAS, kuris naudojamas kaip efektyvi termoizoliacinė medžiaga.
nuotrauka
2023-05-18 06:46
Vyriausybė pritarė Finansų ministerijos pateiktam A. Goštauto gatvės administracinio kvartalo konversijos pirmojo etapo investiciniam projektui. Šis projektas apima pastato, esančio A. Goštauto g. 11, kapitalinį remontą. Skaičiuojama darbų vertė siekia 16,185 mln. eurų, darbus ketinama baigti 2025 m...
nuotrauka
2023-05-18 06:20
Fondas „East Capital Real Estate Fund IV“ susitarė dėl dviejų Vilniuje esančių 10 aukštų biurų pastatų – „Duetto A“ ir „Duetto B“, kurių bendras nuomai skirtas plotas sudaro 17 260 kv. m. Sandoris bus užbaigtas 2023 m. birželio pradžioje.
nuotrauka
2023-05-15 09:39
Lietuvos zoologijos sodo renovacija jau beveik pasiekė tikslą – įgyvendinta daugiau nei 80 proc. numatytų darbų. Pastatyti daugumos gyvūnų vidaus bei žiemojimo pastatai, lauko voljerai, baigtas rekonstruoti senasis žirafų, zebrų pastatas, pastatytas apžvalgos bokštas su liftu, pilnai įrengtas takas ...
nuotrauka
2023-05-15 09:36
Pilnai rekonstravęs vieną universiteto bendrabutį, Kauno technologijos universitetas (KTU) toliau modernizuoja turimus gyvenamosios paskirties pastatus. Siekiant sukurti šiuolaikišką, studento poreikius atitinkančią gyvenamąją aplinką, šiuo metu ruošiami dar kelių KTU bendrabučių rekonstrukcijos pro...
nuotrauka
2023-05-10 13:57
Tradiciškai gegužės pradžioje Videniškių (Molėtų r.) Šv. Lauryno bažnyčioje ir vienuolyno muziejuje paminėta palaimintojo Mykolo Giedraičio diena. Kultūros infrastruktūros centro (KIC) užsakymu pernai buvo atlikti koplyčios ir zakristijų stogų, fasadų tvarkybos (remonto) darbai.
nuotrauka
2023-05-09 07:49
Pavasaris, kaip rodo ilgametė specialistų patirtis, yra geriausias metas apšiltinti sienas ir stogą. Itin svarbu, kad statybų ekspertams siūloma vis daugiau patikimų sprendimų, kurių vienas populiariausių – greičiausio stingimo putų klijai rinkoje „FOME FLEX 60 Seconds Fast Fix“.
nuotrauka
2023-05-08 09:18
„SBA Urban“ naujos koncepcijos verslo miestelio „Urban HUB“ pirmojo etapo statyboms partneriu pasirinko įmonę „YIT Lietuva“. Pasirašytos generalinės rangos sutarties vertė – 30 mln. eurų. Pirmojo etapo darbus numatoma baigti jau 2024 m. pradžioje.
nuotrauka
2023-05-05 11:35
Vilniaus oro uoste prasidėjęs darbų įkarštis vyksta ne tik naujojo terminalo statybų aikštelėje. Intensyviai planuojamas naujas oro uosto išplanavimas, naujos erdvės ir kiti pokyčiai. Pastačius naująjį terminalą ir sujungus jį su esamu, Vilniaus oro uoste keleiviai skrydžių lauks šiuolaikiškoje erdv...
nuotrauka
2023-05-05 10:48
Jau visai netrukus Vilniuje, Viršuliškių rajone, duris atvers naujas 18 aukštų „Sky Office“ verslo centras. Statybos darbus šiuo metu vykdanti darnios miestų plėtros ir statybų bendrovė „YIT Lietuva“ sostinės biuro erdvių rinką papildys 8800 kv. m nuomojamo ploto. Projektuodamas naująjį verslo centr...
nuotrauka
2023-05-03 10:08
Dronai skverbiasi į daugelį sričių. Jie reikalingi pramonės, karybos, žemės ūkio, privataus gyvenimo sferose. Statybos sektorius – viena iš sričių, kur vis daugiau ir plačiau naudojami dronai bei jų sistemos.
nuotrauka
2023-05-02 11:32
Buvusiame Subačiaus priemiestyje, šalia Vilniaus gynybinės sienos bastėjos, įsikūrusi rokoko stiliaus Vilniaus Misionierių vienuolyno ir Viešpaties Dangun Žengimo bažnyčia, dar žinoma Misionierių vardu, pasitinka savo grakščiais bokštais ir proporcijomis. Užpernai prasidėjo šio išskirtinio komplekso...

Statybunaujienos.lt » Objektai. Technologijos. Verslas