• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Zamki z piasku wskazówką co do pradawnej technologii budowlanej

    05.06.2009. 15:11
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Naukowcy odkryli sekret wytrzymałości glinobitki - pradawnej, przyjaznej środowisku technologii budowlanej wykorzystywanej w tak różnych konstrukcjach jak Mur Chiński czy Alhambra w Hiszpanii. Odkrycie, o którym napisano w czasopiśmie GĂŠotechnique, może mieć znaczenie dla sposobów konserwacji historycznych konstrukcji z glinobitki oraz dla budowy nowych tego typu budowli.

    Glinobitka to mieszanka piasku, żwiru i gliny z niewielką ilością wody, którą ubija się w formach w celu zbudowania ściany. Ostatnio naukowcy z Uniwersytetu w Durham w Wlk. Brytanii wykazali, że tak jak solidny zamek z piasku wymaga niewielkiej ilości wody, aby zachować stabilność, siła glinobitki także związana jest z zawartością wilgoci.

    Naukowcy poddali ciśnieniu próbki glinobitki w laboratorium. Analizy pokazały, że kiedy zawartość wody w tym materiale jest bardzo niska zasysanie powstające pomiędzy cząsteczkami gleby nadaje konstrukcji wytrzymałości.

    Według naukowców, jeżeli ściany z glinobitki pozostawione są do wyschnięcia w odpowiednim klimacie, zachowują minimalną ilość wody, która jest źródłem ich wytrzymałości.

    "Wiemy, że glinobitka wytrzymuje próbę czasu, ale źródło tej wytrzymałości nie było dotychczas w pełni poznane" - komentuje dr Charles Augarde z Wydziału Inżynierii Uniwersytetu w Durham. "Bez tej wiedzy nie jesteśmy w stanie skutecznie konserwować starych budowli z glinobitki, ani projektować opłacalnych nowych budynków.

    Nasze wstępne testy wskazują, iż główne źródło wytrzymałości związane jest z zawartością wody. Dzięki lepszemu zrozumieniu tego mechanizmu możemy myśleć o wykorzystaniu glinobitki jako ekologicznego materiału do projektowania nowych budynków, jak również o konserwacji dawnych konstrukcji zbudowanych z wykorzystaniem tej technologii."

    Chińczycy zaczęli wykorzystywać glinobitkę do budowy murów wokół swoich osad około 4.000 lat temu, po czym technologia ta rozpowszechniła się na całym świecie. Wyniki badań prowadzonych przez naukowców z Durham powinny pomóc w konserwowaniu pradawnych budowli i pomników z glinobitki, na przykład poprzez zapobieganie przedostawaniu się zbyt dużej ilości wody do budulca.

    Tymczasem architekci i budowlańcy coraz przychylniej patrzą na glinobitkę jako materiał do budowy nowych budynków, ponieważ surowce można pozyskiwać lokalnie i nie jest potrzebny cement. Jest to istotne z punktu ochrony środowiska, ponieważ produkcja cementu odpowiada za 5% światowych emisji dwutlenku węgla.

    "Tego typu badania są niezwykle wartościowe, kiedy w przemyśle budowlanym prowadzi się analizy ekologicznych i tradycyjnych technologii budowlanych w celu zaadaptowania ich do zrównoważonego budownictwa na miarę XXI w." - zauważa Tom Morton, sekretarz Earth Building UK, organizacji promującej konserwację starych i tworzenie nowych budowli z ziemi w Wielkiej Brytanii.

    "Tego typu niskowęglowe technologie mają dużą szansę powodzenia dzięki połączeniu specjalistycznej wiedzy zdobywanej w badaniach naukowych, jak w przypadku Durham, z handlową znajomością całego sektora i obecnie obserwujemy bardzo interesujące nowinki na tym polu."

    Źródło: CORDIS

    Więcej informacji:

    Uniwersytet w Durham:
    http://www.durham.ac.uk

    GĂŠotechnique:
    http://www.geotechnique-ice.com

    Źródło danych: Uniwersytet w Durham
    Referencje dokumentu: Jaquin, P. A. et al. (2009) The strength of unstabilised rammed earth materials. GĂŠotechnique 59 (5): 487-490. DOI: 10.1680/geot.2007.00129

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Waterjet – ogólna nazwa technologii przecinania lub czyszczenia różnych materiałów z wykorzystaniem wody pod wysokim ciśnieniem. Technologia narodziła się w latach 70. ale dopiero na początku lat 80. znalazła szersze zastosowanie w przemyśle. Samo słowo waterjet można przetłumaczyć jako strumień wody i dotyczy przecinania lub czyszczenia samą wodą. Bardziej poprawną nazwą technologii (uwzględniając ilość aplikacji) jest abrasive water jet (AWJ) która odnosi się także do użycia wody ale z dodatkiem ścierniwa (przecinanie samą wodą jest ograniczone do niektórych rodzajów materiałów). W Polsce używa się określenia obróbka wodno-ścierna lub hydro-ścierna jako tłumaczenie pojęcia abrasive water jet. Pojęcie waterjet jest jednak najbardziej popularnym, potocznie używanym, słowem odnoszącym się do tej technologii. Katedra w Durham – anglikańska katedra romańska w diecezji Durham, siedziba anglikańskiego biskupa Durham, znajdująca się w mieście Durham w hrabstwie Durham w Wielkiej Brytanii. Mechanika pękania – nowa gałąź wiedzy łącząca problemy materiałoznawcze i wytrzymałościowe zajmująca się badaniem zachowania się elementów i układów z karbem, w określonych warunkach obciążenia, i podaje ilościowe związki tego zachowania.

    Podatność na rozmiękanie – spadek wytrzymałości materiału pod wpływem wody. Cecha ta wyrażona jest bezwymiarowym współczynnikiem rozmiękania k. Największy spadek wytrzymałości wykazują materiały na bazie spoiw gipsowych (od 30% do 70%), materiały nienasiąkliwe, takie jak szkło i stal mają współczynnik bliski 1, co oznacza, że wilgotność nie ma wpływu na ich wytrzymałość. Budowla regulacyjna – rodzaj budowli hydrotechnicznej stosowanej w hydrotechnice w szczególności przy regulacjach rzek i innych cieków wodnych. Do budowli regulacyjnych zalicza się: tamy (tamy podłużne i tamy poprzeczne – ostrogi), opaski brzegowe, poprzeczki, przetamowania, umocnienia brzegowe, skrzydełka, żłoby oraz progi. Podstawowymi celami, dla których stosuje tego typu budowle to: utrwalenie brzegów, wytworzenie nowych brzegów oraz ich zabezpieczenie przed niszczącym działaniem wody, sterowanie strumieniem przepływającej wody i przyspieszenie zalądowienia określonych akwenów. Jednym z najczęściej pożądanych skutków budowy tego typu budowli jest zawężenie koryta cieku i skoncentrowanie przepływu w tym węższym jego przekroju. Skutkiem takiego działania jest zwiększenie prędkości przepływu, a co za tym idzie również zwiększenie unoszenia rumowiska. Może to powodować obniżeniem poziomu dna w wyniku jego wymywania, co należy uwzględnić przy projektowaniu tego typu regulacji rzeki. Korona budowli regulacyjnych zazwyczaj wznosi się do poziomu średniej wody rocznej, lub niższego i z tego względu bywa zalewana podczas wezbrań, co powinno być uwzględnione podczas ich wykonywania.

    Wywierzysko, reokren – typ źródła o silnym wypływie. Najczęściej występuje w regionach górskich. Jest to przeważnie źródło typu wokluzyjskiego (od Vaucluse – miasto we Francji) – nazwa źródła, w którym wypływają na powierzchnię wody podziemne na obszarach krasowych. Wydajność takiego źródła może być znaczna, jeśli jest mniejsza od ilości wody wpływającej do ponoru (wchłonu) jest to ujemny bilans zlewni. Susza fizjologiczna – okres, w którym roślina nie może pobierać wody z otoczenia, mimo iż woda tam występuje. Bezpośrednią przyczyną jest zbyt wysoki potencjał osmotyczny roztworu glebowego. Ilość pobieranej przez roślinę wody zależny od powierzchni absorbującej i różnicy potencjału wody. Gdy różnica potencjału jest zbyt mała roślina nie pobiera wystarczającej ilości wody.

    Punkt trwałego więdnięcia, współczynnik trwałego więdnięcia, PTW, PWP – zawartość wody w glebie, przy której rośliny trwale więdną. Więdnięcie to ustępuje jedynie, gdy zawartość wody w glebie wzrośnie. Jeśli susza jest długotrwała, prowadzi do śmierci rośliny. Wartość PWP jest zależna od gatunku rośliny i właściwości fizycznych gleby. Dla różnych typów ekologicznych roślin mieści się w granicach od -1 do -4 MPa. Trwałe więdnięcie następuje, gdy potencjał wody w glebie jest niższy od potencjału w roślinie i woda nie może być dalej pobierana. Wydział Budownictwa Politechniki Śląskiej to jeden z pierwszych czterech wydziałów Politechniki Śląskiej. Obecnie wydział zatrudnia 23 profesorów i doktorów habilitowanych oraz 86 doktorów. Działalność naukowa pracowników wydziału obejmuje wszystkie dziedziny z zakresu projektowania konstrukcji, materiałów budowlanych i technologii budownictwa oraz inżynierii komunikacyjnej i infrastruktury: rozwój teorii konstrukcji, w szczególności budowli narażonych na działanie wpływów eksploatacji górniczej, konstrukcje żelbetowe, sprężone i stalowe, drewniane budownictwo szkieletowe, badania gruntów, fundamentów i konstrukcji budowli, mechanikę ośrodków ciągłych i dynamikę układów mechanicznych w ujęciu nieklasycznym, tworzenie naukowych podstaw eksploatacji, renowacji i remontów, nowe metody i technologie w budownictwie mostowym oraz eksploatację obiektów mostowych na terenach objętych wpływami górniczymi, budownictwo komunikacyjne z uwzględnieniem rozwoju teorii konstrukcji nawierzchni i podłoża gruntowego na terenach górniczych, projektowanie, budowę i eksploatację infrastruktury komunalnej w warunkach górniczej deformacji terenu, badania trwałości materiałów i obiektów budowlanych, podstawy kształtowania budynków ekologicznych, systemy organizacyjne, informatyczno-decyzyjne i systemy zarządzania dla przedsiębiorstw budowlanych, technologie i badania materiałów i wyrobów budowlanych. Wydział jest członkiem Europejskiego Stowarzyszenia Wydziałów Budownictwa AECEF (Association Of European Civil Engineering Faculties) oraz aktywnym uczestnikiem projektu EUCEET (European Civil Engineering Education and Training), skupiającego ponad 130 partnerów, w tym 101 wydziałów budownictwa z 29 krajów Europy. Wydział intensywnie współpracuje z organizacjami branżowymi – Śląską Okręgową Izbą Inżynierów Budownictwa, Izbą Budownictwa z siedzibą w Katowicach oraz Polskim Związkiem Inżynierów i Techników Budownictwa. Wymiana studentów i kadry prowadzona jest we współpracy z uniwersytetami w Anglii, Niemczech, Włoszech, Hiszpanii, Francji, Danii, Portugalii, Słowacji i Turcji. Studenci zagraniczni mogą podejmować studia na makrospecjalności, prowadzonej w całości w języku angielskim. Z kolei studenci specjalności budowlano-architektonicznej mogą uzyskać polsko-duński dyplom inżynierski w ramach bilateralnej umowy z Vitus Bering Denmark University College w Horsens.

    Lista najwyższych budynków w Singapurze: Singapur jest jednym ze światowych centrów handlu i finansów. Jego śródmieście pełne jest wysokich gmachów, zarówno biurowych jak i mieszkalnych, ze względu na małą ilość gruntów pod budowę. Jednak powyżej 150 metrów mają praktycznie jedynie budynki biurowe. Najwyższy mieszkalny ma 120 metrów wysokości. Obecnie aż 9 wieżowców wznosi się ponad 200 metrów. Ponad 100 metrów natomiast ma około 90 budynków. Lista budynków które można uznać za wieżowce liczy obecnie 43 pozycje. W budowie obecnie jest jednak jeszcze 11 budynków które po ukończeniu ich budowy znajdą się na tej liście. Żaden jednak nie przewyższy trójki najwyższych (są tej samej wysokości). Zaczęły one tu powstawać w latach 70. Zbiegiem lat powstawało ich tutaj coraz więcej, a proces ten trwa do dziś. Z tą różnicą, że obecnie wszystkie budynki, które są w trakcie budowy, będą wieżowcami mieszkalnymi. A Marina Bay Tower, stanie się jednym z wyższych budynków mieszkalnych na świecie.

    Ferryhill – miasto w Wielkiej Brytanii, w Anglii, w hrabstwie Durham. Ferryhill położony jest w samym sercu hrabstwa Durham, 7 mil na południe od Durham i 11 mil na północ od Darlington. W 2001 miasto to zamieszkiwało 11 651 osób.

    Podlewka – produkt budowlany lub element budowlany do wypełnienia lub stanowiący wypełnienie między dwoma elementami konstrukcji np. między płytą spodnią maszyny, urządzenia, turbiny, generatora, łożyska mostowego a betonowym fundamentem, na którym urządzenie jest posadowione. Dzięki swoim właściwościom takim jak: wysoka wytrzymałość na ściskanie, pęcznienie, płynna konsystencja, stałość objętości i wytrzymałości, odporność dynamiczna zapewnia długotrwałe bezawaryjne funkcjonowanie konstrukcji budowlanych. Dostępna na bazie cementu i żywic epoksydowych. Wytrzymałość materiałów – dziedzina wiedzy inżynierskiej, część inżynierii mechanicznej zajmująca się opisem zjawisk zachodzących w materiałach konstrukcyjnych i konstrukcjach poddanych zewnętrznym obciążeniom.

    Dodano: 05.06.2009. 15:11  


    Najnowsze