Просмотр новости
Найдите то, что Вас интересует
Спутники
РН
SpaceX
Роскосмос
NASA
СпутникиРНSpaceXРоскосмосNASA طوّر فريق من العلماء من جامعة جنوب الأورال الحكومية وجامعة تشجيانغ (الصين) تقنيةً لتقوية رمال الحجر الجيري باستخدام الإنزيمات وألياف جوز الهند وكربونات الكالسيوم. هذه المادة أقوى بخمس مرات تحت الأحمال الديناميكية، وهي صديقة للبيئة. نُشرت النتائج في مجلة الاستدامة الدولية (Sustainability).
يواجه المهندسون تحديًا عند البناء على الجزر والشعاب المرجانية: رمال الحجر الجيري المحلية مسامية وهشة، تتفتت بسهولة حتى تحت الأحمال الخفيفة. نقل الرمال العادية من البر الرئيسي مكلف وصعب. طرق تثبيت التربة التقليدية - كالتثبيت بالأسمنت أو الراتنجات الكيميائية - ضارة بالبيئة. اقترح علماء من تشيليابينسك وجوشان بديلًا: إضافة كربونات الكالسيوم (EICP) إلى الرمال العادية. تُنتج كربونات الكالسيوم عن طريق الترسيب الأنزيمي لمواد البناء السائبة (الناتجة عن تكسير الصخور وغربلتها).
كيف تعمل هذه التقنية؟ يُستخلص إنزيم اليورياز من فول الصويا ويُخلط بمحلول من اليوريا وكلوريد الكالسيوم. يقوم الإنزيم بتحليل اليوريا، وتتحد أيونات الكالسيوم مع أيون الكربوكسيل لتكوين كربونات الكالسيوم (المعروفة أيضًا بالحجر الجيري)، التي تربط حبيبات الرمل ببعضها. تتم هذه العملية برمتها في درجة حرارة الغرفة، دون أي انبعاثات ضارة. ولزيادة متانة البنية، يضيف العلماء ألياف جوز الهند إلى الخليط، حيث تعمل كعامل تقوية دقيق، مما يمنع المادة من التكسر عند الاصطدام.
في المختبر، قام الباحثون بتحضير عينات بنسب متفاوتة من الرمل المقوى الناعم والخشن (0.5-1 مم و1-2 مم)، ومحتوى متفاوت من ألياف جوز الهند (0%، 0.2%، و0.4% من وزن العينة)، وعدد متفاوت من دورات المعالجة (2-4). وقد تحققت أفضل النتائج باستخدام خليط يحتوي على كميات متساوية من الرمل الناعم والخشن و0.4% من ألياف جوز الهند.
تم اختبار العينات لقياس مقاومتها الساكنة (الضغط) والديناميكية باستخدام جهاز اختبار سبليت-هوبكنسون، الذي يحاكي تأثير الصدمات. وتبين أن المقاومة الديناميكية كانت دائمًا أعلى من المقاومة الساكنة لنفس محتوى كربونات الكالسيوم، وقد يصل الفرق إلى 2.5 ميجا باسكال. بمعنى آخر، كلما زادت نسبة كربونات الكالسيوم في الخليط، زادت قوة المادة. وقد أظهر الخليط الأمثل مقاومة عالية حتى للصدمات القوية.
«أوضحت تامارا تشيرنيخ، الأستاذة في قسم مواد ومنتجات البناء بجامعة جنوب الأورال الحكومية، قائلةً: تؤدي ألياف جوز الهند دورًا محوريًا، فهي تُقوّي المادة، تمامًا مثل حديد التسليح في الخرسانة. وتحت تأثير الأحمال الديناميكية، كما هو الحال عند اصطدام موجة أو هبوط طائرة، تمنع ألياف جوز الهند الخرسانة المسلحة من الانهيار. وقد انهارت العينات الخالية من الألياف تمامًا، بينما بقيت العينات التي تحتوي على الألياف سليمة. وهذا أمر بالغ الأهمية بالنسبة للمطارات والأرصفة البحرية في الجزر».
أظهرت المقارنات مع مواد مماثلة أن التقنية الجديدة تتفوق على الحلول الحالية من حيث المتانة عند نفس نسبة الكربونات. ويؤكد الباحثون أن هذه هي أول مقارنة علمية منهجية للقوة الساكنة والديناميكية لرمل الحجر الجيري المدعم بتقنية الترسيب الكهروكيميائي المحفز (EICP) بأحجام جسيمات ونسب ألياف مختلفة.
يمكن استخدام هذه التقنية لتقوية التربة تحت مدارج الطائرات والأرصفة البحرية وحواجز الأمواج وغيرها من المنشآت في المناطق الساحلية والجزرية. وهي تقنية صديقة للبيئة، تستخدم مواد محلية، ولا تتطلب حرقًا في درجات حرارة عالية كالأسمنت، مما ينتج عنه انبعاثات ثاني أكسيد الكربون شبه معدومة.
تم دعم هذه الدراسة من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين.
Author: إيكاترينا بولنيخ
طوّر فريق من العلماء من جامعة جنوب الأورال الحكومية وجامعة تشجيانغ (الصين) تقنيةً لتقوية رمال الحجر الجيري باستخدام الإنزيمات وألياف جوز الهند وكربونات الكالسيوم. هذه المادة أقوى بخمس مرات تحت الأحمال الديناميكية، وهي صديقة للبيئة. نُشرت النتائج في مجلة الاستدامة الدولية (Sustainability).
يواجه المهندسون تحديًا عند البناء على الجزر والشعاب المرجانية: رمال الحجر الجيري المحلية مسامية وهشة، تتفتت بسهولة حتى تحت الأحمال الخفيفة. نقل الرمال العادية من البر الرئيسي مكلف وصعب. طرق تثبيت التربة التقليدية - كالتثبيت بالأسمنت أو الراتنجات الكيميائية - ضارة بالبيئة. اقترح علماء من تشيليابينسك وجوشان بديلًا: إضافة كربونات الكالسيوم (EICP) إلى الرمال العادية. تُنتج كربونات الكالسيوم عن طريق الترسيب الأنزيمي لمواد البناء السائبة (الناتجة عن تكسير الصخور وغربلتها).
كيف تعمل هذه التقنية؟ يُستخلص إنزيم اليورياز من فول الصويا ويُخلط بمحلول من اليوريا وكلوريد الكالسيوم. يقوم الإنزيم بتحليل اليوريا، وتتحد أيونات الكالسيوم مع أيون الكربوكسيل لتكوين كربونات الكالسيوم (المعروفة أيضًا بالحجر الجيري)، التي تربط حبيبات الرمل ببعضها. تتم هذه العملية برمتها في درجة حرارة الغرفة، دون أي انبعاثات ضارة. ولزيادة متانة البنية، يضيف العلماء ألياف جوز الهند إلى الخليط، حيث تعمل كعامل تقوية دقيق، مما يمنع المادة من التكسر عند الاصطدام.
في المختبر، قام الباحثون بتحضير عينات بنسب متفاوتة من الرمل المقوى الناعم والخشن (0.5-1 مم و1-2 مم)، ومحتوى متفاوت من ألياف جوز الهند (0%، 0.2%، و0.4% من وزن العينة)، وعدد متفاوت من دورات المعالجة (2-4). وقد تحققت أفضل النتائج باستخدام خليط يحتوي على كميات متساوية من الرمل الناعم والخشن و0.4% من ألياف جوز الهند.
تم اختبار العينات لقياس مقاومتها الساكنة (الضغط) والديناميكية باستخدام جهاز اختبار سبليت-هوبكنسون، الذي يحاكي تأثير الصدمات. وتبين أن المقاومة الديناميكية كانت دائمًا أعلى من المقاومة الساكنة لنفس محتوى كربونات الكالسيوم، وقد يصل الفرق إلى 2.5 ميجا باسكال. بمعنى آخر، كلما زادت نسبة كربونات الكالسيوم في الخليط، زادت قوة المادة. وقد أظهر الخليط الأمثل مقاومة عالية حتى للصدمات القوية.
«أوضحت تامارا تشيرنيخ، الأستاذة في قسم مواد ومنتجات البناء بجامعة جنوب الأورال الحكومية، قائلةً: تؤدي ألياف جوز الهند دورًا محوريًا، فهي تُقوّي المادة، تمامًا مثل حديد التسليح في الخرسانة. وتحت تأثير الأحمال الديناميكية، كما هو الحال عند اصطدام موجة أو هبوط طائرة، تمنع ألياف جوز الهند الخرسانة المسلحة من الانهيار. وقد انهارت العينات الخالية من الألياف تمامًا، بينما بقيت العينات التي تحتوي على الألياف سليمة. وهذا أمر بالغ الأهمية بالنسبة للمطارات والأرصفة البحرية في الجزر».
أظهرت المقارنات مع مواد مماثلة أن التقنية الجديدة تتفوق على الحلول الحالية من حيث المتانة عند نفس نسبة الكربونات. ويؤكد الباحثون أن هذه هي أول مقارنة علمية منهجية للقوة الساكنة والديناميكية لرمل الحجر الجيري المدعم بتقنية الترسيب الكهروكيميائي المحفز (EICP) بأحجام جسيمات ونسب ألياف مختلفة.
يمكن استخدام هذه التقنية لتقوية التربة تحت مدارج الطائرات والأرصفة البحرية وحواجز الأمواج وغيرها من المنشآت في المناطق الساحلية والجزرية. وهي تقنية صديقة للبيئة، تستخدم مواد محلية، ولا تتطلب حرقًا في درجات حرارة عالية كالأسمنت، مما ينتج عنه انبعاثات ثاني أكسيد الكربون شبه معدومة.
تم دعم هذه الدراسة من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم الطبيعية في الصين.
| # | Наименование новости | Тональность | Информативность | Дата публикации |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Super-strong wood-based floor slabs rival reinforced concrete | 0 | 10.22 | 25-09-2026 |
| 2 | Scientists Put Human Poop in Concrete, And Somehow Made It 42% Stronger | 0 | 9.05 | 10-09-2026 |
| 3 | Найден способ сделать бетон вдвое прочнее | 0 | 8.88 | 17-09-2026 |
| 4 | Bio-based liquid bends wood like it's thin, pliable metal | 0 | 9.78 | 30-09-2026 |
| 5 | 3D-printed Martian mud homes look critical for life beyond Earth | 0 | 10.85 | 26-09-2026 |
| 6 | Полимер в цементной смеси: что он меняет внутри | -1 | 13.47 | 21-09-2026 |
| 7 | Напишите новость о Строительные материалы | 0 | 7.7 | 25-09-2026 |
| 8 | Напишите новость о строительных технологиях | 0 | 7.88 | 25-09-2026 |
| 9 | XXVIII Международный строительный форум «Цемент. Бетон. Сухие смеси» пройдёт в Москве на ВДНХ | 0 | 9.77 | 04-05-2026 |