ניצול של בריק במבנה פלוג ומוכן

יסודות היסטוריים: בריק בסביבה במים לאורך ימי הביניים

(בריק הוא אחד מחומרי הבנייה העתיקים ביותר של האנושות, עם קואז' המשתרע יותר מעשרת אלפים שנה, תפקידו העיקרי היה תמיד ארצי: קירות, סלולים, קשתות, וכרינים, אך הרעיון של שימוש בלבנים במים - צוף על פני השטח או מנוחה על קרקעית הים - הוא רחוק מחדשים, מאסטרים של הנדסה הידראולית, בשימוש נרחב במשחפתם, אפילו שמיכות גדולות של קטיפה וקטנות מתכת: 0 קטיפה) מסלעים, אשר יכול לנפץ על פני הים.

במהלך התקופה מימי הביניים, טכניקות לייצור לבנים התפשטו ברחבי אירופה, ולבנים שימשו מנעולים התעלה, גשר פיטורים, ומפעלי גאוג. עם זאת, שימוש ישיר במבנים צפים או שקועים נשאר נדיר עד העידן התעשייתי.המצאה של פורטלנד במאה ה-19 יצרה מהפכה: לבנים יכולים כעת להיות מחוברים עם מרגמות הידראוליות באמת, לשפר באופן דרמטי את התנגדות המים שלה עד סוף 1800, מהנדסים החלו עם טנקים מכוונים אלה, למרות שעדיין היו מסוגלים להיות מחוסנים.

כיום, הצומת של מדע חומרים מתקדמים ועיצוב אקולוגי חיץ את העניין בלבנים לבנייה מימית. לבנים מודרניים אינם יחידות חימר מפורשות יותר - הם מונדסים, לפעמים משלבים חומרים ממוחזרים, פולימרים, או ציפויים מיוחדים.אבולוציה זו מציבה אופציה מעשית עבור שתי פלטפורמות צף ובתי גידול תת-קרקעיים, המציע תערובת של חומרים עמידים, עמידות, ומושך כי חומרים חלופיים כמו לעתים קרובות מאבקים או ספציפי בהקשרים.

חדשנות מדעית חומרית: לעשות תפוזים-קרוי

האתגר הבסיסי של שימוש בלבנים במים הוא נקבוביות. לבנים דגנים מסורתיים יכולים לספוג עד 15-20% מהמשקל שלהם במים, מה שמוביל לנזקים קפואים, גבישי מלח, והשפלה ביולוגית. עבור יישומים מעושים וצפים, רמת ההסתברות הזו היא בלתי מקובלת.

High-Performance Fired Clay Bricks

על ידי העלאת טמפרטורות ln ושימוש בחיות צפופה, יצרנים יכולים ליצור לבנים עם שיעורי ספיגה מתחת ל-5%.אלה ⁇ :0severe מזג אוויר (SW) כיתהFLT:1 לבנים, כבר נפוץ באזורי קפואה, לספק נקודת התחלה.

Polymer-Impregated ו-Coated Bricks

נתיב נוסף כרוך בגיטות מפוטרות עם חותמות חודרות כמו silane-siloxane או epoxy resins. טיפולים אלה קו רשת הפוד הפנימי, להפחית באופן דרסטי את הקליטה מבלי לשנות את המראה של הלבנים. לחלופין, צמחי-applied פולימרים - כגון פוליאורטאן או פוליאורורה - יכול ליצור חסימת מים חלקה.

Geopolymer ו recycled Brick Composites

לבנים גיאו-פומר, עשויים מפסולת תעשייתית לעוף אאפר או ג'טאג מופעל עם פתרונות אלקליין, לרפא בטמפרטורות ממותק.הם מציעים התנגדות כימית טבועה ויכולים להיות מחולקים לצורות מורכבות.כמה ניסוחים להשיג ספיגה מים מתחת ל-2% וחוזקות דחוסות מעל 60 MPa. בדומה, לבנים משלבים זכוכית ממוחזרת או קרמיקה יכולים להשיג צפיפות גבוהה ונמוכת אפשרויות בר קיימא אלה עם התאמה ירוקה עם מזהמים של פחמן.

מבנים: בריקס כמו באלסטר ו-Architectural Elements

בנייה פלוגת התרחבה מפונטונים פשוטים לשכונות שלמות, לפארקים ולחוות. בריקס ממלאת תפקיד כפול: ככדורים במשקל מת ליציבות וכמשטחים אדריכליים גמורים המתנגדים למים ולמזג אוויר.

פלטפורמות פלוריות מודולריות עם Brick Ballast

במערכות צף מודולריות, בטון קל משקל או מפלסטיק לעתים קרובות חסר מסה מספיק כדי למנוע טיפ או סחף.מלא תאים פנימיים עם יחידות לבנים צפופות מוסיף את המשקל הדרוש ללא התקנה מורכבת.לדוגמה, הגן FLT:0 (FLT:0) מגנים של BengaluruFLT:1 להשתמש בשקדות לבנים ממושכות בתוך מפלסטיקים ממוחזרים.

בית בריק-קלד Floating Homes

אדריכלים מעצבים מגורים צפים יותר ויותר פונים לבנים veneers לחקות אסתטיקה מבוססת קרקע. פרויקט הולנדי, (FLT:0 Waterbuurt WestcioFLT:1 באמסטרדם, תכונות בתים צפים עם חזיתות לבנים רכובות על מסגרות פלדה קלות משקל מעל hulls קונקרטי.החיפוי הלבנים מטופל עם ציפוי הידרופובי וגובה על ידי חלל ניקוז, להבטיח כי מים חמים ולא יישב את הגוף המסורתי ממשיך לעמוד.

Floating Breakwaters ו- Wave Attenuators

(מפרקים צפים גדולים משתמשים לעתים קרובות צמיגי פלדה, קופסאות בטון, או פלדה פונינים.בריק מציע אלטרנטיבה: מאגרי לבנים ארוזים בצפיפות בתוך כלובים פלדה מחוסן יכולים ליצור מבנים יעילים גלי גל-גל.המסה של הלבנים סופגת אנרגיית גל, בעוד הכלוב מוגבל לתחזוקה פשוטה - לבנים ממות מוחלפים אחד.

מבנים ממומשים: בריקים תחת לחץ

בנייה תת-ימית מציגה אתגרים קיצוניים: לחץ הידרוסטטי גבוה, קורוזיה, ביופולינג, וגישה מוגבלת לתיקונים. Bricks היו באופן מסורתי נכללו, אך ההתקדמות בריצה ובחיזוק משנים את זה.

בתי מלון ב- Submarine Habitats and Artificial Reefs

אחד השימוש המתעורר הוא בשוניות מלאכותיות ומודולי בתי גידול. Bricks מפוזרים עם פורוזיות מבוקרת יכול לשמש כמצע עבור אלמוגים זחלות, בעוד לבנים צפופים יותר יוצרים השלדים מבניים.TheFLT:0Reef BrickreaFLT 1 פרויקט מחוץ לחוף פלורידה משתמש בלוקים של לבנים מלוכדים כדי ליצור בתי גידול יציבים, רב-מדומים שמתנגדים לממוצעים, לאורך זמן, הם מעודדים את הלבנים הקטנים.

תמיכה בפירפירית ומנהרות

עבור צינורות חוצים נהרות או ים רדודים, לבנים סדדלס ותומך מציעים אלטרנטיבה זולה עלות נמוכה שקיות בטון צוק. יחידות לבנים Precast, כל במשקל 5-10 ק"ג, ניתן להציב רובוטיים או על ידי divers to cradle צינורות.The לבנים המרקם מספק אחיזה גסה, למנוע שחצץ, ואת עמידותם עולה על זה של ארגזים.

קירות ירח דבש תת-קרקעי ו Dams

טכניקות מנדריות מסורתיות, מותאמות עם מרגמות מים מודרניים, מת לתחייה למבנים תת-ימיים.דוגמה בולטת היא ה-FLT:0Brick DamFLT:1 ב Lake Evella, יפן, שבו נבנה קיר בגובה של 10 מטרים באמצעות בלוקים לבנים מנטרלוקחים שנקבעו במרגמה פוזולאנית.

היתרונות של בריק בבנייה

בחירת לבנים מעל פלדה, בטון, או פולימרים מציעה מספר יתרונות נפרדים, במיוחד כאשר עלויות חיים שלמים והשפעה סביבתית נחשבות.

• (FLT:0) Cost-EffectivenessFLT:1: Bricks מיוצרים ברחבי העולם באמצעות שפע של חומרי גלם. מקורות חימר מקומיים ממזערים פליטות תחבורה. בהשוואה לפליטה של אל-חלד או פולימרים בעלי כוח ימי, לבנים יכולים להיות 50–70% זול יותר ליחידת מסה.
• (FLT:0)Ease of Manufacturing and CustomizationFLT:1; ייצור בריק דורש כינים פשוטים יחסית ויצר ציוד. Customצורות - dovetails, chamfers, ליבות חלומות - ניתן להשיג עם שינויים קלים למות.
• (FLT:0) קיימות ו RecyclabilityFeloph:1; בריק עשוי חימר טבעי ופצלי פסולת ניתן לרסק עבור מצטבר או בשימוש כמו מלא. Geopolymer לבנים אפילו לא חומרים תעשייתיים של לכידת.
• (FLT:0)Fire ResistanceFLT:1: בבניינים צפים, אש היא סכנה קריטית. חיפוי בריק מספק מחסום לא בלתי נשלט, להאט את הלהבה מתפשטת והגנה על אלמנטים מבניים.בטיחות פסיבית זו היא יתרון גדול על עץ או מסובבים פלסטיק.
• (ב) [13] ⁇ : ⁇ ו של בריק ומרקם הלובשים את תחושת ההכחה והקנה מידה אנושית לאדריכלות של בעלי בתים וקהילות לעתים קרובות מעדיפים גבונים עבור היכרותם ותחזוקתם הנמוכה.

אתגרים ואסטרטגיות מייגציה

למרות היתרונות האלה, לבנים בסביבות מימיות ניצבים בפני מכשולים אמיתיים הדורשים הנדסה זהירה.

אספקת מים והקפאת נזקים

אפילו לבנים בעלי יכולת נמוכה יספגו בסופו של דבר לחות אם תת-התמרו באופן רציף.באקלים מקפיא, מים לכודים מתרחבים וסדקים את הלבנים. Mitigation כרוך בבחירת לבנים של SW-דרגה, החלת זיהומים הידרופוביים, ולהבטיח כי לבנים במבנים צפים נשמרים מעל קו המים או מחלחלים במזכרי מים.

Biofouling

משטחים לבנים ספוגים במהירות להיות מקוטעת על ידי אצות, barnacles, ו mollusks. בעוד זה היתרונות שוניות מלאכותיות, זה מוסיף משקל ומגדיל את גרר. ביישומים מבניים, ניקוי קבוע או ציפויים נגד חיטוי נדרשים. תוספי Copper מבוססי בגופי לבנים יכולים להרתיע התיישבות, אבל תקנות סביבתיות עשויות להגביל את השימוש שלהם. A פחות רעיל הוא פני השטח עם סיליקון או שבץ הופך להיות קשה.

אינטגרליות מבנית תחת כוחות דינמיים

גלים, זרמים, והשפעות של פסולת או כלי שיט יכולים לפרק לבנים. מפרקי מורטר, במיוחד מתחת למים, פגיעים לפענוח.שימוש במערכות לבנים מנטרות - כגון אלה עם פרופילים זכרים / נקבה - מבססים הסתמכות על מרגמה.עבור קירות מעוותים, מחזקים את הראייה לאחור או תאים מחוסנים יכולים ליצור מבנה מורכב כי רותם את נקודות הכוח של הלבנים תוך דחיסה.

מלח קורוזיה של מורטאר

במי מלח, מרגמה מלט רגילה בפורטלנד יכולה להתפוגג בשל התקפה סולפטת וחדירה כלוריד. להחליף עם FLT:0Calcium Aluminate Cement (CAC)BuildFLT:1 או ג'ואולימר מרגמות התנגדות להתקפה כימית.בנוסף, לחסל חיזוק מתכתי שעשויה לקרוס - השתמש בסיבים-reforced פלסטיק או רק מבנים לבנים-and-tar.

כיוונים עתידיים: ננוטכנולוגיה, הדפסה תלת מימדית ואינטגרציה אקולוגית

העשור הבא כנראה יראה את תפקידו של לבנים במבנים מימיים להתרחב באמצעות שלושה מגמות מתכנסות.

חומרי ניקוי עצמיים ו- Self-Healing

חוקרים מפתחים ננו-קוינגס שמדפים מים ברמה המולקולרית (ראה:0) משטחים על-ידי הידרופוביים FLT:1) ציפוי יחיד-שכבת אחליק ננו-חלקיק יכול להפחית את ספיגת הלבנים לכמעט אפס, תוך כדי לאפשר ללבנים "לנשואת".בנוסף, מרגמות מעגמות מעגמות-עצמי המכילות חיידקים מלוכדים יכולות להק את ה-ה ליישבים לנפץ-ה-הת-ה-ליפות-ליפות-ה-ה-ה-ה-הת-הת-ליפות-ליפות-לעתיתות-ליפות-לעתיתות-לעת-ליפות-לעתיתות לשחיתות-לעתיתות-ל-ל-ליפות-ליפות-ליפות-ל-ל-ל-ל-ליפות-ל-ל-ליפות-לכות-ל-ל-לעתיתות-לעת-ל-ל-ל-ל-ל-ל-לעת-לעת-ל-ל-ל-ל-ל-לעת-ל-ל-ל-ל-ל-ל-ל-ל-ל

3D-Printed Brick Units

ייצור אדקטי מאפשר לבנים עם ערוצים פנימיים למים, חיווט, או דיכוי אש. לבנה בעלת 3D יכול לכלול קווי כפייה בכבלים, חוטים עבור מחצץ, ומורכב בין ג'ממטות שלא יכלו לעצב. במבנים צפים, לבנים כאלה יכולים ליצור קירות מבניים שגם בתים מערכות מכניות.

עיצוב אקולוגי ותשתית ירוקה כחולה

(הערים המפותרות והמתקנים התת-קרקעיים נועדו יותר ויותר כמו מערכות אקולוגיות משולבות.בריקים יכולים לייצר עם משטחים מרקמים המעודדים את ה- Moss, אצות, או אפילו גידול דגים, להפוך מבנים לשוניות חיות.The FLT:0Oceanix BusanFLT:1, עיר צף בדרום קוריאה, מתכננת להשתמש בצמחים מבוססי לבנים עבור גנים הידרופוניים וגנים פעילים, ולא להיות רק רכיבים של כימיה פעילה.

מחקרים: שיעורים מן המים

דוגמאות בעולם האמיתי ממחישות הן את הפוטנציאל והן את החסרונות של לבנים בהקשרים מימיים.

ביקורת: Floating Brick Pavilion, Lake Zürich

בשנת 2019, צוות ETH ציריך בנה ביתן צף זמני באמצעות לבנים סטנדרטיות SW-class ערימה ללא מרגמה. הלבנים היו נעולים יחד עם מוטות פלדה אל-חלד, וכל ההרכבה ישבו על כף תת-קרקעית.הפיריון אירח קונצרטים במשך שישה חודשים, שרדו סערות וקרח חורף.

תגית: Brick Aquarium Tank Collapse

אקווריום ציבורי בדרום מזרח אסיה התקין מנהרה תצפית לבנה ב-2015 בתוך שלוש שנים, מפרקי מרגמה שנרקדו בגלל ריפוי לא תקין, מה שגרם לפאנלים להתפורר.הטנקים היו צריכים להיות מרוקנים ונבנה מחדש עם בטון חזק.הכישלון הדגיש את הצורך בשליטה איכותית נחרצת של מרגמות תת-קרקעיות וסיכון להסתמך על לבנים דקים במצבים תת-קרקעיים.

ארכיון תגיות: Brick Bridge Piers in the Venice Lagoon

הפיטורים ההיסטוריים של ונציה עמדו במשך מאות שנים, אך עליית פני הים חושפת אותם כיום ליותר מלח מים ⁇ . Conservators הם ניסויים עם הזרקת צניחה וציפוי משטח כי לשחזר כוח מבלי לשנות את המראה.עבודה זו מודיעה טכניקות מודרניות לתיקון לבנים עבור מבנים ימיים ומדגימה כי לבנים יכולים לסבול במשך מאות שנים כאשר נשמר כראוי.

מסקנה: רנסאנס לריק על המים?

בריק אינו כדור קסם עבור כל אתגר מימי.המשקל, רגישות להקפאה של נזק, ואת הצורך בפרט זהיר להגביל את השימוש בו.עם זאת, כאשר בשילוב עם מדע מודרני - ציפויים מעובדים, צורות בין-הנעה, וקושרי בר-קיימא - קרי הופך לחומר משכנע עבור בנייה צף ומותבת.

כששינוי האקלים מניע קהילות לעבר חיים ותשתיות מבוססות מים, החידושים המפורטים כאן יהפכו לרלוונטיים יותר ויותר. אדריכלים, מהנדסים ומפתחים לא צריכים להתעלם מהלבנים כחומר מהמאה ה-21 לגבול הרטוב המתרחב בעולם.בלוק הבניין הישן, שנולד מכדור הארץ ומאש, מוכן לפגוש מים.

(ב) [ה] [ה]] [ה]] [ה]], ב[[המאה ה', ב[[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]