Spodryd.ru

Ремонт квартир
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Кровь и бетон

Кровь и бетон

С появлением синтетических полимеров, выпускаемых промышленным путем, экологическая ситуация в мире стала заметно ухудшаться, и сегодня этот процесс продолжает набирать темпы. Можно ли его остановить? Для этого человечеству необходимо перейти на более безопасные для природы биоразлагаемые материалы, способные предотвратить накопление мусора на планете. Что это могут быть за материалы? Возможно, ответ на этот вопрос следует искать в относительно недавнем прошлом, когда люди для самых разных целей, в том числе для производства композитных материалов, применяли натуральное сырье, например кровь.

Очистка кровью

Около 60 процентов растворимых белков крови составляет сывороточный альбумин — «молекула-такси», как ее иногда называют за способность связываться с молекулами как органической, так и неорганической природы и выполнять их транспорт в крови и межклеточной жидкости. Одна молекула альбумина может одновременно связать 25—50 крупных молекул билирубина — продукта расщепления некоторых белков.

Возможность «прилеплять» разные по химической природе вещества определяется наличием в молекуле белка множества разнообразных функциональных групп и липофильных частей.

Это свойство альбумина позволило первым предприятиям по производству сахара использовать кровь для очистки первичного сахарного сиропа.

Кровь оказалась самым дешевым среди возможных реагентов, так как обходилась в 35 раз дешевле популярного на тот момент угля, но не уступала ему по эффективности очистки. На 60 килограмм сырого сахара требовался всего лишь литр свежей крови. Альбумин из плазмы крови при кипении с неочищенным сахарным сиропом сворачивался и сорбировал ненужные гидрофобные примеси и твердые коллоидные частицы.

В такой очистке важным этапом является процесс необратимой денатурации — потери белком исходной конформации, в результате которого он перестает растворяться в воде. Но и уже свернутому альбумину нашлось отличное применение в промышленности.

«Древесина» из крови

В 1855 году парижский писатель Франсуа Лепаж (Francois Lepage) придумал так называемую «твердую древесину» (bois durci) — спрессованную смесь опилок с кровью крупного рогатого скота или более дорогих яичных белков, по виду напоминающую черное дерево.

«Твердую древесину» получали путем смешения древесной муки с 15-20 процентами по массе свежей крови. Кашицу нагревали до температуры 45 градусов Цельсия, выпаривая лишнюю влагу. Затем полученный порошок насыпали в железную форму, полчаса давили прессом и нагревали раскаленным до красна металлом примерно до 150-200 градусов Цельсия. Готовый материал окунали в воду.

Для производства одного килограмма «древесины» по такой технологии, требовалось всего около 130 миллилитров жидкой крови.

Читайте так же:
Аспирация для производства цемента

Медальон с изображением папы Римского Пия IX из «черного дерева», около 1870 года

Исследования термодинамики свертываемости альбумина показывают, что перед тем, как окончательно и бесповоротно (необратимо) денатурировать, он проходит через промежуточную обратимую стадию. На этой стадии длинная свернутая молекула белка разворачивается и соединяется с несколькими соседними такими же молекулами. Образуется так называемый олигомер — цепь из нескольких белковых звеньев.

Такой раствор гуще исходного состояния альбумина, так как некоторые связи между молекулами стали намного прочнее, но еще не окончательно затвердевший. При температуре выше 74 градусов Цельсия олигомеры соединяются друг с другом и полученные цепочки удобно укладываются и образуют единую белковую сетку, после чего перевести белок обратно в растворимое состояние уже невозможно.

Воду на предприятиях по производству «твердого дерева» удаляли не зря, так как белок в безводной среде денатурирует более полно и потери ценного альбумина оказываются минимальны.

В 1859 году Альфред Лэтри (Alfred Latry) купил у Лепажа патент и основал компанию по производству чернильниц, табличек, картинных рам и мебели. Уже в 1862 году он представил свою продукцию на международной выставке.

Рама из «твердого дерева», произведенная в Сезанне около 1900 года

Неизвестно точно, когда производство «твердого дерева» в Париже остановилось, но в 1883 году члены семьи Хунебелле основали еще одну фабрику по производству «кровавого» композита на востоке Франции, в Сезанне. До пожара в 1926 году там изготавливали декоративную продукцию из «твердого дерева» в стилях Belle Epoque и Art Nouveau.

Гемацит и дверные ручки

В 1892 году в январском выпуске американского журнала Manufacturer and Builder вышла статья об изобретении доктора У.Х. Диббла (W.H. Dibble) из Трентона, штат Нью-Джерси, на которое он получил патент еще в 1877 году.

Речь шла о промышленном производстве дешевого, прочного, стойкого к температурным и атмосферным колебаниям материала. Хотя гемацит (hemacite), как назвал свое изобретение доктор Диббл, представлял из себя смесь крови с опилками и химическими добавками, полученную под давлением 40 тысяч фунтов на квадратный дюйм, изделия из него выходили довольно приятными на вид и на ощупь.

Дверная ручка из гемацита в викторианском стиле

Дверная ручка из гемацита в викторианском стиле

Дверная ручка из гемацита в викторианском стиле

Компания Dibble’s Hemacite Manufacturing Company производила из гемацита материалы для внутренней отделки помещений, дверные ручки, кнопки для кассовых аппаратов, а потом и колеса для роликовых коньков. Можно сказать, что гемацит был аналогом современного пластика.

Читайте так же:
150 кг цемента сколько кубов бетона

Однако такой полимер отличался от синтетических тем, что под действием ферментов мог разлагаться на низкомолекулярные вещества, а под давлением или под действием химических веществ — и вовсе переходить в исходное водорастворимое состояние, то есть ренатурировать. Можно сказать, что Дибблу удалось создать настоящий биоразлагаемый композитный материал.

Кстати, изобретатель «кровавого» композита вообще был довольно предприимчивым и талантливым человеком. До работы над гемацитом Диббл запатентовал стоматологическое приспособление, позволявшее держать рот пациента открытым и в то же время высасывать из полости рта слюну.

К началу ХХ века Dibble’s Hemacite Manufacturing Company пережила пожар на производстве, переезд в другое здание и смену названия. Подкосило ее лишь появление еще более дешевого синтетического материала — бакелита, запатентованного в 1909 году Лео Баккеландом, через год основавшим компанию Bakelite Corporation.

Тем не менее изделия из гемацита до сих пор находятся в рабочем состоянии, и их даже можно купить.

Альбуминовый клей

Как уже говорилось, в структуру альбумина входит множество различных функциональных групп, которые могут образовывать слабые, но многочисленные связи с различными молекулами.

Под действием щелочи, например гашеной извести, белок приобретает высокий заряд, его конформация изменяется, макромолекулы белка «распрямляются» и укладываются друг относительно друга так, что раствор густеет и становится липким. Это свойство позволяет предположить, что альбумин может стать хорошим клеем.

Большое число гидроксильных групп в составных веществах древесины образуют водородные связи с заряженными центрами белка. Таких связей образуется достаточно много, чтобы альбуминовый клей мог надежно прикрепиться к деревянной поверхности. Но для того, чтобы поверхности не расклеились, силы взаимодействия между молекулами альбумина тоже должны быть достаточно сильными. Для этого склеенные изделия подвергают действию высоких температур, в результате чего белок денатурирует и клей твердеет.

В 1913 году американский изобретатель Генри Хаскел (Henry L. Haskell) использовал адгезивные свойства сывороточного белка и изобрел гидрофобный клей из бычьего альбумина, способный склеивать фанерные листы.

Материал был назван хаскелитом в честь изобретателя и производился компанией Haskell Manufacturing в Мичигане. Из него делали самолеты, лодки, понтоны, двери, полы, крыши и другие конструктивные элементы.

Каное из хаскелита. При собственном весе около 30 килограмм оно выдерживало нагрузку в 1400 килограмм

Читайте так же:
Можно или нет заливать полы чистым цементом

Во время Первой мировой войны работники фабрики снабжали хаскелитом американскую, британскую и французскую армии. Около 0,5 квадратного километра материала пошло на производство военных самолетов.

После 1930 года компания уже продавала фанеру с дополнительными слоями из стали, алюминия или меди, причем для ее производства использовались различные фенольные смолы.

Гемоглобин и пузырьки

Кровь рогатого скота издавна использовали для изготовления разных видов «цемента», которые могли содержать не только бычий альбумин, но и белки из яиц, молока и сыра.

В одном из древних китайских рецептов такого цемента рекомендовано смешать 100 частей гашеной извести, 75 частей крови быка и две части квасцов. Взаимодействуя с квасцами, кальций образовывал из извести сульфат, который мог затвердевать в естественных условиях, образуя кристаллогидрат, а денатурированные белки играли роль связующего компонента.

Ученые нашли следы крови и в материалах стен древнего города Мира (Myra), возведенных во времена Римской империи. Сооружению удалось простоять до наших дней благодаря гемоглобину, который, захватывая кислород, стимулировал образование небольших пузырьков, укреплявших «кровавый» бетон.

Вовлечение воздуха в бетон, как сейчас называют такую процедуру, увеличивают устойчивость бетона к внутренним расширениям. Мелкие пузырьки размерами до одного миллиметра, которые при соблюдении технологии равномерно заполняют бетон, повышают его стойкость к климатическим изменениям и появлению трещин, снижая внутреннее трение в бетоне.

Сами римляне вряд ли догадывались об этом, но французский изобретатель Шарль Лалеман (Charles Laleman) понял, что именно гемоглобин способствует снижению как веса бетона, так и его теплопроводности (вовлечение пузырьков воздуха, плохо проводящего тепло, повышает изолирующие свойства материала в целом). В 1980 году он запатентовал технологии производства цемента, бетона и известкового раствора из высушенной крови животных.

Через десять лет соотечественник Лалемана Жорж Казаленс (Georges Cazalens) продолжил и развил его технологии.

Кирпичи из крови

Тремя годами позднее Конрад Стайнбо (Conrad Stinebaugh) предложил добавлять в цемент только кровь. Изобретатель заметил, что при смешивании сухого цемента с кровью вода из плазмы расходуется на реакцию с цементом, а оставшиеся компоненты крови распределяются по объему в виде небольших гелевых частиц. Стайнбо считал, что эти частицы заполняют пустоты, которые без этой добавки образуются в бóльшем количестве.

А совсем недавно, в 2012 году, британcкий архитектор Джек Манро (Jack Munro) в своей магистерской работе описал технологию создания кирпичей из крови коров. Возмутившись тем, что почти все здания сегодня возводятся из железобетона, который не всегда доступен в бедных странах, он нашел альтернативный стоительный материал.

Читайте так же:
Можно ли использовать окаменевший цемент для бетона

Обсудив идею с фермерами, Манро взял около 30 литров свежей крови, которую может получить из одной коровы, и смешал ее с антикоагулянтом ЭДТА для предотвращения свертывания, консервантом — азидом натрия, чтобы кровь не испортилась, и наполнителями — песком и водой. Получившуюся смесь архитектор залил в формы и обжигал кирпичи в сушильном шкафу при температуре 70 градусов Цельсия.

Технология выполнения

Схема бетонной стяжки деревянного пола.

Стяжку на деревянной основе создают для увеличения прочности границы между деревом и бетоном. Чтобы цемент и дерево не соприкасались, не влияли на качество друг друга, от стен помещения бетонный слой отсекается демпферной лентой, а от деревянной основы — полиэтиленом. Такой принцип обустройства позволяет сохранить бетон от растрескивания и разрушения из-за изменений в подоснове. Стяжке, укладываемой на полы из дерева, свойственны некоторые особенности:

  • масса заливки должна обеспечивать плотное прилегание бетона к полу;
  • цемент не должен соприкасаться с деревом (слоя пленки достаточно для препятствия взаимодействию);
  • запрещено лить цементную смесь непосредственно на деревянное покрытие;
  • обязательно нужно обустроить качественный слой гидроизоляции.

Залить бетонную стяжку на деревянную поверхность можно только после проведения расчетов и подготовительных работ.

Отделка стен в ванной

Про гипсовую штукатурку в ванне можно забыть. Способность гипсовой штукатурки впитывать влагу из воздуха приведет к тому, что она вздуется и отвалится вместе с плиткой или краской. Перед первым выравниванием бетонной поверхности цементной штукатуркой достаточно использовать универсальную грунтовку. Зато перед следующим слоем используют грунтовку глубокого проникновения. Она укрепит нанесенную цементную штукатурку.

Стену из газобетонных блоков обрабатывают грунтовкой глубокого проникновения

Характеристики растворителей

Средства для удаления цемента бывают самыми разными – все зависит от бренда, выпускающего смывку. Однако у всех жидкостей есть одинаковые свойства:

  • Отсутствие удушливого запаха. Такие составы безопасны для человека, они не выделяют токсичных веществ, при вдыхании паров нет риска отравиться.
  • Применение внутри и снаружи помещений. Растворители для цемента можно использовать даже в плохо проветриваемых комнатах и там, где нет окон, вытяжки.
  • Высокий уровень пожаробезопасности. Смывки не относятся к легковоспламеняющимся или горючим веществам.
  • Безопасность для поверхностей. Жидкости не повреждают матовую и глянцевую плитку. Их можно использовать на паркете, линолеуме, стеклопакетах, краске.
  • Широкий спектр применения. Средства для очистки от бетона работают с любыми растворами на основе цемента.
Читайте так же:
Как размешать цемент пропорции

Однако нужно учитывать, что в состав смывок входит кислота, потому использовать их следует крайне осторожно.

Пропитки для тканей

В быту пропитки для текстиля используются редко. Обычно их применяют в гостиницах, ресторанах, театрах, музеях и других общественных местах. Составы наносят на портьеры, занавесы, ковровые покрытия, обивку мебели. Современные пропитки для текстиля не влияют на рисунок и текстуру ткани, не имеют запаха и абсолютно безопасны для человека.

При соблюдении правил эксплуатации защитные свойства сохраняются до 5 лет.

Ткани обрабатывают водоотталкивающими, антисептическими и огнезащитными составами.

  • Водоотталкивающие пропитки содержат гидроизолирующие компоненты. Они увеличивают поверхностное натяжение капель воды, вследствие чего последние скатываются с материала, не успевая впитаться.
  • Антисептики содержат высокоэффективные биоциды, токсичные для микроорганизмов и безопасные для человека. Они активизируются при непосредственном контакте с продуктами жизнедеятельности грибков и бактерий.
  • Молекулы огнезащитных пропиток взаимодействуют с молекулами ткани, превращая материал в малогорючий. В результате ткань дольше загорается и выделяет меньше продуктов горения при пожаре.

Все типы перечисленных защитных пропиток вы можете найти в каталоге. Нужна помощь с подбором? Консультации по телефону +7 (495)409-50-46.

Дерево + камень

Сочетание этих природных материалов в любом случае приводит к отличному результату, а интерьер, при создании которого был применён подобный дизайнерский ход, просто обречён на успех.

В данном случае камень играет роль своеобразного стилистического якоря, на котором базируется весь дизайн данного помещения. Выбор в пользу рельефной структуры каменной стены позволил обеспечить интересную игру светотеней, эффектом которой может насладиться каждый. Деревянные ступеньки отлично дополняют конструкцию лестницы, сделав внутреннее убранство гармоничным и визуально притягательным.

Сочетание дерева и камня в интерьере

Сочетание камня и дерева в данном случае формирует великолепный образ, обладающий своей собственной стилистической философией. Просто невероятно, как два разных во всех отношениях материала могут дополнять друг друга, показывая пример невероятной гармонии, что по-особенному влияет на существующую атмосферу, наполняя её сакральным смыслом.

Поверхность из белого мрамора, в обрамлении деревянных элементов, которые использовались при оформлении стен, представляет собой некий алтарь, любоваться которым можно в течение очень долгого времени.

Причина визуального эффекта

Эти природные элементы отлично дополняют друг друга за счёт слияния совершенно разных эмоциональных составляющих.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector