沙子是地球上最重要的原料之一。例如,它是混凝土中的關(guān)鍵成分,而且也是實(shí)際建造現(xiàn)代住宅建筑的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。不過(guò),并非所有的沙子都是相同的。用于制作混凝土的沙粒需要足夠大,以便其能夠與其他材料正確粘合起來(lái)。實(shí)際上,沙漠沙就不適合制作混凝土,因?yàn)樘鞖鈼l件所造成的沙漠沙的恒速運(yùn)動(dòng)會(huì)將其磨碎。然而,一項(xiàng)極富新意的德國(guó)工程技術(shù)卻能夠?qū)⑦@種材料變成萬(wàn)用的建筑材料。
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5 s9 i+ U: K+ N# S. [* k用于住宅建造的模塊化組件系統(tǒng)
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總部位于德國(guó)圖林根州的
Polycare 研究技術(shù)有限責(zé)任公司(Polycare Research Technology GmbH) 與魏瑪包豪斯大學(xué)建筑物化學(xué)與聚合物材料系系主任合作開(kāi)發(fā)了一種工藝,這種工藝包括將一種不飽和的聚酯樹(shù)脂和額外的添加劑添加到沙漠沙中,以生產(chǎn)出粘性復(fù)合物,其固化時(shí)間僅需20 分鐘。24 小時(shí)后,該材料可以完全固化,這種聚合物混凝土的抗壓強(qiáng)度和撓曲強(qiáng)度最多可以比水泥混凝土高 5 倍,具體強(qiáng)度取決于填充材料的成分。不過(guò),工程師Gerhard Dust 和 Gunther Plötner 的主要目標(biāo)是在安全住宿條件稀缺的地方“幫助人們獲得自助能力”。
因此,那些沒(méi)有機(jī)會(huì)使用建筑施工機(jī)械,且未經(jīng)訓(xùn)練的人便可以使用這種建筑材料來(lái)建房,這一點(diǎn)相當(dāng)重要。Polycare的
模塊式裝配系統(tǒng) (MAS)即可滿足這一要求。建房者可以把尚處于粘性狀態(tài)的聚合物混凝土注入5 種基本模具中的 1 種,然后等待其固化后形成方塊。它的外觀乍看之下很像
LEGO® 積木,雖然前者的尺寸更大,但從工作方式來(lái)看也確實(shí)沒(méi)有什么不同。除了模塊化設(shè)計(jì),該產(chǎn)品的理念也與我們的
MB 工業(yè)鋁型材裝配系統(tǒng)另有一個(gè)相似之處。模塊里的凹槽用于單層之間的螺栓擰接,以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定性,這意味著工人以后可以以一種非破壞性的方式拆開(kāi)這些方塊,從而使它們可以再用在其他地方。
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2017-2-22 16:45 上傳
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8 L7 M" O& E3 y- I5 E在設(shè)計(jì)用于澆鑄零部件的機(jī)器時(shí),設(shè)計(jì)師甚至還考慮到了移動(dòng)性,以確保該機(jī)器能夠便于運(yùn)輸,并且可在建筑工地附近進(jìn)行裝配。該機(jī)器已經(jīng)成功測(cè)試了多種晶粒尺寸的沙子(采集自納米比亞和北非等地)。此外,例如,在受到危機(jī)打擊的地區(qū),填充材料可以取材于那些被毀壞的建筑物。特種樹(shù)脂等必要的添加劑僅占聚合物混凝土成分的10%,這便大大簡(jiǎn)化了物流作業(yè)。
一臺(tái)機(jī)器每8 個(gè)小時(shí)可以輪班生產(chǎn)約 16 公噸的聚合物混凝土,而這些材料足夠建造一座占地面積接近 50 平方米的單層住房。由于該材料具備與建筑相關(guān)的物理性質(zhì),所以堅(jiān)固的地表下土壤是采用這種材料建房時(shí)的唯一要求。這種住房的特殊地基槽采用同樣的材料制造,而且從首批磚就開(kāi)始形成地基,同時(shí)還能夠劃分出住房的平面圖。模塊式裝配系統(tǒng)(MAS) 內(nèi)的其他特殊零部件也能使這種磚塊毫不費(fèi)力地與窗戶(hù)和門(mén)合并為一體。
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2017-2-22 16:48 上傳
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可有效抵抗惡劣天氣
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這種幾乎無(wú)縫的互連系統(tǒng)僅靠自身就完全可以提供抵御惡劣天氣的極佳屏障。不過(guò),對(duì)于那些因局地氣候而對(duì)建材另有要求的地區(qū)而言,則可以用額外的絕緣材料填充單個(gè)基本部件的凹槽。聚合物混凝土不能吸收水份,所以還可以防凍。另外,它還具備出色的抗磨損能力,而且不易受到較大溫度波動(dòng)的影響。它無(wú)需涂以灰泥、上漆或鋪以磚瓦,不過(guò),如果需要的話,它也能接受以上處理,而且采用了這種材料的竣工房屋還符合歐洲建造標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量要求。
這種耐腐蝕的聚合物混凝土的另一個(gè)重要屬性是它可以有效抵抗腐蝕性廢水和礦物油的外界影響,這種屬性在那些基礎(chǔ)設(shè)施匱乏的地區(qū)顯得尤為重要。采用了這種材料的房屋還可以耐受酸、堿、煙氣和可燃?xì)怏w的侵蝕,不會(huì)遭受任何損害。同時(shí),聚合物混凝土本身不會(huì)與周?chē)h(huán)境發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如果僅要求在臨時(shí)地基上建造建筑物,而且不再需要大塊的聚合物混凝土建筑材料,那么工人可以輕而易舉地對(duì)其執(zhí)行機(jī)械毀壞,然后予以回收。
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在未來(lái)市場(chǎng)開(kāi)展的試點(diǎn)項(xiàng)目
8 a. V, F F7 X" o1 u& ~: |然而,除了這些屬性之外,還有其他屬性也對(duì)該項(xiàng)目取得普遍成功十分重要。鑒于政府的財(cái)政資源和現(xiàn)場(chǎng)救援人員通常是有限的,同時(shí)人們又需要大量住房,所以能夠以低成本迅速建造房屋相當(dāng)重要。Polycare公司總部后方建造的一座樣板房便是這種情況的基準(zhǔn)。當(dāng)時(shí),2 個(gè)工人花了不到 12 小時(shí)就蓋好了這座可居住面積達(dá) 37 平方米的單層建筑,材料成本不到 3000 歐元。Polycare公司在納米比亞進(jìn)行
產(chǎn)品展示期間通過(guò)了一項(xiàng)初始耐力測(cè)試。納米比亞位于非洲南部,該國(guó)的長(zhǎng)期計(jì)劃是建造 20 萬(wàn)座價(jià)格親民的住房,以期在可持續(xù)發(fā)展的前提下提升大部分地區(qū)人口的生活品質(zhì)。目前,有關(guān)方面正在進(jìn)行一項(xiàng)研究,以明確找出資助首個(gè)模范聚居地(基于該項(xiàng)德國(guó)技術(shù))的方式。
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