Nmexpertiza.ru

НМ Экспертиза
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Вставка под окнами кирпичом

Как заложить проем кирпичом

Как заложить проем кирпичом

Подготовительные работы

Прежде всего, вы должны определиться с тем, каким способом будете выполнять закладку проема. Обязательным условием является обеспечение связи вновь выкладываемого участка стены или кирпичной перегородки с существующей.

Закладку дверного проема можно выполнить:

  • Первый способ
    Из существующего проема выбиваются по краям через два – четыре ряда по высоте проема кирпичи на глубину не менее 120мм (полкирпича), образуя так называемые штрабы для перевязки кирпичной кладки. В эти штрабы будут заходить кирпичи вновь возводимой стены на цементном растворе М — 50, создавая тем самым прочное сцепление со старой поверхностью.
  • Второй способ
    Применение анкерных элементов – арматурных стержней диаметром 6 – 10 мм или больших гвоздей длиной 200мм, которые устанавливаются в швы кладки через три – четыре ряда по высоте. Анкерные элементы должны заходить в швы дверного проема на глубину не менее 100мм. В плане расстояние между стержнями рекомендуется выполнять с шагом около 100мм. Для более технологичной установки их применяйте перфоратор для сверления гнезд в швах старой стены.

Технология закладки проема кирпичом

Демонтаж выполнен

Закладка дверного проема кирпичом начинается, как и все процессы, с подготовки самого проема. Прежде всего, необходимо выполнить демонтажные работы – это снятие дверного полотна, удаление дверной коробки, пакли, пены, если они есть, срубка раствора с откосов.

Новая кирпичная конструкция должна опираться на прочное и ровное основание. Основанием может быть бетонным или железобетонным — плиты перекрытия, например.

Допускается опирать вставку на цементную стяжку хорошего качества, которая уложена непосредственно на железобетонные плиты перекрытия. Если стяжка крошится, то лучше ее удалить вовсе до перекрытия.

Демонтируем напольное покрытие, порог, если он присутствует в районе выполнения работ, расчищаем место устройства кирпичной вставки. Убираем мусор, пыль и вперед.

Если вы решили выбрать первый способ и сделать штрабы, то после того, как вытащите кирпичи по краям проема, то обязательно смочите боковые поверхности его и основание водой. Кирпичная кладка выполняется по обычным требованиям к ней. Ознакомьтесь более подробно с технологией в статье — устройство кирпичных перегородок.

Для экономии средств, если у вас есть кирпич, бывший в употреблении, то после его очистки от раствора, смело можете использовать его для закладки проема. Это часто практикуется, так как заложенный проем не несет никакой нагрузки – над ним осталась перемычка. Вставка — самонесущая часть стены, перегородки.

Начинаем кладку

При втором способе заделки, если вы решили обеспечить монолитность старой и новой конструкции при помощи анкеров, то выложив три – четыре ряда, высверлите гнезда в швах существующей стены проема и забивайте туда арматурные штыри или гвозди.

При этом следите, чтобы швы новой конструкции совпадали с уже существующими швами стены или перегородки по горизонтали. Швы тщательно заполняются раствором.

Почти всегда между верхним рядом и низом проема получается щель, которую можно заполнить раствором, кусочками кирпича с раствором. Ровность кладки проема по вертикали контролируйте правилом или ровной рейкой.

Если хотите узнать, по каким критериям контролируется качество работ, то читайте статью — контроль качества кирпичной кладки.

Проем заложен

Проем, как вариант, можно заделать фортаном, пеноблоками, если стена имеет соответствующую ширину. Гипсокартон – один из вариантов, процесс монтажа сухой и чистый, но прочность поверхности несравнима с кирпичом. Смотреть надо по ситуации.

Если на заделанный проем вы планируете что-то прибить, то вы не сможете повесить на этот участок тяжелый предмет, навесные шкафчики с посудой, закаткой и так далее. Конечно, можно предусмотреть усиление профилями, но это нецелесообразно.

После заделки дверного проема осталось заштукатурить новый участок, а затем приступить к отделочным работам. Закладка дверного проема кирпичом не является супер сложным процессом. Эту работу можно выполнить своими руками, если у вас есть элементарные навыки строителя.

При производстве ремонтных работ нередко возникает необходимость дверной или оконный проем заложить кирпичом. Причина — перенос двери или окна в другое место либо просто заделка лишнего перехода между помещениями. Эту часть ремонта вы можете смело взять в свои руки и таким способом сэкономить средства, поскольку выполнить ее достаточно просто.

Закладка проемов должна производится на прочное основание.

Прежде чем заложить дверной проем, следует его подготовить надлежащим образом:

  • убрать старую дверь и демонтировать ее детали: дверную коробку, порог и уплотнительный материал;
  • если дверь стояла в проеме кирпичной или бетонной стены на деревянных закладных деталях, то их следует выбить;
  • удалить слой старого раствора с торцов перегородки, куда впоследствии будет примыкать кладка;
  • снять напольное покрытие и часть стяжки до плиты перекрытия;
  • убрать мусор и пыль.

Необходимо тщательно произвести демонтаж старых дверей для последующей закладки проема.

Закладка дверного проема должна производиться на прочное основание — фундамент или плиту перекрытия. Если стяжка под дверью сделана недавно и качественно, то допускается класть перегородку прямо на нее, в остальных случаях этот слой раствора необходимо демонтировать. Перед проведением кладочных работ от ленточного фундамента здания следует проложить новый гидроизоляционный слой из рубероида.

При подготовке оконных проемов к заделке выполняются те же операции, только вместо порога нужно убрать подоконник. Во время демонтажа куски отслаивающейся штукатурки тоже лучше убрать. Из стены удалить все деревянные детали и убрать мусор.

Для кладки рекомендуется использовать такой же кирпич, из какого сложена строительная конструкция. Подойдет и бывший в употреблении материал при условии, что он не состоит из сплошных половинок и не рассыпается в руках. Если же конструкции дома бетонные либо шлакоблочные, то сгодится как белый силикатный, так и красный керамический кирпич. Для отверстий в стенах из пеноблоков и газобетона кирпичная кладка не подойдет, их заделывают соответствующим материалом.

Выбор способа монтажа

Важное условие для закладки проемов кирпичом — обеспечение надежной связи новой конструкции со старой.

Применяется два способа связывания:

Схема перевязки швов.

  • перевязка швов;
  • анкеровка.

Перевязку швов с существующей конструкцией применяют для заделывания кирпичных стен. Для этого по торцам дверного просвета необходимо выбить кирпичи на ширину не менее 12 см. Образуются ниши, куда при закладке проема кирпичом будут входить новые камни. Если перегородка сложена в полкирпича, то достаточно выбить финишные половинки в каждом четвертом ряду.

Способ перевязки не слишком подходит для заделки оконных проемов, потому что они сделаны в несущей стене, сложенной в 1,5-3 камня (толщина от 250 мм). Здесь более уместно выполнить анкеровку: с помощью перфоратора просверлить в боковых торцах конструкции отверстия и забить туда куски арматуры периодического профиля.

Диаметр связывающей арматуры — от 6 до 10 мм, глубина погружения в толщу конструкции — минимум 100 мм. Анкеровка выполняется через каждые 3-4 ряда, удобнее всего ее делать в процессе возведения перегородки, чтобы швы новой и старой кладки совпадали. Данный способ также применяется для связи с бетонными стенами.

Порядок выполнения работ

Правильное использование раствора для кладки.

Как правило, при заделке ненужного дверного проема кирпичом выдерживается толщина перегородки 12 см (полкирпича), поскольку эта конструкция не несет никакой нагрузки, верхнюю часть существующей стены удерживает перемычка. Окно в наружном ограждении тоже можно закладывать в полкирпича при условии, что будет сделано дополнительное утепление.

Чтобы дверь заложенная могла нести нагрузку от подвешиваемых шкафов или какой-либо бытовой техники, применяется обычный способ укладывания камней — на ложок. При этом обязательна перевязка швов на половину или треть длины кирпича. Иногда используется другой способ заделки — полуторный пустотелый камень высотой 88 мм укладывается с перевязкой на ребро. Но следует учесть, что подобная перегородка не сможет нести дополнительную нагрузку.

Читать еще:  Установка пластиковых откосов окна самостоятельно

Работы производятся в следующем порядке:

  1. Приготовьте простой цементно-песчаный раствор марки М50, используя на 1 часть цемента М400 на 5 частей хорошо просеянного песка. Другой вариант — приобрести готовую кладочную смесь и размешать ее с водой, следуя инструкции на мешке.
  2. Смочите водой основание и боковые грани проема. Разложите 1 ряд камней возле места укладки, последний подрубите под необходимый размер.
  3. Аккуратно разложите раствор на длину 2-3 камней и начните закладывать 1 ряд. После каждого уложенного кирпича подтягивайте к его боковой части раствор мастерком, а потом прижимайте его следующим камнем.

  • На торец последнего кирпича нанесите раствор заранее и поставьте его на место. Для соблюдения толщины шва камни необходимо пристукивать.
  • Заложите таким способом весь проем, ориентируясь на плоскость существующей стены. Не допускайте выпирания или проваливания кладки, для чего постоянно сверяйтесь со стеной, прикладывая к ней ровную планку. Другой вариант — натянуть причальный шнур и ориентироваться по нему.
  • В ситуации, когда сквозь закладываемый просвет необходимо провести трубы отопления из ППР, металлопластика или металла, в перегородку закладываются стальные гильзы (футляры). Их диаметр должен быть больше наружного размера трубы. Длина футляра подбирается так, чтобы его концы выходили за поверхность кладки на 2-3 см.

    Штучный товар – необычные форматы жилья в Новой Москве

    За последние годы архитектурные решения в проектах новостроек в Новой Москве стали намного более разнообразными, чем семь лет назад, когда эти территории присоединили к столице. От исключительно типовых планировок застройщики отказались, и сейчас у покупателей нового жилья здесь большой выбор нестандартных помещений.

    Аналитики «Метриум» рассказывают, какие новые варианты квартиры доступны на новомосковском рынке первичного жилья. На рынке новостроек Новой Москвы девелоперы ведут продажи в 33 проектах застройки порядка 10,7 тыс. квартир. Среди них преобладают однокомнатные квартиры, на долю которых приходятся 35% вариантов жилья. Далее следуют двухкомнатные квартиры (35%), студии (17%), трехкомнатные квартиры (13%). Однако на местном рынке есть и нестандартные варианты жилья: квартиры с террасами, с мастер-спальнями, двухуровневые квартиры, пентхаусы и квартиры с окном в ванной.

    Квартиры с террасами

    Новая Москва – это преимущественно природные территории, где нет плотной городской застройки, но есть леса, поля, реки и водоемы, поэтому из окон многих квартир в местных новостройках открывается пейзажный вид на окрестности. Конечно, девелоперы используют это локальное преимущество для привлечения будущих новоселов, которые хотят любоваться природными красотами не только из окна, но и будучи на открытом воздухе. Поэтому в некоторых комплексах проектируются квартиры с террасами.

    Раньше такое жилье было редкостью – в типовых домах имелись балконы, которые, как правило, в силу своих габаритов и архитектурных особенностей (не выступали за пределы фасада) можно было использовать только как подсобное помещение. Сейчас в Новой Москве есть жилые комплексы с террасами.

    Так, в ЖК «Прокшино», который строит ГК «А101» рядом с одноименной станцией метро в Сосенском поселении, квартиры с террасами продаются во втором и шестом корпусах. Речь идет о больших лотах площадью от 108 кв.м до 152 кв.м. Их цена варьируется от 18,9 млн рублей до 26,2 млн рублей. Причем среди таких вариантов жилья можно выбрать квартиры как с отделкой, так и без неё.

    «Терраса – это едва ли не самое универсальное пространство квартиры, – комментирует Анна Боим, коммерческий директор ГК «А101» (девелопер ЖК «Испанские кварталы», «Скандинавия», «Белые ночи», «Москва А101», «Прокшино», «Южное Бунино»). – Она может быть летней зоной для занятий спортом или йогой, летним садом, игровой зоной для детей или оригинальным местом для приема гостей, наконец, здесь можно просто медитировать или предаваться созерцательному отдыху. При этом в Новомосковском округе Москвы, с его обилием зеленых зон и чистым воздухом, квартира с террасой терраса выглядит более привлекательной покупкой, чем даже в историческом центре Москвы».

    Квартиры с террасами есть в двух проектах застройки ГК «МИЦ» – в ЖК «Кленовые аллеи» и «Южное Бунино», которые возводятся соответственно в Десёновском и Сосенском поселениях. Площадь жилья с такой опцией здесь поменьше – варьируется от 54 кв.м до 77 кв.м, поэтому их цена соответственно ниже – от 11,7 млн до 15,1 млн рублей.

    Квартиры с мастер-спальнями

    Другая сравнительно новая характеристика – квартиры с мастер-спальнями. Раньше они были редкостью, но в последние годы встречаются в большинстве новых жилых комплексов Новой Москвы.

    Мастер-спальня – это спальня со смежной ванной комнатой и часто гардеробом. Название пришло из английского, где master означает «хозяин», то есть речь идет о спальне для хозяина дома, который имеет таким образом прямой доступ к приватной ванной комнате и своему гардеробу. Нередко из мастер-спальни еще можно выйти на балкон или террасу. В квартирах с мастер-спальней всегда есть второй санузел – гостевой, который находится у входа в квартиру или рядом с кухней.

    Квартиры с мастер-спальней в Новой Москве сейчас предлагают многие застройщики. К примеру, в проектах ГК «А101» их площадь варьируется от 53 кв.м. до 107 кв.м., а стоимость – от 10,1 млн рублей до 23,4 млн рублей (ЖК «Прокшино»).

    Двухуровневые квартиры

    Есть и формат жилья, который был заимствован новомосковскими застройщиками из практики девелоперов дорогих новостроек – двухуровневые квартиры. Обычно их проектируют в комплексах бизнес-класса и выше. Это большое жилье, рассчитанное на семью, которая среди прочего стремится обеспечить максимальную приватность всем её членам, ведь фактически речь идет о двух отдельных квартирах, находящихся на разных этажах дома, но связанных лестничным переходом. Впрочем, оборудовать двухуровневую квартиру можно по-разному – площадь позволяет. На первом уровне, к примеру, организуется зона приема гостей с большой гостиной, кухней, баром, обеденной, домашним кинотеатром, а на втором уровне – приватная зона отдыха со спальнями.

    Двухуровневые квартиры в Новой Москве есть в ЖК «Кленовые аллеи» (ГК «МИЦ»). Самый доступный вариант – пятикомнатная квартира в 14-м корпусе площадью 106 кв.м. за 16,8 млн рублей. На первом этаже предусмотрены две спальни, два санузла и кабинет с кладовой, а на втором – кухня-гостиная, гардероб и большая спальня площадью 20 м. Самая большая из доступных имеет площадь 118 кв.м., а стоит – 18,1 млн рублей. Планировки квартир схожие, с той только разницей, что во второй квартире не одна большая, а две спальни поменьше.

    Пентхаусы также появились на новомосковском рынке новостроек. Пентхаус – это квартира, которая расположена на последнем этаже здания и занимает весь этаж или значительную его часть (например, половину, соседствуя с другим пентхаусом). Этот формат жилья застройщики также переняли из практики рынка высокобюджетного жилья. В отличие от других квартир, пентхаус более приватный, ведь у его жителей непосредственных соседей либо нет, либо очень мало. Также это жилье с лучшими видовыми характеристиками благодаря высокому этажу и окнам, обращенным во все стороны света.

    В Новой Москве пентхаусы можно найти в жилом культурно-образовательном кластере Russian Design District, который строит Группа «Родина» в Десёновском поселении. Пентхаусы площадью от 125 кв.м до 145 кв.м. Высота потолков в них достигает 4,3 м. В одном из таких пентхаусов предусмотрены три спальни (в том числе мастер-спальня), два санузла, гардеробная, терраса и балконы.

    «Пентхаусы – это эксклюзивный формат жилья, его обладатель подчеркивает тем самым свой высокий статус, – комментирует Владимир Щекин, совладелец Группы «Родина» (девелопер жилого культурно-образовательного кластера Russian Design District). – В Новой Москве в нашем жилом культурно-образовательном кластере из окон пентхауса открывается роскошный вид на парк, красивый бульвар и во двор корпуса. То есть у жителей такой квартиры будет практически круговой обзор живописных окрестностей».

    Читать еще:  Чем заделать внутренние откосы окна

    Также пентхаусы есть в другом проекте бизнес-класса в Новой Москве Vnukovo Country Club (Первомайское поселение) от ГК «Примаком». Здесь у пентхаусов с четырьмя спальнями и гостиной есть еще и доступ на эксплуатируемую крышу. Их площадь начинается от 314 кв.м, из которых 220 кв.м – крыша.

    Квартиры с окном в ванной комнате

    Окно в ванной – только на первый взгляд незначительная опция. На самом деле это дополнительный источник света, причем естественного, что помогает визуально расширить и «оживить» пространство, а также дает дополнительные преимущества для дизайна помещений. Окна в ванных можно встретить в сталинках, но в эпоху массовой жилой застройки от них отказались и даже отвыкли. Затем эта опция появилась в высокобюджетном сегменте, а сейчас распространяется в комфорт-классе.

    В Новой Москве сейчас много жилых комплексов, где в квартирах предусмотрены оконные проемы в ванных. Немало таких в проектах группы «А101». Самая доступная из них – двухкомнатная квартира в ЖК «Прокшино» площадью 53 кв.м за 10,1 млн рублей. Окно здесь есть в ванной комнате площадью 3,8 кв.м. которая примыкает к мастер-спальне.

    «Эксклюзивные форматы квартир действительно распространяются на рынке новостроек Новой Москвы, – комментирует Мария Литинецкая, партнер компании «Метриум» (участник партнерской сети CBRE). – Однако их совсем немного, то есть речь идет буквально о штучных предложениях. В основном они рассчитаны на покупателей с большим бюджетом, которых в ТиНАО год от года становится все больше. В целом же рост разнообразия архитектурных и планировочных решений в современных домах говорит о том, что Новая Москва становится весьма привлекательным рынком жилья в столице и уже не ассоциируется с экономичными и типовыми решениями».

    При перепечатке статьи ссылка на источник новости обязательна.

    Как рассказал депутат Государственной думы советник мэра Москвы и советник Патриарха Владимир Ресин строители установили шатер на колокольню храма в честь иконы Божией Матери «Отрада и Утешение» в Зюзине. Предстоит ещё завершить ряд отделочных работ, монтаж внутриплощадочных инженерных сетей. Планируется сдать храм в эксплуатацию до конца года. При содействии префектуры территория храма будет благоустроена до конца октября.

    Как рассказал депутат Государственной думы, советник мэра Москвы и советник Патриарха Владимир Ресин в октябре планируется начать фактическое строительство храма в честь святого благоверного князя Дмитрия Донского в Северном Бутово. Ориентировочная стоимость нулевого цикла храма составляет 100 миллионов рублей, а на строительство всего храма, без учета внутренней отделки и благоукрашения, требуется около 510 миллионов.

    Capital Group открыла новое гибкое пространство площадью более 300 кв. м для студентов НИУ Московский государственный строительный университет (НИУ МГСУ). Строительство коворкинга было реализованного силами отдельного бизнес-направления компании – сети сервисных офисов #BusinessClub от Capital Group.

    Компания MR Group сообщает о вводе в эксплуатацию ЖК D1, строительство которого завершено в Дмитровском проезде, в 2 минутах пешком от станции метро «Дмитровская».

    Сеть смарт-офисов SOK в партнерстве с международной девелоперской компанией AFI Development открыла первый реализованный в России коворкинг в составе жилого комплекса.

    Вставка под окнами кирпичом

    Материаловеды университета Манчестера решили учесть все доступные будущим поселенцам на Луне и Марсе ресурсы и предложили использовать в качестве строительного материала смешанные с реголитом биологические вещества из человеческого организма. Из моделированного внеземного грунта удалось получить связанные человеческим белком биокомпозиты, поддающиеся 3D-печати. В статье в Materials Today Bio представлено несколько изготовленных таким методом деталей, которые выдержали сжатие более чем на 300 процентов.

    Астрономы уже примерно понимают, куда человек мог бы переселиться с Земли. Это могут быть похожие на Землю «каменные» экзопланеты в пригодной для жизни зоне своей звезды. На расстоянии до 10 парсек от Земли может быть несколько таких планет (по некоторым расчётам — по крайней мере четыре). Более реалистичные цели — Луна и Марс. Для долгосрочных пилотируемых полётов или для переезда туда на ПМЖ необходимо обеспечить астронавтов недвижимостью: нужна защита от космического излучения, солнечного ветра и ударов микрометеоритов в условиях, когда магнитосферы и атмосферы планеты для этого недостаточно. Перевозка с Земли строительных материалов и инвентаря обойдётся нереально дорого, что делает такие проекты на сегодня нереализуемыми. Поэтому переселенцам придётся использовать местные ресурсы, в первую очередь — реголит в качестве основного материала для защиты от радиации и метеоров. Но рыхлый марсианский реголит, который представляет собой фактически слежавшуюся пыль, на роль стройматериала подходит плохо. Нужно найти способ стабилизировать его структуру и сделать его устойчивым к эрозии под действием излучения и марсианских ветров скоростью до сотен километров в час. Кроме того, желательно приспособить полученный материал для 3D-печати, которая, весьма вероятно, станет единственным реалистичным способом строительства жилья в этих условиях.

    3D-printed Extraterrestrial regolith biocomposite piece.

    Деталь из биокомпозита на основе «марсианского» реголита, изготовленная методом 3D-печати и её испытания на сжатие. Materials Today Bio (2021)

    Реголит легко превратить в аналог бетона: он хорошо соединяется с различными связующими материалами. Но и тут актуальна та же проблема доставки последних. Поэтому планетологи продолжают исследовать внеземную базу материалов для использования в строительстве. Так, недавно сингапурские исследователи добавили в «марсианский» грунт хитозан — вещество, которое можно получить из экзоскелетов насекомых и ракообразных. На 3D-принтере из этого материала удалось напечатать несколько деталей и инструментов, например, макет дома и гаечный ключ. Поскольку в полёт всё равно придётся везти продукты питания для астронавтов, насекомые, кроме источника белка, могли бы стать и строительным материалом.

    Однако материаловеды пока что обращали меньше внимания на материалы, которые несут на себе (вернее, в себе) и «изготавливают» сами астронавты и которые по определению будут доступны для любой пилотируемой миссии. На протяжении тысячелетней истории строительства человечество уже использовало в качестве клея смолу деревьев, казеин из сыра и коллаген из копыт животных. Поэтому исследователи решили попробовать «сырьё» из организма человека — буквально «Blood, sweat and tears» («кровь, пот и слёзы» астронавтов), как иронично назвали авторы свою статью, вышедшую в сентябре 2021 года в Materials Today Bio. В качестве материалов использовали сывороточный альбумин, кератин из волос и ногтей, коллаген из кожи, а также мочевину в качестве природного клея, который позволит реголиту наконец получить необходимые конструкционные качества.

    Обложка музыкального альбома «Blood, Sweat & Tears» (1969 г.) одноимённой американской рок-группы.

    Использовать такое жильё, по мнению исследователей, будет дёшево и безопасно. Обработка и использование человеческих ресурсов не представляет каких-то особых технологических сложностей, наоборот, она может дополнить экосистему будущей внеземной колонии. Смешав в лаборатории имитацию реголита с альбумином, кератином и мочевиной, исследователи смогли быстро напечатать несколько деталей на струйном 3D-принтере при температуре всего 65 °C. В отличие от других предложенных технологий производства связующих материалов на месте, этот способ даёт возможность обойтись без сложного оборудования. Например, в случае поломки некоего высокотехнологичного устройства при необходимости консультации с Землёй ждать ответа придётся 44 минуты, и затем — ещё до 26 месяцев ожидать доставки запасных частей (полёт на Марс продолжается около 8 месяцев, но благоприятное окно запуска для старта открывается примерно раз в два года, когда Земля и Марс имеют удачное взаимное расположение на своих орбитах — см. об этом в других наших заметках, например, во вставке к этой статье).

    Схема безотходного производства строительных материалов с использованием биоресурсов. Materials Today Bio (2021).

    «Марсианские» и «лунные» биокомпозитные материалы

    По расчётам, в литре плазмы крови человека содержится достаточно сывороточного альбумина для изготовления 30 граммов клея для реголита. Если астронавты будут сдавать кровь два раза в неделю, каждый из них сможет таким образом произвести в месяц два с половиной килограмма материала — то есть на один стандартный кирпич из красной глины. Готовый материал продемонстрировал прочность на сжатие 25 мегапаскалей; при добавлении мочевины он выдерживает до 40 МПа и сжатие более чем на 300 процентов. Земной бетон обладает прочностью на сжатие в диапазоне от 20 до 32 МПа.

    Также авторы отмечают экологичность материала — он поддаётся и повторной переработке, и утилизации. Синтетические полимеры и смолы в качестве связующих веществ, используемых на Земле, являются причиной выбросов почти 8% углекислого газа в атмосферу. Поэтому такой метод можно было бы в принципе использовать и для земного строительства, тем более что такой биологический материал на Земле можно синтезировать искусственно. На следующем этапе исследований предполагается заручиться поддержкой врачей и определить, как пребывание вне Земли повлияет на организм астронавтов с учётом экстремальных тепловых циклов, высокой радиации и низких давлений. В контексте этих исследований основным вопросом станет оценка, сколько «строительной» плазмы можно будет извлечь из их крови без риска для здоровья.

    Blood, sweat and tears: жильё на Марсе из подручных материалов

    Материаловеды университета Манчестера решили учесть все доступные будущим поселенцам на Луне и Марсе ресурсы и предложили использовать в качестве строительного материала смешанные с реголитом биологические вещества из человеческого организма. Из моделированного внеземного грунта удалось получить связанные человеческим белком биокомпозиты, поддающиеся 3D-печати. В статье в Materials Today Bio представлено несколько изготовленных таким методом деталей, которые выдержали сжатие более чем на 300 процентов.

    Астрономы уже примерно понимают, куда человек мог бы переселиться с Земли. Это могут быть похожие на Землю «каменные» экзопланеты в пригодной для жизни зоне своей звезды. На расстоянии до 10 парсек от Земли может быть несколько таких планет (по некоторым расчётам — по крайней мере четыре). Более реалистичные цели — Луна и Марс. Для долгосрочных пилотируемых полётов или для переезда туда на ПМЖ необходимо обеспечить астронавтов недвижимостью: нужна защита от космического излучения, солнечного ветра и ударов микрометеоритов в условиях, когда магнитосферы и атмосферы планеты для этого недостаточно. Перевозка с Земли строительных материалов и инвентаря обойдётся нереально дорого, что делает такие проекты на сегодня нереализуемыми. Поэтому переселенцам придётся использовать местные ресурсы, в первую очередь — реголит в качестве основного материала для защиты от радиации и метеоров. Но рыхлый марсианский реголит, который представляет собой фактически слежавшуюся пыль, на роль стройматериала подходит плохо. Нужно найти способ стабилизировать его структуру и сделать его устойчивым к эрозии под действием излучения и марсианских ветров скоростью до сотен километров в час. Кроме того, желательно приспособить полученный материал для 3D-печати, которая, весьма вероятно, станет единственным реалистичным способом строительства жилья в этих условиях.

    Деталь из биокомпозита на основе «марсианского» реголита, изготовленная методом 3D-печати и её испытания на сжатие. Materials Today Bio (2021).

    Реголит легко превратить в аналог бетона: он хорошо соединяется с различными связующими материалами. Но и тут актуальна та же проблема доставки последних. Поэтому планетологи продолжают исследовать внеземную базу материалов для использования в строительстве. Так, недавно сингапурские исследователи добавили в «марсианский» грунт хитозан — вещество, которое можно получить из экзоскелетов насекомых и ракообразных. На 3D-принтере из этого материала удалось напечатать несколько деталей и инструментов, например, макет дома и гаечный ключ. Поскольку в полёт всё равно придётся везти продукты питания для астронавтов, насекомые, кроме источника белка, могли бы стать и строительным материалом.

    Однако материаловеды пока что обращали меньше внимания на материалы, которые несут на себе (вернее, в себе) и «изготавливают» сами астронавты и которые по определению будут доступны для любой пилотируемой миссии. На протяжении тысячелетней истории строительства человечество уже использовало в качестве клея смолу деревьев, казеин из сыра и коллаген из копыт животных. Поэтому исследователи решили попробовать «сырьё» из организма человека — буквально «Blood, sweat and tears» («кровь, пот и слёзы» астронавтов), как иронично назвали авторы свою статью, вышедшую в сентябре 2021 года в Materials Today Bio. В качестве материалов использовали сывороточный альбумин, кератин из волос и ногтей, коллаген из кожи, а также мочевину в качестве природного клея, который позволит реголиту наконец получить необходимые конструкционные качества.

    Фразу «Blood, sweat and tears» обычно связывают со знаменитым высказыванием из речи Черчилля 1940 года, хотя она вошла в обиход гораздо раньше. Она была в ходу уже в первой половине XIX века, как минимум она встречается в проповеди уэльского священника того времени, и не исключено, что этот оборот речи ещё старше. Само выражение, вероятно, является отсылкой на фразу из Евангелия в английском переводе Библии Короля Якова 1610 года.

    Использовать такое жильё, по мнению исследователей, будет дёшево и безопасно. Обработка и использование человеческих ресурсов не представляет каких-то особых технологических сложностей, наоборот, она может дополнить экосистему будущей внеземной колонии. Смешав в лаборатории имитацию реголита с альбумином, кератином и мочевиной, исследователи смогли быстро напечатать несколько деталей на струйном 3D-принтере при температуре всего 65 °C. В отличие от других предложенных технологий производства связующих материалов на месте, этот способ даёт возможность обойтись без сложного оборудования. Например, в случае поломки некоего высокотехнологичного устройства при необходимости консультации с Землёй ждать ответа придётся 44 минуты, и затем — ещё до 26 месяцев ожидать доставки запасных частей (полёт на Марс продолжается около 8 месяцев, но благоприятное окно запуска для старта открывается примерно раз в два года, когда Земля и Марс имеют удачное взаимное расположение на своих орбитах — см. об этом в других наших заметках, например, во вставке к этой статье).

    Схема безотходного производства строительных материалов с использованием биоресурсов. Materials Today Bio (2021).

    По расчётам, в литре плазмы крови человека содержится достаточно сывороточного альбумина для изготовления 30 граммов клея для реголита. Если астронавты будут сдавать кровь два раза в неделю, каждый из них сможет таким образом произвести в месяц два с половиной килограмма материала — то есть на один стандартный кирпич из красной глины. Готовый материал продемонстрировал прочность на сжатие 25 мегапаскалей; при добавлении мочевины он выдерживает до 40 МПа и сжатие более чем на 300 процентов. Земной бетон обладает прочностью на сжатие в диапазоне от 20 до 32 МПа.

    «Марсианские» и «лунные» биокомпозитные материалы.

    Также авторы отмечают экологичность материала — он поддаётся и повторной переработке, и утилизации. Синтетические полимеры и смолы в качестве связующих веществ, используемых на Земле, являются причиной выбросов почти 8% углекислого газа в атмосферу. Поэтому такой метод можно было бы в принципе использовать и для земного строительства, тем более что такой биологический материал на Земле можно синтезировать искусственно. На следующем этапе исследований предполагается заручиться поддержкой врачей и определить, как пребывание вне Земли повлияет на организм астронавтов с учётом экстремальных тепловых циклов, высокой радиации и низких давлений. В контексте этих исследований основным вопросом станет оценка, сколько «строительной» плазмы можно будет извлечь из их крови без риска для здоровья.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector