¿Cómo se pueden construir ciudades sin cemento?

Las ciudades modernas se construyen con hormigón con barras de refuerzo de acero porque está disponible en abundancia y proporciona suficiente resistencia a la tracción. El hormigón requiere cemento. El cemento está hecho de piedra caliza. La piedra caliza está hecha de coral y restos óseos. En los planetas sin vida no hay materiales orgánicos como la piedra caliza porque nunca hubo vida. Básicamente, hay mucho basalto y otras rocas ígneas.

Si fuera a construir una ciudad en otro planeta, ¿qué tipo de materiales usaría para proporcionar el tipo de resistencia a la tracción que necesita?

Los comentarios no son para una discusión extensa; esta conversación se ha movido a chat .
El hormigón tiene una resistencia a la tracción terrible pero una compresión excelente. Esta es la razón por la que el hormigón armado tiene barras de metal que lo atraviesan, el metal proporciona resistencia a la tracción y el hormigón a la compresión.
La gente ha estado construyendo ciudades sin cemento durante miles de años, usando piedra o madera o ladrillos cocidos o adobes.
¡O troncos de lava! Como en Nan Madol. O construir islas defensivas con juncos de pantano, como el pueblo Uru. O incluso tallando en la roca, como en algunas partes de Turquía y otros lugares. Las posibilidades son tan infinitas como el ingenio humano.
Hemos descubierto cómo hacer concreto (o algo mecánicamente similar) en Marte. asce.org/magazine/… hay muchas cosas que funcionan como el concreto, el concreto es mucho más barato de fabricar en la tierra.
¿No es la verdadera respuesta "cualquier material que encuentres en ese planeta?" No lo vas a traer.

Respuestas (19)

De hecho, usaría... cemento, porque tu premisa es incorrecta:

En los planetas sin vida no hay materiales orgánicos como la piedra caliza porque nunca hubo vida.

La piedra caliza no es un material orgánico (supongo que la palabra correcta sería "compuesto orgánico" ). La piedra caliza es solo carbonato de calcio. Y no hay razón por la que no pueda haber depósitos sedimentarios de carbonato de calcio sin elementos biológicos.

Si el calcio (y el carbono, el oxígeno y el hidrógeno) están presentes en la corteza del planeta, podrá sintetizar cemento a partir de él, aunque a un costo mucho mayor que el uso de piedra caliza rica en carbonato de calcio.

Mencionas:

Básicamente, solo hay una gran cantidad de basalto y otras rocas ígneas.

El feldespato es una roca ígnea que contiene calcio. Fúndelo para separar la sílice y el aluminio, y podrás sintetizar cemento.

Concedido, el costo sería muy caro. Entonces, para responder a esta pregunta, sería necesario conocer la composición geológica de las cortezas del planeta, para ver qué compuestos útiles están fácilmente disponibles. ¿Planeta rico en metano? Sintetizar plásticos. ¿Rico en aluminio y sílice? Eso significa arcilla, lo que significa cerámica. El mejor material para construir ciudades dependerá de la disponibilidad de compuestos locales (que varía mucho de un planeta a otro) y las herramientas industriales que los colonos pueden arrojar al planeta (por ejemplo, hornos nucleares).

Editar: el usuario @Luaan señaló que la piedra caliza es una sustancia biogénica , una producida por organismos vivos, y eso me hizo recordar acerca de las bacterias que comen aceite .

Entonces, si la falta de materiales biogénicos es un problema, pero la corteza del planeta tiene los elementos químicos necesarios para esos materiales, una solución sería usar bacterias modificadas (u otros microorganismos) para producir esos materiales (por ejemplo, convertir feldespato en piedra caliza). Esto caería en el paraguas de la terraformación.

Una mejor palabra sería "biogénico" - formado a lo largo de la vida. La mayor parte de la piedra caliza que usamos es de origen biogénico, pero no toda, y en un mundo sin vida, se podría esperar que el calcio disuelto (capturado por la vida marina en la Tierra) se precipitara directamente de los mares (por ejemplo, en procesos similares que creó los depósitos de sal y yeso del mediterráneo). Sin embargo, probablemente no sería tan barato como en la Tierra: la vida tiene una buena manera de concentrar materiales, lo que los hace mucho más baratos de explotar.
Ubique el planeta → envíe una sonda con bacterias diseñadas → espere los depósitos de piedra caliza → obtenga ganancias. :-D
Ver también: yeso que, al menos a partir de ese artículo, parece formarse naturalmente en ausencia de cualquier proceso biológico. Cualquier cultura capaz de llevar a cabo un proyecto de construcción en un planeta sin vida debería ser capaz de manejar los subproductos tóxicos de la liberación de los componentes necesarios.

Durante el imperio romano no conocían el cemento moderno, pero construyeron "cositas" como el Panteón usando puzolana , que es básicamente ceniza volcánica.

Ese sería un buen material para usar.

No conocían el cemento moderno pero tenían su propio Hormigón Romano
@Maurycy: Que en mi humilde opinión es muchísimo mejor que el hormigón moderno, al menos en cuanto a durabilidad. Las estructuras romanas de hormigón siguen en pie (y algunas se están utilizando) después de 2000 años. Mi entrada de hormigón moderna se está desmoronando después de no más de 50 años.
+1. Mucha gente olvida que "cemento" es un término genérico, y que el material que usamos más comúnmente en estos días se conoce más correctamente como "cemento Portland común". Hay otros tipos de cemento. La puzolana volcánica es una, y las cenizas volantes son otra alternativa.
@jamesqf No sé dónde vive, pero también podría estar relacionado con el hecho de que una máquina con ruedas que pesa media tonelada masacra regularmente su camino de entrada. Por no hablar de la posible congelación y descongelación del agua en su interior durante el invierno. Podría ser que en el imperio romano más cálido, este último no fuera un gran problema. Pero también he leído en alguna parte que el concreto romano era menos propenso a agrietarse que el moderno, así que tal vez eso sea parte de eso. Aunque no sería tan rápido llamar a Roman absolutamente mejor sin más información: P
@Maurycy: No todo el Imperio Romano fue cálido. Por ejemplo, Aventicum en.wikipedia.org/wiki/Aventicum#Destruction_and_rediscovery o los cimientos de la ciudad (en su mayoría de madera) de Lousonna (ahora Lausana), ambos en Suiza. He vivido allí y nieva en invierno. Y a veces también en primavera :-)
@jamesqf Eso es cierto, el emire era enorme :). Estaba pensando específicamente en la parte que abarca la Italia moderna y otras regiones cálidas donde supongo que los edificios romanos están en las mejores condiciones... pero en realidad solo estaba adivinando y aplicando la lógica combinada con algunos conocimientos.
No puedes (y los romanos no lo hicieron) simplemente usar ceniza volcánica. Más bien, mezclaron la ceniza con un mortero a base de cal, de la misma forma en que mezclamos arena con cemento hoy en día. El Panteón se construyó con mortero puzolánico , no solo puzolánico.
@Jules, ¿se suponía que 'cenizas volantes' se vincularía a una respuesta de StackOverflow sobre la búsqueda de URL de podcast a partir de ID de iTunes? :PAGS
@jamesqf: su entrada de concreto moderna tiene un automóvil que sube y baja regularmente. Los edificios de la antigua Roma no tienen vehículos pesados ​​corriendo sobre ellos. Además, si se encuentra en un área sujeta a deshielos y heladas anuales, su camino de entrada está expuesto a grietas por congelación a las que los edificios romanos no están sujetos debido al clima cálido del sur de Europa.
Realmente no. El ingrediente principal utilizado para hacer el Panteón es la cal , que, como dijo el OP, está hecha de piedra caliza. (Bueno, en realidad, el ingrediente principal es arena, pero aproximadamente 1 parte de 5 habrá sido masilla de cal (hidróxido de calcio). La puzolana fue solo un aditivo agregado en pequeñas cantidades para que fragüe rápidamente).
@Bob Jarvis: En realidad, este camino de entrada en particular no tiene vehículos más que unas pocas veces al año (y no lo ha hecho en los ~18 años que he sido dueño de la casa, y creo que antes). Además, como dije anteriormente, gran parte del Imperio Romano se encontraba en climas más fríos que la propia Roma. Las estructuras romanas de hormigón que he visto personalmente se encuentran principalmente en Suiza y Gran Bretaña.
Estaba a punto de decir que esto no responde la pregunta en absoluto, pero al principio no es intuitivo cómo responde la pregunta. Consulte la primera oración de la respuesta de IvanSanchez para ver el tipo de declaración que debería haber incluido. Inicialmente suena como si se estuviera contradiciendo a sí mismo (los romanos no conocían el cemento, así que usaban... ¡cemento!), pero lo que en realidad está tratando de decir es 1) solo use un tipo diferente de cemento, y 2) aquí hay un cemento que no es biológico.
Recogiendo liendres, pero el Imperio Romano no tuvo nada que ver con eso. El Partenón fue construido por el Imperio Ateniense, también conocido como la Liga de Delos 447-432 a. C. en.wikipedia.org/wiki/Parthenon
@paulzag, Panteón, no Partenón

Tallado.

Tome la antigua ciudad jordana de Petra, por ejemplo. Pusieron pasos gigantes en una montaña para poder probar la calidad de la roca.

El beneficio de construir escalones era que nadie tuviera que colgarse de cuerdas o colgarse de la montaña durante el proceso de construcción.

Fue esta técnica la que permitió a los constructores pararse sobre repisas seguras mientras tallaban literalmente alrededor de la roca de la montaña.

Dicho esto, asumiré que sus constructores no tienen cientos de años para comprometerse con un martillo y un cincel. Por lo tanto, es posible que desee empacar una tecnología impresionante.

Hay algunas ciudades subterráneas realmente impresionantes en Turquía e Irán donde la gente excavaba y excavaba en la piedra arenisca.
En Etiopía también tallaron iglesias en la roca .

Utilice cualquier tipo de mortero que no sea cemento Portland.

La sustancia que, hoy en día, generalmente llamamos "cemento" se llama más correctamente cemento Portland, y solo fue inventada en 1794, por un tipo llamado Joseph Aspdin. Había ciudades en el mundo mucho antes de 1794, por lo que está claro que el cemento no es necesario para las ciudades. El material que se encuentra entre los ladrillos de una pared es mortero y, aunque el cemento es la forma más común de mortero en la actualidad, se han utilizado y aún se utilizan muchos otros morteros.

Hay mucha información sobre el mortero . El mortero se puede hacer con todo tipo de sustancias, incluidos yeso, cal, arcilla, asfalto y lodo viejo. De estos, solo el asfalto requiere vida, aunque la cal está hecha de piedra caliza y los depósitos más grandes de este en la tierra están relacionados con la vida.

Piedra de corte de alta precisión.

Cuando las piedras se juntan, no necesita mortero para sellarlas. Con una precisión lo suficientemente alta, podrías cortar bloques hexagonales y usarlos para construir tus paredes. Estos bloques darían más estabilidad que el "ladrillo" rectangular estándar cuando se someten a terremotos y otros movimientos verticales y horizontales de lado a lado. El movimiento horizontal de adelante hacia atrás podría posiblemente "jenga" un bloque para deslizarse fuera de lugar. En realidad, una superficie ligeramente cóncava en los 3 lados superiores y una superficie ligeramente convexa en los 3 lados inferiores se sincronizarán y harán que las paredes sean inamovibles.

Las construcciones de piedra en los Andes usaban piedras masivas cortadas a la medida sin un patrón general. Estos han demostrado ser notablemente resistentes a los fuertes terremotos que a veces ocurren en la zona. Hay historias de las piedras "bailando" durante un fuerte terremoto, solo para volver a colocarse en su lugar cuando terminó el terremoto.

Cortar piedras en lego como ladrillos también funcionaría.
@Ezra Pensé que todo lo que necesita hacer es hacer que los 3 lados inferiores sean ligeramente convexos y los 3 lados superiores ligeramente cóncavos, y todo se vuelve inamovible.
@Ezra: el mecanismo de Lego en realidad se vuelve poco práctico más allá de cierto tamaño y peso; los bloques simplemente se desprenden de las "protuberancias" y comienzan a moverse. Los bloques utilizados para cosas como muros de contención usan un sistema de ranura y lengüeta y pueden soportar toneladas de carga lateral durante décadas (pero no indefinidamente). Más allá de eso, está hablando de la forma cóncava/convexa de las piedras apiladas de la respuesta anterior.
@KeithS 'lego' como muros de contención son en realidad muy comunes. greensrecycling.co.uk/images/slides/lego-concrete4.jpg

Pirámides. Grandes bloques de piedra (basalto/granito/arenisca) y buenos albañiles.

Obtener carbono a partir de meteoritos de condritas carbonáceas. Encontrar fuente de calcio (minerales de yeso en fondos marinos fósiles). Hacer cemento. También si hay carbono / hidrógeno disponible, entonces plásticos.

Use arcillas y bloques de fuego entrelazados y/o cree vasos.

Si la tecnología disponible refina hierro/acero, aluminio, magnesio.

Las ciudades también podrían estar bajo tierra.

También tenga en cuenta que en un planeta sin vida probablemente también estará lidiando con una atmósfera reductora.

¿Por qué habría "fondos marinos fósiles" en un planeta sin vida?
Los mares son el resultado de grandes masas de agua. No se requiere vida. El agua disuelve los minerales inorgánicos de las rocas. sodio, cloro
... calcio, etc. Los continentes se mueven, los patrones climáticos cambian, los mares se secan, voila, fondos marinos fósiles. No se requiere vida. También tenga en cuenta que la mayor parte del agua en la tierra proviene de las rocas de la corteza.
Probablemente no necesite el carbono de los meteoritos; no es nada raro, incluso en la Tierra, donde la mayor parte es robada por la vida. En un planeta sin vida, tendrías un suministro básicamente inagotable en la atmósfera (suponiendo que no se perdiera con el tiempo como en Marte, por supuesto) y en varios depósitos geotérmicos. El hidrógeno es abundante si tiene depósitos de agua; en un mundo sin agua/sin hielo, podría ser un problema un poco mayor. Y la atmósfera reductora (y posiblemente seca) podría hacer que sea trivial construir edificios duraderos con materiales que generalmente no se consideran particularmente deseables en la Tierra.
@Luuan Sí. El craqueo de CO2 también es una fuente útil de oxígeno.
@pHred La palabra "fósil" se define como "los restos o la impresión de un organismo prehistórico conservado en forma petrificada o como molde o vaciado en roca". Literalmente no se puede tener un lecho marino "fósil" en ausencia de vida. Fondos marinos ricos en calcio, claro, pero no "fósiles".
Amigo, habla con un geólogo. Puede tener dunas de arena fósiles, fondos marinos fósiles y lechos de ríos fósiles. Dirigí un programa de buques de investigación durante varios años y teníamos equipos de científicos líderes mundiales que investigaban todo esto y más.

Estructuras de acero, revestimiento de vidrio o cerámica y un sándwich compuesto prefabricado para los pisos en sustitución de los actuales prefabricados de hormigón.

No es una gran diferencia de cómo se construyen la mayoría de las torres de la ciudad actualmente, pero es bastante pesada en base industrial, por lo que no es para la colonización inicial sino para una colonia madura. Los cimientos de las torres se construyen actualmente con hormigón vertido, pero si se apega a una altura baja hasta que se hayan acumulado niveles adecuados de materia biológica, por ejemplo, guano, entonces los cimientos profundos son un factor menos crítico. De todos modos, no necesitará un edificio alto hasta que haya acumulado una gran población.

La colonización inicial probablemente se hará con cabañas de hierro corrugado y otras instalaciones prefabricadas.

El acero está hecho de hierro, y el hierro (como se señala en un comentario aquí worldbuilding.stackexchange.com/questions/71387/… ) necesita vida para depositarse en los minerales.
@ L.Dutch, eso solo significa que deberá procesar un mineral diferente, más difícil pero lejos de ser imposible.
@ L.Dutch, es menos importante que el hecho de que un mundo sin vida probablemente no tendrá mucho oxígeno en la atmósfera.
@ L.Dutch La mayoría de los minerales que extraemos y usamos en la Tierra son, sí. Pero ciertamente no es la única fuente: también tiene sulfuros de hierro y, sin oxígeno, el hierro se disuelve en los océanos. Ya podemos "minar" algunas fuentes submarinas directamente, simplemente no es económico gracias a la competencia de esos depósitos impulsados ​​por oxígeno. En un futuro en el que podamos colonizar otros planetas (posiblemente en otros sistemas estelares), es una buena apuesta que sean aún más fáciles de explotar. En lugar de mineral de hierro, tendría hierro ; si tiene mucha suerte, ni siquiera necesitaría mucho refinado.

Hay toda una historia de la planificación de edificios de la NASA en la luna, pero si quieres algo semi-convencional:

Acero y vidrio

Muy futuro-presente. Totalmente inorgánico. Requiere solo hierro (mineral planetario muy común) y sílice, que necesitan ser purificados. Esto generalmente se hace reaccionando con el carbono, pero si el carbono escasea, existen otros agentes reductores que pueden reciclarse.

El plastico

Si puede obtener carbono de algún lugar, como la atmósfera, entonces puede encadenarlo para producir estructuras modulares livianas hechas de polímeros.

Otras Cerámicas

La arcilla es inorgánica, aunque se produce por procesos antiguos de agua corriente. Hay toda una gama de otros materiales que se pueden fabricar a través de procesos de "cocción" y tienden a ser muy duros.

Basalto tallado

al estilo Inca. Especialmente con la tecnología de corte moderna. No es tan fácil trabajar con él como el concreto y tiende a producir edificios bajos y macizos, pero no tiene por qué ser así con las técnicas modernas y el uso de acero estructural.

Los plásticos son básicamente petróleo congelado hecho de largas cadenas de hidrocarburos orgánicos y modificados un poco. Sería muy difícil lograrlo en un planeta sin vida.
Si se puede obtener carbono e hidrógeno? Luego solo necesita ejecutarlo a través del proceso Fischer-Troph. Requiere entrada de energía, pero también lo hace todo. El carbono puede estar disponible como rocas carbonatadas: planetary.org/blogs/emily-lakdawalla/2010/2540.html
Pero ellos... ¿qué?
@BrianRogers Vaya, ¡arreglado!

Uno de los materiales de construcción más antiguos es la marga . Tiene buena resistencia y se puede usar para paredes e incluso edificios más grandes al usarlo en combinación con algunos pilares. (Debes protegerlo del agua también)

Incluso ayuda con una buena humedad en la habitación :)

Lo siento C.Fe. La marga es un material producido biológicamente.
@LorryLaurencemcLarry No deberías ser tan negativo con alguien que intenta ayudar. "Respuesta estúpida" es inapropiado.
@pHred Durante mi breve investigación, no pude encontrar ninguna parte de Loam que necesitara algún tipo de procedimiento biológico. Dígame qué se forma a través de dicho proceso para que pueda ampliar mi conocimiento y agregar una nota a mi respuesta.
@LorryLaurencemcLarry La pregunta nunca menciona rascacielos, solo menciona "ciudades modernas". Hay grandes ciudades en las que casi no hay rascacielos, por lo que dar una respuesta sobre un material que sirva para construir unas cuantas plantas y que esté disponible en grandes cantidades es una respuesta factible. (Aunque tal vez más para el borde exterior de una ciudad si desea rascacielos) El uso de algún tipo de barra de refuerzo (revestida) puede aumentar la resistencia de la marga casi de la misma manera (no la misma resistencia) que con el acero, así que agregué Marga por sus similitudes con el hormigón.
@pHred Loam está hecho de arena, limo y arcilla. La arcilla es una mezcla de minerales, óxidos metálicos y materia orgánica. Así que sí, la marga es en parte orgánica. Pero perdón por ser demasiado duro antes.
@ C.Fe verifique la respuesta de Google a 'marga' que contiene humus. Cuando se usa para construir, se agrega paja. Piensa en ladrillos de barro.
@pHred Cuando buscas en Google "humus", obtienes: el componente orgánico del suelo, formado por la descomposición de las hojas y otros materiales vegetales por los microorganismos del suelo.
@Lorry Laurence McLarry. Sí. La marga es esencialmente arena + arcilla + detritos biológicos finos. Para añadir confusión algunos
@LorryLaurencemcLarry Lo único que obtuve sobre el humus en la marga es que una alta concentración de humus en la marga es beneficiosa para el crecimiento de las plantas, pero no he encontrado una razón por la que la marga no pueda existir sin el humus. Se dice que es una combinación de arena, arcilla y limo, en una proporción específica. Todos esos no necesitan contener materia orgánica según mi investigación.
los geólogos dejarán de lado el 'humus'. Sin embargo, trabajé con algunos biogeoquímicos durante un tiempo que no sienten que esta sea una definición útil ya que en un planeta vivo la biología y la geología interactúan.
@pHred En general, encontrar un suelo en la tierra sin algo de materia orgánica es difícil, por lo que probablemente no podamos decirlo. La investigación de este tema tampoco está realmente terminada, ya que tenemos otros materiales y la materia orgánica es tan común en nuestro suelo que se necesitaría trabajo para extraerla. Según la definición de los geólogos, la marga es un material que califica para la pregunta formulada, por lo que creo que deberíamos detener nuestro debate (aunque fue divertido) y estar de acuerdo: la marga es un material factible para la pregunta, pero es discutible qué tan buena sería la marga sin componentes biológicos. Que tengas un lindo día.
Tú también @C.Fe. Disculpas si parecí tan abrupto. Usando una nueva interfaz y teclas demasiado pequeñas para mí. Probablemente siendo demasiado breve.
Los ladrillos de marga incluyen paja, tal vez, pero ¿no podría usarse un sustituto de plástico?

Si construye con arcos (o bóvedas, que es una especie de equivalente tridimensional si considera que una pared es bidimensional), no se necesita resistencia a la tracción ... toda la carga es compresiva. Puede usar bloques cortados con precisión o casi cualquier material que se pegue para llenar los espacios entre los bloques que no están cortados con precisión. Así que puedes construir usando cualquier roca que esté disponible... y cualquier cosa que sea vagamente parecida al cemento para rellenar huecos. El material de construcción no tiene que necesitar ninguna resistencia a la tracción y tampoco el material de relleno, solo necesita suficiente fuerza para mantenerse en su lugar. Incluso podría usar algo como plomo martillado.

Fíjese en todas las catedrales medievales de Europa, los acueductos romanos, los castillos... todos ellos son simplemente 'montones' de piedra sometidas a cargas de compresión sin ninguna tracción. Solo necesita hormigón armado, acero o madera para hacer dinteles y vanos planos... sin él, está limitado a arcos y pisos algo más masivos: construyó un 'techo' con bóveda de cañón y luego probablemente llene la parte superior de la bóveda de cañón con relleno suelto para obtener una superficie 'nivelada' para el siguiente piso. De acuerdo, no hay madera para el techo, solo lo haces abovedado e impermeable... y colocas desagües.

No hay rascacielos, pero puedes construir varios pisos antes de que las paredes en la parte inferior se vuelvan tan grandes que usen todo el espacio de la habitación. Pero es un planeta sin vida... así que puedes construir ancho y bajo, no hay vecinos que se quejen.

Incluso si el cemento no está disponible, realmente solo necesita algo para mantener unido su agregado. Dos ideas que me vienen a la mente son:

  • Bolsas
    Con las bolsas, simplemente las llenas con arena vieja, tierra, rocas o cualquier cosa que tengas por ahí. Luego simplemente los apilas. Incluso puede diseñarlos para barras de refuerzo a través de ellos y/o atarlos con correas.
  • Pegamento
    Con pegamento, simplemente pega las cosas. El pegamento puede ser casi cualquier tipo de plástico o resina que desees. Mezclado con el agregado correcto podría ser tan fuerte como el robo.
  • Bolsas + Pegamento
    Simplemente junte las dos ideas, agregue, mezcle con una resina y tal vez algunas fibras de kevlar o nanotubos de carbono, vierta en bolsas de kevlar o tyvex que ya tienen la forma y el tamaño correctos. Apílelos y átelos juntos.

Mire el trabajo que se está haciendo para usar Lunar Regolith como material de construcción.

Las tres formas que he visto son usar calor para fusionarlo en un vidrio, usar calor para sinterizarlo o importar un polímero para usarlo como agente de fijación. El tercer método no es demasiado caro y el volumen de polímero respecto al volumen de material fijo es relativamente pequeño.

Vea este artículo .

Las ciudades no necesariamente tienen que ser altas . Pueden ser anchos . Si bien el acero reforzado con concreto se usa comúnmente en los rascacielos, vale la pena recordar que hay otros materiales resistentes a la compresión.

Asumiendo que es una roca sin vida, tienes mucho espacio para construir. Extraiga cualquier roca ígnea que tenga y construya en lugar de construir .

Los incas tenían una ciudad que fue construida completamente con piedras entrelazadas y cortadas con precisión . Con herramientas de corte de tecnología razonablemente alta, podría hacer un trabajo similar en materiales más duros. Si bien no soy ingeniero civil, también me pregunto si podría obtener un efecto similar a la barra de refuerzo (la resistencia a la tracción del acero agregando fuerza de compresión a la piedra aquí) perforando y roscando/sujetando varillas o alambres de acero.

Puede construirlo a partir de cualquier cosa dependiendo de las condiciones. En lugares muy secos casa de obra de barro. Si no llueve ni hay insectos, considere el azúcar. Si están fríos, puedes hacerlos de hielo. Puedes hacerlos con árboles, sal, metales, espuma, plásticos... hazte una idea. Por cierto, en la luna, derretir la arena creará una forma de cemento de vidrio que se utilizará para la construcción.

¿De dónde sacas azúcar y árboles en un planeta sin vida?
@ohwilleke tal vez sea un rompemandíbulas galáctico gigante
El azúcar está hecho de algunos de los elementos más comunes del universo. A través de la fotosíntesis, las plantas producen gliceraldehído-3-fosfato (G3P), (C6H12O6) o (como en la caña y la remolacha) sacarosa (C12H22O11). Entonces, con un poco de luz solar, las plantas se pueden usar para hacer una estructura similar a los panales que se pueden usar para construir estructuras. O puedes usar abejas gigantes. El punto de mi respuesta es que la variedad de materiales de construcción solo está limitada por su imaginación.

Las ciudades resuelven un problema para sus residentes. Podría ser seguridad, comunidad, comercio, protección contra el clima, etc. Realmente no hay una sola razón para vivir en una ciudad. Entonces, el diseño de una ciudad tiene mucho que ver con los problemas de las personas que viven en ella. En un ambiente con un clima perfecto, sin vecinos hostiles o crimen, entonces una sociedad podría florecer en tiendas de campaña y estructuras simples.

Robert Zubrin, que ha pensado en colonizar Marte extensamente, sugiere que el mejor material de construcción para ese planeta puede ser el ladrillo. Se puede hacer fácilmente con la arcilla abundante en el regolito marciano, y aunque se requiere agua (que es escasa) para el proceso de fabricación, casi toda se puede reciclar. También sugiere que la mayoría de las estructuras se construirían bajo tierra, tanto para proteger a sus habitantes de la radiación (que la atmósfera de Marte, al carecer de una capa de ozono, no bloquea, pero de la que protegerían unos pocos pies de tierra) como para compensar la radiación. hecho de que la presión del aire en las estructuras hechas por el hombre sería mucho más alta que la atmósfera marciana.

Dices que el hormigón es necesario para la construcción, que el hormigón requiere cemento, y el cemento está hecho de piedra caliza que contiene materiales orgánicos. Por lo tanto, no hay piedra caliza ni hormigón como materiales de construcción cuando se construyen ciudades en un planeta sin vida.

Cualquier compuesto químico simple puede sintetizarse químicamente a partir de elementos o de compuestos más simples.

La piedra caliza puede formarse a partir de restos orgánicos, pero

Sus principales materiales son los minerales calcita y aragonito, que son diferentes formas cristalinas de carbonato de calcio (CaCO3)

https://en.wikipedia.org/wiki/Piedra caliza 1

El carbonato de calcio contiene calcio, carbono y oxígeno.

El cemento Portland se fabrica calentando piedra caliza (carbonato de calcio) con otros materiales.

En un planeta sin vida sin piedra caliza, el carbonato de calcio y los otros materiales se pueden obtener calentando rocas a temperaturas de fusión o vaporización y centrifugando el líquido o el vapor para separar los elementos y almacenándolos por separado hasta que se necesiten.

Los compuestos pueden ser sintetizados por máquinas como impresoras 3-D que forman compuestos químicos elemento por elemento, tal vez. Tomarían elementos de sus contenedores de almacenamiento según fuera necesario.

Derretir o vaporizar montañas de roca para reducirlas a elementos requeriría inmensas cantidades de energía. Pero la colonia espacial probablemente tendrá reactores de fusión para suministrar energía casi ilimitada y/o espejos espaciales gigantes y endebles para enfocar grandes cantidades de luz solar en áreas pequeñas para generar energía.

Por lo tanto, si se necesita mucho hormigón para la construcción en un planeta sin vida, el cemento se sintetizará químicamente.

También puedes tallar roca, de la misma manera que lo han estado haciendo los muchachos antes de la (re)invención del cemento moderno. Las ciudades de Petra serían un buen ejemplo.

También se puede recurrir a las casas de adobe, hechas con adobes. Solo asegúrate de hornearlos.

Para fines decorativos, busque mármol en el planeta en el que ha aterrizado.

También puede sintetizar carbonato de calcio para su uso en cemento.

Cualquier estructura construida en Marte estaría bajo tierra o sería enterrada. Ahora aquí hay una idea novedosa. Constrúyelo con Pycrete. Marte es tan frío por la noche que las pocas horas de luz del día permanecería congelado. Proporcionaría una gran barrera a la radiación y, de hecho, ayudaría a mantener la estructura más cálida durante la noche. También es fácil trabajar con él. El agua en Pycrete también podría servir como reserva para la colonia. La construcción se haría utilizando bolsas inflables que se llenan de agua y tierra para hacer la estructura.

¿Cómo se pueden construir ciudades sin cemento?
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