Было ли качество бетона причиной обрушения моста в Генуе, виадук которого состоял из настила с железобетонными балками длиной 484,3 метра? Следствие покажет.
В любом случае, это возможность задать вопрос о прочности и долговечности железобетона, который сам по себе является чрезвычайно прочным строительным материалом. Великолепный Пантеон Рима, самый большой неармированный бетонный купол в мире, находится в отличном состоянии уже почти 1.900 лет. Тем не менее, многие бетонные конструкции, построенные только в прошлом веке – мосты, автомагистрали и здания – разрушаются, а многие другие, построенные с 2001 года, устареют еще до конца lifehackstory.com века.e в., учитывая срок службы древних сооружений, это может показаться любопытным.
Существенная разница заключается в современном использовании стальной арматуры, называемой арматурой, которая скрыта в бетоне. Сталь в основном содержит железо, и его неизменные свойства вызывают ржавчину. Трудно обнаруживаемая и дорогостоящая в ремонте реальность, влияющая на долговечность конструкций, в то время как некоторые ремонты могут быть оправданы стремлением сохранить архитектурное наследие знаковых сооружений X.e века, как и у Франка Ллойда Райта, можно задаться вопросом, будут ли они доступными и желательными для подавляющего большинства структур.
Писатель Роберт Курланд в своей книге Бетонная планета, оценивает стоимость ремонта и восстановления бетонной инфраструктуры только в Соединенных Штатах в миллиарды долларов, и эта стоимость передается будущим поколениям. Необходимо найти новые средства для замены старых мостов.
Стальные стержни повышают прочность и позволяют строить длинные консольные конструкции и более тонкие плиты с меньшей опорой, что ускоряет время строительства, поскольку для заливки таких плит требуется меньше бетона. Это способствовало его популярности. Железобетон конкурирует с более устойчивыми строительными технологиями, такими как стальные конструкции или традиционные кирпичи и строительные растворы. Во всем мире его заменили экологически чистые и низкоуглеродные решения, такие как глиняные кирпичи и утрамбованная земля, исторические методы, которые также могут быть более устойчивыми считали, что железобетонные конструкции прослужат очень долго, возможно, тысячелетие. В реальности срок их жизни приближается к пятидесяти-сто годам, а иногда и меньше.
Строительные нормы и правила обычно требуют, чтобы срок службы зданий исчислялся десятилетиями. Тем не менее они могут начать разрушаться уже через десять лет. Многие инженеры и архитекторы указывают на естественную близость между сталью и бетоном, которые имеют схожие характеристики теплового расширения. Щелочность бетона также может помочь предотвратить ржавчину. Но существует недостаток знаний об их составных свойствах в отношении, например, изменений температуры, связанных с воздействием солнца.
Альтернативы железобетону (например, нержавеющая сталь, алюминиевая бронза и фиброполимерные композиты) пока не получили широкого распространения. Низкая стоимость стальной арматуры привлекательна для строительных компаний и градостроителей, но многие не учитывают более высокие затраты на техническое обслуживание, ремонт или замену. Дешево и эффективно, по крайней мере, в краткосрочной перспективе.
Существуют технологии, способные решить проблему коррозии стали, такие как катодная защита, при которой вся конструкция соединяется с антикоррозионным анодом, а также новые методы контроля коррозии с помощью электрических или акустических средств. обработать бетон составом, предотвращающим ржавчину, хотя он может оказаться токсичным и непригодным для зданий. Также появились новые нетоксичные ингибиторы, в том числе биокомпозиты, изготовленные из бамбука, и «биомолекулы», полученные из бактерий. Однако ни один из них не может решить проблему, присущую использованию стали в бетоне, зная, что это снижает его большой потенциал в отношении устойчивости. планета серьезная.
Бетон является третьей по значимости причиной выбросов CO2, после автомобилей и угольных электростанций. Только на производство цемента приходится около 5% глобальных выбросов CO.2. Бетон также составляет наибольшую долю отходов строительства и сноса, составляя около трети всех отходов полигонов.Бетон сложно и дорого перерабатывать, что приводит к снижению прочности, и он может катализировать химические реакции, ускоряющие его разложение. Миру необходимо сократить производство бетона, но для этого потребуется построить более прочные конструкции. Восстановление арматуры является дорогостоящей задачей.
В недавней статье я выдвинул идею о том, что широкое использование железобетона, возможно, связано с традиционным, господствующим и в конечном счете разрушительным взглядом на инертность материи. Однако железобетон на самом деле не является камнеподобным материалом, монолитным и однородным, на самом деле он представляет собой сложную смесь обожженного известняка, глинистых материалов и самых разнообразных каменных или песчаных заполнителей. Сам известняк представляет собой осадочную горную породу из ракушек и кораллов, на формирование которой влияет множество биологических, геологических и климатологических факторов.
Это означает, что бетонные конструкции, несмотря на их поверхностные каменные качества, сделаны из скелетов морских существ, удерживаемых в скале, которым требуются миллионы лет, чтобы жить, умирать и формироваться из известняка. Эта временная шкала резко контрастирует со сроком службы современных зданий.Сталь часто называют инертной и прочной. Такие термины, как «железный век», предполагают древнюю долговечность, хотя артефакты железного века относительно редки, поскольку они ржавеют. Если конструкционная сталь видна, ее можно обслуживать, как, например, мост Харбор-Бридж в Сиднее, который постоянно перекрашивают, однако, встроенный в бетон, он скрыт и тайно действует. Влага, попадающая в тысячи крошечных трещин, вызывает электрохимическую реакцию. Один конец арматуры становится анодом, а другой — катодом, образуя «батарею», которая обеспечивает преобразование железа в ржавчину. Ржавчина может расширить стержень в четыре раза по сравнению с его размером, расширить трещины и вызвать разрушение бетона в процессе, называемом отслаиванием, более известным как «рак бетона».
Бетонный рак — не очень красивое зрелище. Поэтому нам необходимо изменить наш образ мышления, чтобы признать бетон и сталь динамичными и активными материалами. Речь идет не об изменении фактов, а скорее о переориентации нашего понимания и действия в соответствии с этими фактами. Чтобы избежать отходов, загрязнения и ненужной реконструкции, требуется мышление, не зависящее от времени, и это особенно верно для строительных секторов. Крушение прошлых цивилизаций показывает нам последствия краткосрочного мышления. Не сосредотачиваясь на строительстве конструкций, способных выдержать испытание временем, мы получим массивные заброшенные артефакты, которые выполняют свое первоначальное предназначение не больше, чем статуи острова Пасхи.
