Строительные новости по материалам зарубежной печати

В Великобритании нашли способ борьбы с коррозией

В строительстве водных сооружений все более востребованной становится нержавеющая сталь. Это эстетически привлекательный, удобный, обладающий высокой коррозионной стойкостью материал. Нержавеющая сталь одинаково эффективна как в архитектурных элементах, так и во вспомогательных неконструкционных деталях: облицовка ванн, перила ограждений, задвижки, фурнитура, прыжковые конструкции, декоративные элементы.
Вместе с тем ряд аварий конструкций из нержавеющей стали в Швейцарии, Голландии и Финляндии стал поводом для серьезного изучения процесса коррозии. Как показали исследования британских ученых, он находится в непосредственной зависимости от марки применяемой стали. Кроме того, воздушная среда бассейнов является химически очень агрессивной. Коррозионную опасность представляют высокая температура воды в сочетании с воздействием средств очистки и дезинфекции. Повышенный уровень влажности вызывает образование конденсата, который также не способствует сохранению прочностных характеристик стали.
Сопротивление коррозии обуславливается образованием на поверхности стали защитной пленки, богатой окислом хрома. При повреждении этой пленки тотчас начинается процесс окисления. При некоторых агрессивных условиях, включающих высокий уровень окисления и высокую концентрацию хлоридов в окружающей атмосфере, разрушенная защитная пленка не в состоянии самовосстанавливаться, и металл разрушает коррозия. Институт стальных конструкций (Nancy Badoo) и Институт никеля (Peter Cutler) (Великобритания) выработали рекомендации по контролю за коррозией, согласно которым при эксплуатации водных сооружений необходимо поддерживать химическое равновесие в составе используемой воды, следить за качеством воздуха (путем коррекции отопления и вентиляции), очищать стальные элементы от грязи, и главное – тщательно выбирать марку стали.

Гидравлическая известь экономичнее и экологичнее цемента

В мировой строительной индустрии цемент по-прежнему является наиболее распространенным материалом. Ежегодно объем его производства возрастает на 3% и в настоящее время достигает порядка 1,6 млрд т.
Одной из серьезных проблем, связанных с производством цемента, является значительное выделение диоксида углерода (СО2), который относится к парниковым газам, и промышленные выбросы которого предполагается в ближайшие десятилетия существенно сократить. При производстве 1 т цемента выделяется примерно 810 кг СО2. Таким образом, мировая цементная промышленность выбрасывает в атмосферу 1,4 млрд т СО2 в год.
Сокращение объемов СО2 может быть достигнуто тремя путями:
- уменьшением количества подвергающихся обжигу материалов, используемых при производстве цемента, или их заменой безвредными компонентами (шлаком, золой, известняком);
- уменьшением расхода цемента при изготовлении бетона, например, за счет использования цемента повышенной прочности;
- уменьшением числа зданий и сооружений, при строительстве которых используется цемент.
В Великобритании цемент решили заменить гидравлической известью. Основные ее преимущества – меньшая энергоемкость при производстве и меньшее количество выделяемого диоксида углерода. Кроме того, по окончании жизненного цикла зданий кирпичная и каменная кладка на известковых растворах может рециклироваться, в отличие от кладки на цементном растворе.
Известковые растворы и штукатурка обладают хорошими декоративными свойствами, не деформируются в швах, и отличаются высокой морозо- и сульфатостойкостью.
В настоящее время специалистами фирмы «Lime Technology Ltd.» уже разработан ряд штукатурных растворов на основе гидравлической извести, а также методы их перемешивания и применения.

Текстиль-бетон – материал будущего

Строительные фирмы Германии в своей практике все шире применяют текстиль-бетон, при изготовлении которого в качестве арматуры для бетонной матрицы используется сетки, маты, ткани различных видов, изготовляемые из стеклянного волокна. В ряде случаев для армирования бетона стекловолокнистый текстильный материал используется вместе со стекловолокном (рубленым или ровницей). Такой композитный материал получил название стеклофибробетон (текстиль-бетон), сокращенно GFRC/TRC.
Для изготовления материалов GFRC/TRC используется щелочестойкое стеклянное волокно, совместимость которого с цементом достигается за счет специально подобранного состава исходных материалов. Однако длительное атмосферное воздействие приводит к снижению прочности на растяжение и ударопрочности строительных элементов из материалов GFRC/TRC. В настоящее время проведены исследования, позволяющие получать долговечный текстиль-бетон.
Материалы GFRC/TRC используются в наземном и подземном строительстве, в гражданском строительстве, ландшафтной архитектуре, сооружениях, предназначенных для охраны окружающей среды. Из них изготавливаются элементы отделки наружных стен зданий, кровельные листы, опалубка, детали шумозащитных экранов, наружные подоконники и другие изделия.
Промышленные методы производства строительных изделий из материалов GFRC/TRC экономически весьма эффективны. Их применение дает возможность выпускать высококачественные изделия в значительных объемах на автоматизированном оборудовании при относительно невысокой стоимости рабочей силы. Специалисты отмечают, что стеклофибробетон имеет высокий инновационный потенциал и может рассматриваться как материал будущего.

На смену бетону и стали приходят фибропластики

В строительстве развитых стран в последние годы все большее применение находят фибропластики – композитные материалы, состоящие из полимерной матрицы и волокон, сочетание которых придает этим материалам определенные свойства. К наиболее распространенным волокнам, используемым в фибропластиках, относятся углеродное, армидное и стеклянное волокно. Для создания матрицы обычно применяют полиэфирные и эпоксидные смолы, виниловые эфиры, фенолформальдегидные смолы. Волокна принимают на себя действующие на материал нагрузки и характеризуются небольшой массой, высокой прочностью и жесткостью. Матрица соединяет волокна между собой, защищает их от различных воздействий и распределяет напряжения между волокнами.
Из фибропластиков изготавливаются листы, текстильные материалы с предварительной пропиткой, стержни, решетки, пряди, а также изделия, получаемые методом экструзии.
В отличие от стали и бетона фибропластики анизотропны: в зависимости от ориентации волокон могут производиться материалы с однонаправленными и бинаправленными свойствами, а также квазиизотропные материалы.
Чаще всего фибропластики используются для ремонта зданий и сооружений, а также для повышения их сейсмостойкости. Широко применяются фибропластики и при ремонте мостов с повышенными транспортными нагрузками. Например, в Японии в 1995–97 гг. применение фибропластиков возросло в пять раз, что было обусловлено целым рядом положительных свойств материала: малой массой, возможностью легкого перемещения, быстрым монтажом и коррозийной стойкостью.
К отрицательным качествам фибропластиков можно отнести их цену, которая в несколько раз выше цен стали и бетона. Однако, если просчитать стоимость всего жизненного цикла конструкции, то выясняется, что она повышается весьма несущественно.

Наводнениям противостоит съемная водозащитная система

Оригинальную конструкцию, защищающую набережные от паводков, разработала германская фирма Faber Mausell. Сооружение успешно прошло проверку «на профпригодность» во время наводнения в Англии в феврале 2004 года, отлично зарекомендовало себя на реках Германии.
Водозащитная система представляет собой панельное ограждение, которое устанавливается на фундамент только на время паводка. Конструкция включает панели и стойки из высококачественного экструдированного алюминия и нержавеющей стали. Экструдированные алюминиевые стойки двутаврового сечения располагаются с шагом 3,0 м в продольном направлении и закрепляются на болтах в стальных нержавеющих муфтах анкерных плит фундаментного основания. Конструкции демонстрируемого ограждения хранятся на складе инвентаря поблизости от набережной.
Конструкция свайного фундамента включает два ряда железобетонных буровых свай (вертикальных и наклонных), объединенных в вершине железобетонным ленточным ростверком. Сваи имеют диаметр 275 мм и выполняются из бетона прочностью 50 МПа. Ленточный ростверк имеет сечение 60 х 170 см. Наклонные сваи связаны с ростверком стальными анкерными стержнями, воспринимающими боковые усилия. Ростверк армирован мощными стальными хомутами и связан с береговой стенкой преднапряженными анкерными затяжками. В ростверк вмонтированы детали для съемного крепления стоек конструкции ограждения.
Двутавровое сечение стоек используется в качестве пазов для установки в них панелей ограждения. Конструкция ограждения снабжена подкосами, выполняющими роль контрфорсов, воспринимающих усилия опрокидывания.

Качество бетонного пола контролирует лазер

Строительные компании Шотландии, специализирующиеся на устройстве бетонных полов, широко используют лазерные технологии контроля качества своей продукции.
Технологии лазерного контроля позволяют выполнять бетонные работы с высокой точностью и в короткие сроки. Квалифицированная бригада рабочих из 7 человек за день может выполнить бетонирование на площади 2000 м2.
Оборудование с лазерным контролем используется на устройстве бесшовных полов с фиброармированием по грунту или на свайном основании.
К примеру, требовалось заменить полы на одном из заводов концерна Rolls-Royce. В зависимости от состояния грунта были использованы три разные конструкции:
- бесшовная бетонная плита толщиной 280 мм, армированная стальной фиброй по свайному основанию;
- бесшовная бетонная плита толщиной 200 мм, армированная стальной фиброй по грунту;
- бесшовная бетонная плита толщиной 150 мм, армированная стальной фиброй по грунту.
Бетонный пол был полностью изолирован от окружающих площадей для снижения вибраций от заводского оборудования. Большая площадь пола была разделена на захватки. При производстве работ использовалась машина для нанесения верхнего защитного покрытия методом сухого уплотнения.