Нужна ли нам арматура для всех бетонных конструкций?

 

Возможно, наиболее спорным решением проблем, связанных с железобетоном, является полный отказ от арматуры. И здесь я вступаю на минное поле. Хотя я не выступаю поборником таких мер, есть достаточно примеров, как древних, так и современных, конструкций такого рода, которые позволяют мне играть роль адвоката дьявола.

Как отмечалось в главе 3, Пантеон предлагает совершенную парадигму долговечности неармированного бетона, а поблизости есть и другие примеры такого строительства. Неармированная бетонная улица Джорджа Бартоломью в Беллефонтейне, штат Огайо, продержалась более века, в течение которого она требовала меньше обслуживания, чем другие близлежащие улицы. Теперь она стала пешеходной зоной, но это изменение было сделано главным образом для того чтобы сохранить первоначально бетонную поверхность которая в противном случае была бы залита сверху свежим слоем самомоднейшего бетона, чтобы поверхность проезжей части могла бы отвечать современным требованиям. Поскольку бетон обладает огромной прочностью на сжатие, зачем нужна арматура для улиц или шоссе, особенно если он достаточно хорошо уложен, так что трещины не приводят к боковому смещению его частей? В нашем мире железобетона опасаются трещин, и это правильно. Трещина может допускать попадание воздуха, воды и солей, а это может привести к коррозии стальной арматуры, ставя под угрозу целостность всего дорожного полотна. Однако, трещины в неармированном бетоне обычно не так опасны. Это не означает, что неармированные бетонные улицы и автомагистрали не нужно будет латать или ремонтировать каждый раз, но затраты на эти мероприятия будут гораздо меньше, чем расходы на замену дорожного полотна.

Непредубежденный инженер сказал бы: "Может вы и правы, но использование неармированного бетона для других конструкций не будет подходящим. Мост, например, для повышения прочности на растяжение, требует какого-то армирования, будь то сталь или какой-то другой материал, как алюминиевые бронзовые сплавы или композитные волокна полимер-углерода". Да, железобетон был бы предпочтительнее для большинства строительных работ, но, возможно, бетонное мостостроение не требует исключительно такого армирования.

В южной Англии существует замечательная конструкция, важность которой не получила широкого признания. Виадук Хокли представляет собой приподнятую железнодорожную платформу, которая была частью железнодорожного пути, соединяющего Дидкот, Ньюбери, Винчестер и Саутгемптон. Завершенный в 1891 году, он обеспечил второй  независимый железнодорожный путь до Саутгемптонских доков, чтобы прекратить монополию, которая тогда принадлежала "Лондонской и Юго-Западной железной дороге". Как и некоторые римские мосты, это сочетание каменной кладки и бетона, в основном последнего. На самом деле он очень похож на римский акведук и имеет тридцать три арки. Во время обеих мировых войн виадук широко использовался для транспортировки военного персонала и оборудования в Саутгемптон, главный пункт посадки по пути во Францию. Виадук был особенно важным связующим звеном во время Второй мировой войны, когда он был полностью закрыт для пассажирских перевозок, чтобы обеспечить перевозку огромного количества военных грузов, отправляемых в Саутгемптон для вторжения в Нормандию. В год, предшествующий дню Д (6 июня 1944 года), по виадуку проехали шестнадцать тысяч вагонов, многие из которых были нагружены тяжелыми танками и артиллерийскими орудиями. Транспортировка этого оборудования, несомненно, превысила грузоподъемность, предусмотренную строителями виадука в девятнадцатом веке. Виадук Хокли был закрыт из-за "Бичингового топора" - неофициальное название, полученное британским правительством в 1960-х годах в связи с реорганизацией железных дорог страны под руководством доктора Ричарда Бичинга. Реорганизация закрыла многие линии, считавшиеся "неэффективнфми", в том числе и ту, к которой принадлежал виадук Хокли. Что делает эту кирпичную бетонную конструкцию настолько интересной, так это то, что она не имеет арматуры. Красивый виадук является свидетельством силы древних строительных методов, применявшихся в индустриальную эпоху. Это самая важная бетонная конструкция, которая пережила 19 век не только за счёт своей красоты, но и за счёт того какой урок она нам преподаёт в плане строительных методов и своей замечательной долговечности. К сожалению, с 1960-х годов этот великолепный виадук подвергается жестокому обращению. В некоторых местах примыкающие стены были снесены, чтобы растащить их на кирпичи. Поскольку "Английское наследие" отказалось предоставить виадуку Хокли статус памятника, чтобы обеспечить его сохранность, небольшая группа местных добровольцев должна постоянно закрашивать каракули вандалов, ремонтировать поврежденные места, заменять украденные ряды кладки и вырывать сорняки, чтобы они не укоренились в швах раствора и не привели к растрескиванию.

Мы настолько привязаны к стальной и железобетонной конструкции, что идея строительства неармированного проезжей части или моста для большинства инженеров сегодня немыслима, но такие конструкции, несомненно, обладают гораздо более длительным сроком службы и более низкими затратами на техническое обслуживание, чем наши коррозирующие современные сооружения. Бетонный и кирпичный мост Эли (ныне называемый Понте Сант-Анджело) В Риме, построенный в 134 году н. э. императором Адрианом, прекрасно работает после девятнадцати столетий, и, если дать минимальную защиту, виадуку Хокли в Англии, то он то же может простоять так-же долго. И хотя такие методы строительства сегодня используются редко, они должны, по крайней мере, оставаться на виду в качестве одного из вариантов.

 

 

Вид виадука Хокли в Англии

Рис 43 и 44. Вид виадука Хокли в Англии. Конструкция была возведена из неармированного бетона в 1880-х, и при незначительной защите и уходе может простоять тысячелетия

 

Мир который мы построили

Однажды я услышал инженера, который, говоря о своем участии в строительстве моста, который будет иметь столетнюю продолжительность срока службы, закончил свое выступление словами: "К тому времени, когда эта штука развалится, я буду давно мертв". Учитывая, что большинство существующих мостов имеют срок службы пятьдесят лет, он гордился тем, что построил что-то, что простоит вдвое больше. Я испытывал аналогичное чувство уныния, когда читал о строительстве мемориала Пентагон, посвященного 184 жертвам, погибшим в Пентагоне и на рейсе 77 авиакомпании American Airlines в результате террористического акта 11 сентября 2001 года. Ее строители уверенно предсказывали, что она простоит более века. Подумайте об этом: мемориал, который простоит лишь немного дольше, чем продолжительность жизни здорового человека. Какой смысл в мемориале, который в основном будут рассматривать современники, ещё имеющие твердые воспоминания о трагическом событии, которое он увековечивает? Сравните это со многими бронзовыми и гранитными памятниками в столице нашей страны, построенными в девятнадцатом и начале двадцатого веков, которые, как и их римские и греческие предшественники, вероятно, переживут тысячелетия. Таковы ценности этого мира, который мы создали, в котором мы задали короткую продолжительность жизни не только для нашей инфраструктуры, но и для наших мемориалов.

Мы построили одноразовый мир, и мы гордимся тем, что продлеваем его существование ещё на чуть-чуть, а не ищем способов чтобы сделать его постоянным. Мы всегда можем разрушить "вечную" конструкцию, если она встанет на пути требующегося для развития общественной инфраструктуры, или, учитывая возрождение ныне в значительной степени исчезнувшего эстетического чувства, заменить ее чем-то более красивым.

Одно из любимых американцами альтруистических верований заключается в том, что мир, который мы оставляем нашим детям, должен быть лучше того, который в который пришли мы. По-видимому, мы перепутали "лучшую технологию" с "лучшим миром", так как во всех остальных аспектах наша работа оставляет желать лучшего. Наше главное наследие для наших потомков - это стремительно растущий государственный долг и разрушающаяся инфраструктура. И нельзя сказать что они не связаны между собой.

Давайте вернемся назад и посмотрим на таблицу сравнение различных мостов, построенных с использованием разной арматуры. Возьмите сэкономленную сумму, полученную при строительстве "вечного" моста (а ведь можно и не использовать алюминиевую бронзовую арматуру) и сравните ее с "продленным сроком службы" железобетонного моста построенного с нержавеющей арматурой, и умножьте это на шестьсот тысяч (количество железнодорожных и автомобильных мостов в Соединенных Штатах). Экономия на строительстве мостов за этот пятилетний период только в Соединенных Штатах составила бы чуть менее 120 триллионов долларов, что в три раза превышает общий текущий государственный долг всей планеты (примерно 39 триллионов долларов, на момент выхода этой книги из печати).

Концепция временного строительства появилась недавно. До появления железобетона главные здания и мосты строились на очень большой срок. Можно прогуляться по многим европейским городам, особенно тем, которые не подвергались бомбардировкам союзников или Германии во время Второй Мировой Войны, и оказаться в окружении зданий, построенных столетия назад, которые, вероятно, простоят еще века. Посмотрите на необыкновенно красивые древние сооружения в Праге в Чешской Республике, в частности на великолепный Карлов мост, спроектированный и построенный Петером Парлером в 1357 году. Старые строители Праги впали бы в столбняк от удивления, если бы их попросили строить здания, которые смогли бы простоять только столетие.

Нам не обязательно возвращаться к каменно-кирпичному строительству, чтобы достичь той же долговечности для наших зданий, которую наши предки просто принимали как должное. У нас есть инструменты, чтобы строить так сейчас с использованием или без использования армированного бетона. Хорошим первым шагом было бы предложить переходный период от стальной к неметаллической арматуре для большинства строительных задач. Тем временем, мы можем начать использовать арматуру GFRP для дорожных полотен и мостовых покрытий, а также алюминиевую бронзовую арматуру для других целей. Поскольку медь является ограниченным ресурсом, следует выдвинуть нечто похожее на "Приз Х" ("Приз Х" был присужден за первый успешный частный космический корабль), чтобы стимулировать разработку прочной, долговечной искусственной арматуры, которую можно обрабатывать на рабочем месте.

Мы можем это сделать. Фактически, мы не не имеем права не делать этого. Ведь в зависимости от того, каким путем мы пойдем, наши потомки будут либо благодарить нас, либо проклинать.

 

 

 


Содержание

Список иллюстраций

Благодарности

Предисловие Дениса Смита

Введение


 

Глава 1. Происхождение

Совершенно новое представление о конце каменного века

Гёбелик Тепе

Обжиг извести


 

Глава 2. Возведение ступенчатых пирамид. Бетонные пирамиды и Минонский лабиринт

Споры о великой бетонной пирамиде

 

Глава 3. Золотой стандарт

Катон

Витрувий

Гавань там где не должно быть гавани

Логистика строительства гавани

Архитектурный шедевр римского бетона

Золотой дом

Пантеон

Стены и купол Пантеона


 

Глава 4. Бетон в доколумбовой Америке и Европе времён ренессанса


 

 

Глава 5. Эволюция современного бетона

Роман цемент

Марк Брунель

Тоннель под Темзой

Строительство тоннеля Темзы

Открытие тоннеля. Джозеф Аспдин

Уильям Аспдин

Суета последних лет Уильяма Аспдина, другие первопроходцы


 

Глава 6. Усовершенствование, армирование и распространение

Эрнест Рэнсом

Здание Ингаллс

 


 

Глава 7. Волшебник и архитектор

Бетон. Два гиганта - два подхода

Храм Единства

Легендарный отель

 


 

Глава 8. Мир становится бетонным

Последняя великая работа Райта

Сиднейский Оперный театр

Завершение строительства

 


 

Глава 9. Плохие новости

Отчёт Джордана

"Стойкость" железобетона

Да, да и нет


 

Глава 10. Хорошие новости

Нужна ли нам арматура для всех бетонных конструкций?


 

Примечания. История бетона - временная шкала
Яндекс.Метрика

 

 

Оформление продажи квартиры в Балашихе. Оформление документов при покупке квартиры. Как получить свидетельство о праве собственности на квартиру