Бетон XXI века

В 1997 году отмечалось 125-летие изобретения железобетона. Возможности его и сегодня ещё далеко не исчерпаны. Кстати, появившийся до Рождества Христова бетон только в XXI веке упрочил свои позиции в строительстве, став едва ли не самым популярным строительным материалом. На протяжении 800 лет античный "цементикум" практически не подвергался изменениям. Его ценность и поныне подтверждает хорошее состояние виадуков
и акведуков дохристианской эпохи.

Итак, в 1825 году началась подлинная революция в традиционно каменном строительстве, исчерпавшем свои технические возможности даже в лучших из построек готики, барокко и многих, восточных архитектурно-строительных систем. Использование специальных сортов цемента и функциональных добавок в сочетании с рациональным армированием создало возможность широкого варьирования способами ухода за бетонной смесью, целой палитрой свойств бетонов - таких, как пластичность, долговечность и т.п. Полезно напомнить сегодня, что лёгкие и преднапряжённые бетоны, фиброцемент, стеклоцемент, товарный бетон, торкретбетон, армоцемент и некоторые другие виды бетонов начали появляться уже в начале прошлого столетия.

Впервые задача создания "высокоэффективного бетона", получившего это название в США (после чего этот термин был взят на вооружение в Европе), была сформулирована на состоявшемся в 1995 году международном конгрессе. Его основные отличия: супервысокая марка бетона - 1000 и более кг/см2 и способность отвечать задачам в ходе реализации глобальных природоохранных мероприятий, имеющих целью локализацию вод, загрязненных опасными для человека материалами и веществами, выделяющимися в результате природных и техногенных катастроф, деятельности атомных станций и др. В том направлении особо эффективными оказались бетонные преграды, армированнные прядевой арматурой.

Стремительный рост объёмов применения в строительстве рециклированных (утилизированных) материалов связан не только с экономической выгодой, но и с экологическими причинами - необходимостью сокращения числа свалок для массового сноса морально и физически устаревших зданий в Европе и Америке (в Дании, к примеру, почти 100% новых зданий построено с использованием рециклированных материалов), а также при капитальном ремонте автобанов и взлётно-посадочных полос,
где к бетонам предъявляются особые требования по прочности на растяжение, износоустойчивости, зимостойкости в отношении солевых антиобледенительных посыпок.

Благодаря специально разработанным технологиям и рецептурам, только в одной Германии уложено более 0,5 млн.м2 автострад с покрытием из рециклированных материалов, срок службы которых составляет не менее 80% от заменяемых. Радикальное повышение марочности бетонов сегодня достигается за счёт межмолекулярных связей между частицами песка и цемента, а также за счет специально для этого разработанных добавок.

Ведущие специалисты Европы сходятся во мнении, что бетон в нынешнем веке получает "второе дыхание", и ему предстоит завоевать всё новые области строительства.

Высота первого небоскрёба, построенного в Чикаго, составила 292, следующий Чикагский небоскрёб - "Сирс Тауэр" (рекорд высоты - 443 м, удерживался вплоть до 1996г.). Сейчас рекорд превзойден: возведённое в Куала-Лумпур здание из двух соединённых между собой башен "Петронаса" (нефтяная компания), имеет высоту 452 м. Но мировые гонки за первое место по высоте небоскрёбов не прекращаются. В 2001 году в Шанхае завершится строительство Всемирного финансового центра высотой 460 м (94 этажа). В свою очередь Тайбей (Тайвань) в 2002 году открывает аналогичный центр высотой 104 этажа.

Существуют планы строительства 113-этажного небоскрёба высотой 560 м в Мельбурне (Австралия). И всё же, как всегда, всех превзошли мы - известно, что на территории Московского делового центра, задуманного ещё в 1989 году, запланирована башня "Россия" высотой 640 м. Естественно, что несущий остов подобных зданий должен быть выполнен из стали с особыми свойствами - экстремальной прочностью и упругостью для восприятия ураганных ветров и сейсмических воздействий (там, где они возможны). Кроме того, небоскрёбы должны выдерживать удар самолета. И хотя и 100-этажные здания-близнецы Международного торгового центра в Нью-Йорке были рассчитаны на удар загруженного коммерческого лайнера, тем не менее, они были полностью разрушены 11 сентября 2001 года в результате террористической акции. Характерно, что обрушились они спустя час после нанесения удара, благодаря чему около 500 человек успели покинуть здание по пожарозащитным эвакуационным лестничным клеткам. Дело в том, что здание удар выдержало, но разгоревшийся из-за детонации самолётного топлива гигантский пожар разогрел некоторые участки стальных конструкций, которые по проекту почему-то были не везде защищены бетоном, увеличивающим общею несущую способность стальной конструкции и одновременно выполняющим роль её огнезащитной футеровки - чем она толще, тем выше степень огнестойкости того или иного элемента в часах. Если максимальная температура "стандартного пожара" составляет 1000 градусов С за 0,5 часа, что сталь переходит в пластическое состояние ("течёт") намного раньше (примерно 350 градусов С), и конструкции из неё оплывают и затем складываются. Именно это и произошло с Торговым центром. И это будет, пускай, трагический, но урок на будущее для проектировщиков и, прежде всего, архитекторов. Таким образом, национальная катастрофа в США ещё раз указала на важную роль облицовок стальных каркасов из эффективного бетона для обеспечения надлежащей огнестойкости зданий.
А.Н.Юдицкий, инженер.