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 ХХI 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 нынче 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, прочность, 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 – 1000 и более кг/см2 и способность отвечать задачам в ходе реализации глобальных природоохранных мероприятий, имеющих целью локализацию вод, загрязнённых 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, армированные 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, химостойкости 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 наполнителя в виде «силикатной пыли» (молотого песка), обеспечивающего дополнительную прочность бетона за счёт межмолекулярных связей между частицами песка и цемента, а также за счёт 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 и новые области строительства.
   Высота первого небоскрёба, построенного в Чикаго, составила 292, следующий Чикагский небоскрёб – «Сирс Тауэр» (рекорд высоты – 443 м, удерживался вплоть до 1996 г.). Сейчас рекорд превзойдён: 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 международного 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 самолёта. 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 защищёны бетоном, увеличивающим общую 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 10000С за 0,5 часа, то сталь переходит в пластическое состояние («течёт») намного раньше (»3500С), 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.