Грант Споок (Grant Spork)
Sourceable.net, 21 июля 2015 года
Австралия была свидетелем как потрясающих инноваций, так и оглушительных, если не прискорбных, провалов в строительных технологиях. Без принятия риска неудачи, никакой прогресс в технологиях или же в науке о материалах невозможен.
Одним из примеров технологии, немного опередившей своё время, являются купольные бетонные формы Данте Бини (Dante Bini). Бини, который сейчас почитается за работу с купольными формами, разработал систему армирования своих бетонных творений. Цепи расходящихся стальных переплетающихся армирующих пружин кладутся на огромную, задающую форму купола, гибкую камеру. Затем железобетон заливается на поверхность сдутой камеры, которая затем надувается. По мере того, как камера достигает полного надува, становясь временной поддержкой бетонного купола, нанесённый бетон заполняет пустоты между арматурой.
Образующийся купол может перекрывать обширные архитектурные планы и может использоваться как для выставочных залов, холлов, так и любых других помещений, требующих отсутствия колонн и других опорных элементов посередине. Некоторые из первых инновационных куполов Бини стоят до сих пор, однако рецептура и технологии создания бетонных смесей тогда были не столь передовые, как технология несущих конструкций, и после ряда развалов недостаточно надутых куполов, его технология была дискредитирована на какое-то время.
Бини сохраняет контроль над большей частью своих изобретений. Он продолжает исследования купольных структур и сейчас почитается как пионер в инновационном использовании геометрии, стальной арматуры и бетонных технологий.
Многие инновации в строительных технологиях появились в результате использования промышленных и агрокультурных отходов в качестве строительных материалов.
Одним из последних примеров является использование переработанного дроблёного стекла в качестве заполнителя в лёгких сборных элементах. Стекло производится из песка, который, как правило, имеет высокое содержание кремния. Естественно, существуют тысячи рецептур варки стекла, но, как правило, оно является стабильным материалом и может быть отличным наполнителем для многих бетонов. Дроблёное стекло также используется как наполнитель для битумов дорожных покрытий улучшая такие характеристики как сцепление и износостойкость.
Пластмасса является другим популярным продуктом для повторной переработки и использования. Многие типы пластмасс, созданных из нефтепродуктов, могут переплавляться для создания определённых изделий. Переработанные таким образом пластиковые доски с наполнителями, делающими их непрозрачными для ультрафиолетового излучения, являются превосходным строительным материалом. Они не гниют, не подвержены набегам насекомых-вредителей, на них не воздействуют хлорка или соль плавательных бассейнов, они могут быть подвергнуты противопожарной обработке, и они имеют легкий вес. В настоящий момент используются разнообразные профили досок этой инновационной австралийской технологии.
Побочным продуктом сжигания угля для производства электроэнергии и выплавки металлов является летучая зола. Давно используемая в бетонных блоках, называемых в США Клинкерными блоками, летучая зола входит во многие современные товарные бетоны в более высокой доле, что делает этот ранее не используемый отход производства весьма востребованным материалом.
Алюминиевая промышленность использует каустическую соду для извлечения алюминия из бокситов. Как правило, образующийся шлам представляет экологическую опасность и его оставляют испаряться в больших прудах-отстойниках. В последние годы произошло несколько утечек и разливов шлама из этих отстойников, что привело к загрязнению окружающей среды. Инновационная австралийская компания нашла способ переработки остающегося шлама в высококачественную строительную керамику или цемент.
Одни из первых строительных материалов, получаемых из переработки, пришли в качестве побочного продукта процесса рафинирования в сахарной промышленности. Тростниковая целлюлоза прессуется и превращается в дешевые и утилитарные строительные плиты и потолочные панели.
Огромный объем бумаги и картона, выброшенного на свалки, в большинстве своём может быть переработан в пульпу для изготовления картона и бумаги. Картон используется в качестве обертки для строительного гипсокартона, и в то же время, высокий процент переработки для бумаги и картона уменьшает количество деревьев, вырубаемых для удовлетворения этих потребностей.
Опилки используются во множестве строительных материалов, до такой степени, что обладают очень повышенным спросом. В частности, они входят в рецептуру ряда легковесных цементных блоков.
В Австралии проведены исследования на возможность использования органических волокон, например целлюлозы, в строительных плитах и прессуемых изделиях. Целлюлоза для этого может поступать из остатков шелухи при производстве зерна. Ассоциация производителей пеньки провела множество исследований по использованию этого органического волокна, включая в высокопрочных штукатурках и в армированных этими волокнами полимерах и бетонах. Эти композитные материалы создаются отвечающими высоким критериям прочности, пожаробезопасности, малого веса и лёгкости использования в строительстве. Конопля, выращиваемая для производства пеньки, может входить в севооборот, и тем самым её производство не будет влиять на основное производство зерновых культур.
Фанера давно и чрезвычайно эффективно используется для производства строительных досок и панелей. Создание фанеры из сколов и стружек строительного бруса имеет долгую и успешную историю использования в строительстве домов, яхт и даже производстве самолетов. Фюзеляж самолёта “Москито” был изготовлен полностью из ламинированной фанеры, — ламинирование даёт очень прочные и гибкие крылья.
Переплавляемые из отходов алюминий и сталь являются значительной составляющей производства всего нового алюминия и стали.
Органические, включая пищевые, отходы могут компостироваться для производства нетоксичных качественных удобрений для почвы. Натуральные отходы человека также могут перерабатываться в высококачественные удобрения.
Там же, где есть токсичные отходы, например тяжелые металлы, наука о материалах помогает делать их инертными посредством инкапсуляции их в непроницаемые высокопрочные композитные бетоны.
На сегодняшний день осталось мало отходов, которые не могут быть повторно переработаны в качественные строительные материалы, а там, где образуются большие объемы отходов, наука о строительных материалах помогает создавать всё новые и новые схемы повторного использования. Таким примером могут быть автомобильные шины. Размолотая резина может использоваться и для качественного покрытия стадионов, и как наполнитель для дорожного покрытия, и даже может перерабатываться для повторного использования как нефтепродукт.
Высоко токсичные вещества, такие как тяжелые металлы, цианиды и радиоактивные отходов могут быть инкапсулированы в стекло или заключены в высокопрочный бетон и тем самым сделаны инертными для длительного хранения.
Возможно это будет интересно узнать, что некоторые из самых инновационных компаний в этих областях были созданы на основе австралийских открытий и изобретений.
Независимо от того, где образуются отходы, возможно найти им применение в строительной индустрии, а когда отходы токсичные и представляют опасность для будущих поколений, они могут быть инкапсулированы для обеспечения их инерционности и безопасности хранения.
источник: sourceable.net