Главной угрозой для современных бетонных конструкций, как ни странно, является ржавчина. Большинство бетонных сооружений армируются стальной арматурой для повышения прочности, но при коррозии металла бетон может разрушиться значительно раньше срока. Особенно уязвимы мосты, подверженные воздействию воды и соли.
По оценкам, около трети мостов в США нуждаются в ремонте или замене, что может обойтись почти в $400 миллиардов в течение следующего десятилетия. Инженеры используют различные методы борьбы с коррозией: покрытие арматуры эпоксидной смолой, дополнительный слой бетона для отсрочки проникновения влаги. Однако со временем эти меры теряют эффективность. Единственный надёжный способ предотвратить ржавчину — использовать арматуру из нержавеющей стали, которая стоит примерно в пять раз дороже обычной. «Это слишком дорого, чтобы применять повсеместно», — говорит Стивен Джипил, соучредитель и CEO компании Allium Engineering.
Поэтому города и штаты используют её только на самых важных участках. Allium предлагает компромисс: покрывать обычную арматуру тонким слоем нержавеющей стали, что может увеличить срок службы мостов с 30 до 100 лет. «Если покрытие равномерное, даже тонкий слой нержавейки способен защищать от коррозии сотни, а то и тысячи лет», — утверждает технический директор компании Сэмюэл Макалпайн. Арматура Allium уже применялась при замене мостового настила на шоссе 101 в округе Мендосино, Калифорния, и планируется к использованию на трассе I-91 в Массачусетсе.
Также она была использована в коммерческом судостроительном доке в Ки-Уэсте, Флорида. Для критически важных мостов инженеры иногда указывают нержавеющую арматуру, несмотря на её высокую цену. В остальных случаях чаще применяют арматуру с эпоксидным покрытием, которая стоит на 25–50% дороже обычной, требует хранения в закрытом помещении и дополнительной обработки при повреждениях покрытия. Allium предлагает свою арматуру как замену эпоксидной, стремясь достичь аналогичной стоимости, а в будущем — даже снизить её.
По словам Джипила, арматура Allium дешевле в установке, так как не требует столь бережного обращения. Кроме того, она не нуждается в дополнительном слое бетона, который часто добавляют для защиты от коррозии. «Этот дополнительный бетон не несёт конструктивной нагрузки — он просто изолирует арматуру и замедляет проникновение соли», — поясняет Джипил. Отказ от него может сократить использование цемента до 20%. А благодаря устойчивости к коррозии, можно применять более экологичные цементы, которые менее щелочные, добавляет Макалпайн.
Процесс Allium включает покрытие 3-тонных стальных заготовок слоем нержавеющей стали — проволока приваривается к поверхности до полного покрытия. Заготовка, обычно размером 6–8 дюймов в сечении и длиной 40 футов, проходит через серию валков, уменьшаясь в толщине до нужного диаметра — от 0.8 до 5 см. «Покрывая меньшую площадь более толстым слоем и интегрируя процесс в прокатное производство, мы добиваемся более низкой стоимости, масштабируемости и контроля качества», — говорит Джипил. В процессе вытяжки заготовка удлиняется в 150 раз, и слой нержавеющей стали растягивается вместе с ней. В итоге каждая арматура получает около 0.2 мм нержавеющего покрытия. Даже такой тонкий слой, по словам Макалпайна, «в бетоне практически не подвержен коррозии».
Оригинал
Уникальность
