У нас не заржавеет. Научный подход рассеивает подозрения
Нержавеющая сталь приобрела заслуженную популярность в строительстве и архитектуре. Она используется в конструктивных элементах зданий, во внешнем декоре и убранстве интерьеров. В буквальном смысле блестящие архитектурные объекты с фасадами из листовой нержавейки известны на весь мир. Среди них — концертный зал Уолта Диснея (США, Лос-Анджелес) и музей Гуггенхайма (Испания, Бильбао).
Не блеском единым!
Состав нержавеющей стали совершенствовался более ста лет: сплав с добавлением 12,8% хрома, полученный британцем Гарри Брирли в 1913 году, современные специалисты отнесли бы лишь к категории «медленно ржавеющих». Сегодня «нержавеющей» может считаться только сталь с процентным содержанием хрома не менее 17%. Именно такой минимальный процент этого химического элемента гарантирует антикоррозийные свойства нержавейки и ее знаменитый стойкий блеск. Но красота нержавеющей стали не была бы столь востребована, если бы не подкреплялась ее высокими функциональными возможностями. Прочность, долговечность, податливость к механической обработке, хорошие теплотехнические показатели, стойкость к коррозии — вот не менее важный список неоспоримых преимуществ нержавейки. Главное — выбрать оптимальный вариант из 250 известных марок с разными техническими свойствами.
Лучший выбор для фасада
Нержавеющая сталь активно используется как материал навесных фасадных систем (НФС). При выборе этого материала для НФС необходимо учитывать несколько важнейших условий. Сталь должна
- поддерживать нормативную (не менее 50 лет!) долговечность фасадной системы даже в агрессивной среде;
- иметь широкую номенклатуру различных толщин;
- хорошо поддаваться механической обработке;
В 90% случаев современные фасадостроители останавливают выбор на ферритной стали 12 х 18 (по ГОСТ 5632) или AISI 430 (по ASTM 240). Она прекрасно зарекомендовала себя даже в создании фасадов высотных зданий, а также сооружений с эксклюзивными архитектурными решениями или возводящимися в сложных климатических условиях.
На долговечность не влияет!
По иронии судьбы именно функциональные возможности марки AISI 430 в последнее время подверглись наибольшим сомнениям со стороны участников строительства. Их настораживал желтый налет в местах присоединения кронштейнов к внутренней поверхности зданий. Разработчики и производители НФС давно знают, что это не коррозия, а лишь визуальный эффект. Развеять сомнения скептиков смогла научная экспертиза.
Как известно, лучшие специалисты по нержавеющей стали находятся в НИТУ «МИСиС». Именно они провели оценку коррозийной стойкости образцов на основе углубленного лабораторного анализа элементов подсистем ДИАТ. Действительно, в зонах царапин и задиров были обнаружены незначительные следы ржавчины. Но они, как сказано в заключении (№ 067/18-501-10/1 от 10.06.2024), «не влияют на долговечность несущих конструкций навесной фасадной системы, так как в течение полутора суток под слоем ржавчины вновь происходит образование пассивной пленки, что приводит к самоторможению коррозионного процесса». Также в заключении утверждается, что «обнаруженные коррозионные повреждения не влияют на общую долговечность подсистемы из стали 430, которая составляет не менее 50 лет».
Эстетика диктует выбор
Дополнительная экспертиза показала, что потемнение ржавчины возникает при окислении поверхности и при воздействии агрессивных сред. Например, в местах соприкосновения терморегулирующих паронитовых прокладок, в производстве которых используют серную кислоту, с металлическими креплениями НФС. Такие потемнения являются лишь внешним проявлением взаимодействия материалов и никак не изменяют их основные свойства, однако ради сохранения блеска нержавейки можно подобрать парониту альтернативу. Например, сделать прокладки из ПВХ пластика, как поступили в компании ДИАТ. Этот материал не изменяет цвет при соприкосновении с металлом, по своим свойствам не уступает парониту и уже прошел успешное тестирование на практике.
В СПбГАСУ усовершенствовали вилочный погрузчик
Производительность складских помещений можно повысить, используя модернизированный вилочный погрузчик.
Обычному вилочному погрузчику необходимо сделать несколько маневров, чтобы развернуться на 90 градусов к складской полке и выгрузить паллет с грузом. Аспирант Дмитрий Семенов и профессор Иван Воронцов из Санкт-Петербургского государственного архитектурно-строительного университета предложили использовать модификацию рабочего узла, оснастив его поворотным механизмом, а гидравлическую схему — гидромотором, который контролировал бы работу узла.
При этом регулировку подачи рабочей жидкости в системе нужно сделать не ступенчатой, а объемной бесступенчатой, что позволит осуществлять подъем/опускание грузозахватных вил и поворот рабочего узла плавно, исключая резкие движения и толчки. Гидравлическая схема и сопутствующий поворотный механизм могут применяться в складских помещениях с шириной проходов, не превышающих 1,75 метра.
В ходе работы ученые опросили персонал логистической компании, изучили уже существующие решения по вилочным погрузчикам, в том числе рассмотрели современные технологии — виртуальную и дополненную реальность, автоматизированные складские помещения, беспилотные вилочные погрузчики. Рассчитали схему и проверили теоретические результаты с помощью компьютерного моделирования. Получен патент на изобретение.
Авторы патента уверены: разработка может быть интересна организациям, занимающимся хранением и сортировкой продукции пищевой промышленности, логистическим компаниям по доставке бытовых приборов и инструментов, предприятиям в сфере машиностроения и станкостроения.
«В дальнейшем мне необходимо включить описание поворотного механизма в содержание своей кандидатской диссертации, выполнить автоматизацию вилочного погрузчика посредством написания программы для ЭВМ и создать цифровую модель системы управления рабочим циклом. Затем предстоит воплотить результат в виде опытного образца и защитить данное исследование в кандидатской», — рассказал Дмитрий Семенов.
В планах молодого ученого — приступить к модернизации других гидравлических систем подъемно-транспортных, строительных и дорожных машин, поскольку отечественная техника должна соответствовать современным тенденциям развития и создавать конкуренцию европейским и азиатским аналогам.
Битум в гидроизоляции: от чудес света до наших дней
Битум известен людям не одно тысячелетие. Его уникальное свойство не пропускать воду высоко ценилось еще в древности. С середины XIX века началась новая история материала, но он все так же незаменим в строительстве.
Природный герметик
У многих людей слово «битум» ассоциируется с покрытием современных автодорог. Однако еще задолго до их появления человечество применяло битум для защиты своих жилищ от влаги. Речь идет о природном материале, который образуется из нефти в результате длительного выветривания. Часто в местах естественного выхода нефти на поверхность земли появляются битумные озера. Древние люди, жившие на территориях, богатых залежами «черного золота», охотно пользовались натуральным битумом в строительстве. Из него делали прочный кирпич, который не пропускал воду, применяли «жидкий асфальт» для герметизации и гидроизоляции сооружений. Сложно представить, что в Индии был найден бассейн, облицованный асфальтом, который построили свыше пяти тысяч лет назад!
«Bitumen» с латинского — «липкий, смолистый», происходит от древнего «jatu» (санскрит) — смола, выделяющаяся из деревьев
Если верить летописям, создание Висячих садов Семирамиды — одного из семи чудес света —не обошлось без битума. Чтобы «вырастить» грандиозный зеленый оазис посреди пустыни и обеспечить ему постоянный полив, требовалось огромное количество воды. Для ее подачи были устроены многочисленные каналы, желоба, лотки, трубы, и вся эта система нуждалась в гидроизоляции. Единственным материалом, который в то время мог справиться с данной задачей, был битум. Позже природный асфальт пригодился для возведения Великой Китайской стены и многих других легендарных объектов.
Эпоха асфальта
Новая эпоха применения битумов началась чуть менее двухсот лет назад — с промышленным освоением нефтяных месторождений в Европе. До этого улицы в городах мостили камнями, но уже в 1835 году применили асфальтобетон для устройства тротуаров Королевского моста в Париже. Годом позже такое покрытие смогли оценить жители Лондона, а затем Филадельфии. С середины XIX века битумно-минеральные составы производят во Франции, Швейцарии, США и других странах. В Российской империи первый асфальт был уложен в 1866 году на улицах Петербурга, а к 1880 году появился в Кронштадте, Москве, Риге, Киеве, Одессе и Харькове.
Мощным толчком к развитию нефтяной промышленности стало появление автомобилей, первый из которых в 1896 году сконструировал Генри Форд
Бурно развивающаяся автомобильная индустрия требовала новых технологических решений, лучшим из которых оказался асфальт. Для строительства дорог стали применять искусственные битумы, полученные в результате окисления сырья. Первые промышленные партии такого битума выпустили в 1844 году, применив технологию барботажа воздуха через слой нефтяных остатков при температурах 204° и 316° по Цельсию.
Литой асфальт (на основе природных битумов) впервые был уложен в 1876 году в США. Спустя шестнадцать лет индустриальным методом изготовили пилотную дорожную конструкцию шириной три метра. А в 1904 году с помощью гудронатора со свободным истечением горячего битума построили дорогу протяженностью 29 км.
Битум: новое прочтение
В 1936 году, через 44 года после строительства первого битумного дорожного покрытия, в Турине открылся завод IMPER ITALIA. Он производил гидрофобизаторы, герметики и битумные эмульсии, предназначенные для гидроизоляции крыш и фундаментов. Со временем компания расширила ассортимент, включив в него защитные покрытия для стальных конструкций и бетонных сооружений.
За 87 лет предприятие прошло большой путь развития в области изоляции, постоянно совершенствуя свои продукты. Рос и географический охват — сегодня бренд представлен в 85 странах мира.
Создатели материалов сделали ставку на уникальный состав, включив в него АПП-полимеры. Это обеспечило повышенную теплостойкость покрытия. Оно способно выдерживать самые высокие температуры (до +130 ͦ по Цельсию) и не «течет» на солнце. Такое свойство позволяет эффективно использовать материал в любом климате, в том числе в жарких регионах.
Линейка IMPER включает материалы разных ценовых категорий — стандарт, бизнес, премиум. Особое место в этом ряду занимают мембраны IMPER LUX Н и IMPER LUX В (для нижнего и верхнего слоев гидроизоляции). Они отличаются высокой эластичностью, тепло- и морозостойкостью. Изделия, выполненные на полиэфирной основе, универсальны: подходят и для кровли, и для фундаментов. Материалы с основой из стеклоткани предназначены только для кровельных решений.
Помимо этого, компания развивает линейку сопутствующих товаров, которые необходимы для устройства надежной и долговечной гидрозащиты, — это специальные мастики и праймеры. Также ведется работа и над другими новинками, которые обещают удивить потребителей.
Итак, современные битумосодержащие материалы в XXI веке далеко ушли по своим характеристикам от родоначальника — природного битума. Передовые технологии позволили приблизить их к совершенству: улучшить надежность, прочность, стойкость к воздействию экстремальных температур, сделать удобным и монтаж, и эксплуатацию. Но, как и пять тысяч лет назад, этот материал по-прежнему помогает решать различные задачи в строительстве, обеспечивая комфорт и безопасность людей.