Бетон должен избавиться от колоссального углеродного следа

На производство цемента (например, на этом заводе в России) приходится 8% мировых выбросов диоксида углерода Фото: Getty

Мокрый бетон заливали здания, дороги, мосты и многое другое на протяжении веков. Конструкции из бетона пережили войны и стихийные бедствия, пережив многие цивилизации, построившие их ¹ .Помимо прочности и устойчивости, бетон также является основным элементом строительства, поскольку он относительно дешев и прост в изготовлении. Ежегодно во всем мире используется 30 миллиардов тонн бетона. В расчете на душу населения это в 3 раза больше, чем 40 лет назад, а спрос на бетон растет быстрее, чем спрос на сталь или дерево ² .

Универсальные и долговечные бетонные здания и сооружения во многих отношениях идеально подходят для строительства, устойчивого к климатическим воздействиям. Но бетон имеет колоссальный углеродный след — не менее 8% глобальных выбросов, вызываемых людьми, приходится на только цементную промышленность ³ .Мы должны обезуглероживать его производство.

Бетон получают путем добавления в цемент песка и гравия, взбивания смеси с водой и заливки ее в формы до высыхания. Изготовление цемента — наиболее углеродоемкая часть: оно включает использование ископаемого топлива для нагрева смеси известняка и глины до температуры более 1400 ° C в печи. Кроме того, когда известняк (карбонат кальция) нагревается с помощью глин, на каждую тонну произведенного цемента выделяется примерно 600 кг углекислого газа (см. Природу.com / 3exhg82).

Существуют альтернативы цементу, но они находятся на ранней стадии разработки, а сам цемент остается высокорентабельным — два сдерживающих фактора для компаний к изменениям.

Альтернативы включают остатки соединений от производства чугуна и стали, известные как шлак, и груды неиспользованной летучей золы, остаточного материала угольных электростанций. Исследователи также экспериментируют с понижением температуры, необходимой в процессе производства цемента, тем самым уменьшая потребление энергии.

С точки зрения учета выбросов углерода, такие замены и изменения в процедурах уменьшат воздействие цемента на окружающую среду, а также воздействие бетона. Но они по-прежнему связаны с выбросами углерода. Уголь постепенно сокращается, поэтому летучая зола не является долгосрочным решением. А альтернативы еще не сертифицированы для использования в строительстве; для этого необходимы долгосрочные исследования их эффективности.

Цемент появится в обозримом будущем, поэтому само производство цемента должно быть обезуглерожено, что может произойти по-разному.Например, низкоуглеродное топливо, такое как водород или биомасса, можно заменить ископаемым топливом при нагревании известняка и глины. И ученые изучают, можно ли использовать электричество вместо сжигания для отопления.

Улавливание углерода может быть частью переходного процесса в цементной промышленности ⁴ . В Швеции, например, в июле компания объявила, что хочет уловить 1,8 миллиона тонн CO ₂ с цементного завода и закопать его в Северном море.Другая возможность — закачать захваченный CO ₂ в сам бетон, навсегда заблокировав его, что также может улучшить свойства получаемого материала. Впрыскиваемый CO ₂ вступает в реакцию с ионами кальция в цементе, производя больше карбоната кальция и потенциально делая бетон способным выдерживать большие нагрузки.

Технологические изменения могут быть ускорены за счет регулирования и законодательства. Огромная доля бетона используется в проектах общественных зданий.Только в Северной Америке государственные агентства закупают до трети производимого бетона ежегодно. Это означает, что у них есть рычаги воздействия на переход к низкоуглеродным технологиям: они могут работать с исследователями и производителями, чтобы изменить бетонную промышленность.

В Нью-Йорке и Нью-Джерси законодательные органы штатов проходят рассмотрение законопроектом, который, в случае его принятия, обяжет агентства и департаменты штата отдавать приоритет цементу с меньшим углеродным следом.

Другие штаты вводят законодательство, требующее, чтобы в предложениях по строительству декларировалось воздействие цементных смесей на окружающую среду.Некоторые регионы, такие как Гонолулу, Гавайи, добавили требование, согласно которому в городских строительных проектах необходимо учитывать использование бетона, в котором хранится CO ₂ .

В Европе Рамочная директива Европейского Союза по отходам требует повторного использования 70% строительных отходов. Другая идея, известная как паспорта материалов, также может помочь. При сносе зданий бетонные отходы разбиваются и выбрасываются или продаются для низкосортного использования, например, для засыпки при строительстве дорог. Но паспорт обеспечит регистрацию бетона «при рождении», а затем отслеживание его жизненного цикла, что сделает его доступным для большего количества видов повторного использования.

Наконец, цементной промышленности необходимо публиковать более точные данные о выбросах, чтобы можно было отслеживать прогресс. В исследовании, опубликованном в прошлом месяце, исследователи из Колумбийского университета в Нью-Йорке сообщают, что некоторые китайские цементные компании стремятся достичь пика выбросов в 2023 году (см. Go.nature.com/39z1sdd). Но только одна из десяти опрошенных компаний представляет данные о выбросах. Китай является крупнейшим производителем цемента в мире (55% мировых мощностей), и на цемент приходится 15% выбросов углерода в стране.Без данных невозможно будет узнать, достигаются ли национальные цели.

В следующем месяце в рамках кампании цементной промышленности под названием «Конкретные действия в интересах климата» будет объявлена ​​дорожная карта по обеспечению углеродной нейтральности к 2050 году. Это просрочено, но дорожная карта также должна объяснять промежуточные шаги, как компании намерены достичь нейтральности и как будет прогресс быть измеренным.

Части древнего мира были сделаны из бетона, и этот материал также использовался для строительства большей части современного мира. Исследователи и правительства должны работать с цементной промышленностью, чтобы сократить ее углеродный след, способствуя созданию экологически безопасного строительства, в котором сейчас остро нуждается мир.

по уровню шума полов поднимает еще один красный флаг, связанный с деревянными конструкциями — бетонные изделия

Новый стандарт Международного комитета ASTM E33 по строительной и экологической акустике устанавливает метрику оценки низкочастотного ударного шума, особенно ударов от шагов, типичных для многоуровневых зданий, построенных из материалов, отличных от монолитного или сборного железобетона. .

«Находясь внутри деревянного каркаса или другого легкого здания, можно услышать тяжелые шаги других людей, которые обычно описываются как глухие удары», — говорит Саманта Роулингс, заместитель директора в Санта-Монике, Калифорния, консультант по акустике Veneklasen Associates and Technical по акустике. свяжитесь с нами, чтобы узнать о новом стандарте ASTM E3207-21, Стандартная классификация для определения характеристик низкочастотного ударного шума. «Использование этого стандарта открывает возможности для проектирования, которых не было более 60 лет, когда проводилась оценка ударного шума от шагов в зданиях.”

E3207 может использоваться вместе с данными, полученными из ASTM E3222-20a, Стандартная классификация для определения характеристик высокочастотного ударного шума. Классификации помогут заинтересованным сторонам на протяжении всей цепочки создания стоимости проекта, от разработчиков, инженеров, архитекторов и подрядчиков до лабораторий, регулирующих органов и субъектов устойчивой рейтинговой системы. Всемирная организация здравоохранения считает, что чрезмерный шум в жилых домах оказывает негативное воздействие. E3207 способствует укреплению общественного здоровья, предоставляя проектировщикам зданий дополнительные инструменты для создания тихой жизни, которая принесет пользу сообществам во всем мире.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВЕРХОВНЫЙ СУД ПОДДЕРЖИВАЕТ ЗАЩИТУ ПОДРЯДЧИКА «ДЕФЕКТНЫЙ ДИЗАЙН»

Американская ассоциация Surety & Fidelity (Surety & Fidelity Association) (SFAA) одобряет решение Верховного суда штата Вашингтон отменить решение суда низшей инстанции по делу Lake Hills Investments против Rushforth Construction Co. за ущерб, причиненный дефектной конструкцией, предоставленной владельцем, даже если подрядчик несет ответственность за определенные дефектные работы.Кроме того, подрядчику не запрещается полностью отстаивать эту защиту, если дефекты были вызваны сочетанием ненадлежащих характеристик подрядчика и несовершенного проекта, и должна быть определена пропорциональная ответственность.

Присоединившись к отделению Пьюджет Саунд Национальной ассоциации электротехнических подрядчиков, Ассоциации механических подрядчиков Западного Вашингтона и SMACNA — Западный Вашингтон, SFAA выпустило Amici Curiae в поддержку заявителя AP Rushforth Construction Co., Inc. d / b / a AP Rushforth и Adolfson & Peterson, Inc. (совместно именуемые AP) о дискреционном пересмотре. В кратком изложении они утверждали, что Суд должен удовлетворить ходатайство, потому что решение суда низшей инстанции противоречит прецеденту ограничения ответственности подрядчика, когда дефектные планы и спецификации владельца привели к дефектной работе и нарушают устоявшиеся ожидания распределения риска и ответственности между подрядчики, собственники и архитекторы на строительных объектах. Распределение рисков и принцип ограничения ответственности подрядчика за некорректную работу на основе дефектных планов и спецификаций — давно устоявшаяся доктрина в штате Вашингтон и по всей стране, отражая U.Официальные лица SFAA отмечают, что более 100 лет назад Верховный суд США принял историческое решение по делу США и Спирин.

«Мы смогли работать с нашими партнерами из строительной отрасли в поддержку их усилий, демонстрирующих судам, почему было уместно оставить это устоявшееся распределение рисков без изменений», — говорит вице-президент SFAA по политике и главный юрисконсульт Джули Аллейн. «Решение суда — это здравый смысл. Каждая сторона несет ответственность за свои ошибки ».

Сталь против дерева против бетона

Сталь против дерева против бетона

Проектирование конструкций зависит от знания строительных материалов и соответствующих им свойств, чтобы мы могли лучше предсказать поведение различных материалов при их нанесении на конструкцию.Как правило, три (3) наиболее часто используемых материала в строительстве — это сталь, бетон и дерево / древесина. Знание преимуществ и недостатков каждого материала важно для обеспечения безопасного и экономичного подхода к проектированию конструкций. Итак, давайте посмотрим на плюсы и минусы стали, древесины и бетона!

Конструкционная сталь

Сталь — это сплав, состоящий в основном из железа и углерода. Другие элементы также примешиваются к сплаву для получения других свойств.Одним из примеров является добавление хрома и никеля для создания нержавеющей стали. Увеличение содержания углерода в стали имеет предполагаемый эффект увеличения прочности материала на разрыв. Увеличение содержания углерода делает сталь более хрупкой, что нежелательно для конструкционной стали.

Преимущества конструкционной стали

1. Сталь имеет высокое соотношение прочности и веса. Таким образом, собственный вес металлоконструкций относительно невелик. Это свойство делает сталь очень привлекательным конструкционным материалом для высотных зданий, длиннопролетных мостов, сооружений, расположенных на земле с низким содержанием грунта и в районах с высокой сейсмической активностью.
2. Пластичность. Перед разрушением сталь может подвергаться значительной пластической деформации, что обеспечивает большой резерв прочности.
3. Прогнозируемые свойства материала. Свойства стали можно предсказать с высокой степенью уверенности. На самом деле сталь демонстрирует упругие свойства до относительно высокого и обычно четко определенного уровня напряжения. В отличие от железобетона свойства стали существенно не меняются со временем.
4. Скорость возведения. Стальные элементы просто устанавливаются на конструкцию, что сокращает время строительства.Обычно это приводит к более быстрой окупаемости в таких областях, как затраты на рабочую силу.
5. Простота ремонта. Металлоконструкции в целом можно отремонтировать быстро и легко.
6. Адаптация заводской сборки. Сталь отлично подходит для заводского изготовления и массового производства.
7. Многократное использование. Сталь можно повторно использовать после разборки конструкции.
8. Расширение существующих структур. Стальные здания можно легко расширить, добавив новые отсеки или флигели. Стальные мосты можно расширять.
9. Усталостная прочность. Металлоконструкции обладают относительно хорошей усталостной прочностью.

Недостатки конструкционной стали

1. Общие расходы. Сталь очень энергоемкая и, естественно, более дорогая в производстве. Стальные конструкции могут быть более дорогостоящими в строительстве, чем конструкции других типов.
2. Противопожарная защита. Прочность стали существенно снижается при нагревании до температур, обычно наблюдаемых при пожарах в зданиях. Сталь также довольно быстро проводит и передает тепло от горящей части здания.Следовательно, стальные конструкции в зданиях должны иметь соответствующую противопожарную защиту.
3. Техническое обслуживание. Сталь, подвергающаяся воздействию окружающей среды, может повредить материал и даже привести к загрязнению конструкции из-за коррозии. Стальные конструкции, подверженные воздействию воздуха и воды, такие как мосты и башни, регулярно окрашиваются. Устранить эту проблему может применение погодоустойчивых и коррозионно-стойких сталей.
4. Склонность к короблению. Из-за высокого отношения прочности к весу стальные сжимающие элементы, как правило, более тонкие и, следовательно, более подвержены короблению, чем, скажем, железобетонные сжимающие элементы. В результате требуется больше конструктивных решений для улучшения сопротивления продольному изгибу тонких стальных компрессионных элементов.

Программное обеспечение SkyCiv Steel Design

Рис. 1. Обзор стальных конструкций

Бетон железобетон

Бетон представляет собой смесь воды, цемента и заполнителей. Пропорция трех основных компонентов важна для создания бетонной смеси желаемой прочности на сжатие. Когда в бетон добавляют арматурные стальные стержни, два материала работают вместе с бетоном, обеспечивающим прочность на сжатие, и сталью, обеспечивающей предел прочности на растяжение.

Преимущества железобетона

1. Прочность на сжатие. Железобетон имеет высокую прочность на сжатие по сравнению с другими строительными материалами.
2. Предел прочности при растяжении. Благодаря предусмотренной арматуре железобетон также может выдерживать значительную величину растягивающего напряжения.
3. Огнестойкость. Бетон обладает хорошей способностью защищать арматурные стержни от огня в течение длительного времени. Это выиграет время для арматурных стержней до тех пор, пока пожар не будет потушен.
4. Материалы местного производства. Большинство материалов, необходимых для производства бетона, можно легко найти на месте, что делает бетон популярным и экономичным выбором.
5. Прочность. Система здания из железобетона более прочна, чем любая другая система здания.
6. Формуемость. Железобетон, будучи изначально жидким материалом, можно экономично формовать в практически неограниченном диапазоне форм.
7. Низкие эксплуатационные расходы. Железобетон спроектирован так, чтобы быть прочным, с использованием недорогих материалов, таких как песок и вода, которые не требуют обширного обслуживания.Бетон предназначен для того, чтобы полностью покрыть арматурный стержень, так что арматурный стержень не будет нарушен. Это делает стоимость обслуживания железобетонных конструкций очень низкой.
8. В конструкции, такой как фундаменты, плотины, опоры и т. Д., Железобетон является наиболее экономичным строительным материалом.
9. Жесткость. Он действует как жесткий элемент с минимальным прогибом. Минимальный прогиб хорош для удобства эксплуатации зданий.
10. Удобство в использовании. По сравнению с использованием стали в конструкции, при строительстве железобетонных конструкций может быть задействована менее квалифицированная рабочая сила.

Недостатки железобетона

1. Долгосрочное хранение. Бетон нельзя хранить после смешивания, так как цемент вступает в реакцию с водой и смесь затвердевает. Его основные ингредиенты нужно хранить отдельно.
2. Время отверждения. Бетон выдерживает тридцать дней. Этот фактор сильно влияет на график строительства здания. Это снижает скорость возведения монолитного бетона по сравнению со сталью, однако ее можно значительно улучшить с помощью сборного железобетона.
3. Стоимость форм. Стоимость форм, используемых для отливки ЖБИ, относительно выше.
4. Поперечное сечение большее. Для многоэтажного здания секция железобетонной колонны (RCC) больше, чем стальная секция, так как в случае RCC прочность на сжатие ниже.
5. Усадка. Усадка вызывает развитие трещин и потерю прочности.

Программное обеспечение SkyCiv RC для проектирования

Рис. 2. Типичный пример железобетона

Древесина

Древесина — это органический, гигроскопичный и анизотропный материал.Его тепловые, акустические, электрические, механические, эстетические, рабочие и т. Д. Свойства очень подходят для использования, можно построить комфортный дом, используя только деревянные изделия. С другими материалами это практически невозможно. Очевидно, что дерево — это и распространенный, и исторический выбор в качестве конструкционного инженерного материала. Однако в последние несколько десятилетий произошел отход от дерева в пользу инженерных изделий или металлов, таких как алюминий.

Преимущества древесины

1. Предел прочности при растяжении.Поскольку древесина является относительно легким строительным материалом, она превосходит даже сталь по разрывной длине (или длине самонесущей конструкции). Проще говоря, он может лучше выдерживать собственный вес, что позволяет использовать большие пространства и меньше необходимых опор в некоторых конструкциях зданий.
2. Электрическое и тепловое сопротивление. Он обладает естественным сопротивлением электропроводности при сушке до стандартного уровня содержания влаги (MC), обычно от 7% до 12% для большинства пород древесины. Его прочность и размеры также не подвержены значительному влиянию тепла, что обеспечивает устойчивость готового здания и даже безопасность при определенных пожарных ситуациях.
3. Звукопоглощение. Его акустические свойства делают его идеальным для минимизации эха в жилых или офисных помещениях. Дерево поглощает звук, а не отражает или усиливает его, и может помочь значительно снизить уровень шума для дополнительного комфорта.
4. Из местных источников. Дерево — это строительный материал, который можно выращивать и повторно выращивать с помощью естественных процессов, а также с помощью программ пересадки и лесного хозяйства. Выборочная уборка и другие методы позволяют продолжить рост, пока собираются более крупные деревья.
5. Экологически чистый. Одна из самых больших проблем для многих строительных материалов, включая бетон, металл и пластик, заключается в том, что, когда они выброшены, они разлагаются невероятно долго. В естественных климатических условиях древесина разрушается намного быстрее и фактически пополняет почву.

Недостатки бруса

Усадка и разбухание древесины — один из ее основных недостатков.

Дерево — гигроскопичный материал.Это означает, что он будет поглощать окружающие конденсируемые пары и терять влагу в воздух ниже точки насыщения волокна. Еще один недостаток — его износ. Агенты, вызывающие порчу и разрушение древесины, делятся на две категории: биотические (биологические) и абиотические (небиологические). Биотические агенты включают гниющие и плесневые грибы, бактерии и насекомые. К абиотическим агентам относятся солнце, ветер, вода, некоторые химические вещества и огонь.

Программное обеспечение SkyCiv Wood Design

Рисунок 3.Деревянный конструкционный каркас

Сводка

Для лучшего описания стали, бетона и дерева. Обобщим их основные характеристики, чтобы выделить каждый материал.

Сталь очень прочна как на растяжение, так и на сжатие и, следовательно, имеет высокую прочность на сжатие и растяжение. Сталь имеет предел прочности от 400 до 500 МПа (58 — 72,5 ksi). Это также пластичный материал, который поддается или прогибается перед разрушением. Сталь выделяется своей скоростью и эффективностью в строительстве.Относительно легкий вес и простота конструкции позволяют сократить рабочую силу примерно на 10-20% по сравнению с аналогичной строящейся структурой на бетонной основе. Металлоконструкции также обладают отличной прочностью.

Бетон чрезвычайно прочен на сжатие и, следовательно, имеет высокую прочность на сжатие от 17 МПа до 28 МПа. С более высокой прочностью до 70 МПа или более. Бетон позволяет проектировать очень прочные и долговечные здания, а использование его тепловой массы, удерживая его внутри оболочки здания, может помочь регулировать внутреннюю температуру.Также в строительстве все чаще используется сборный железобетон, который дает преимущества с точки зрения воздействия на окружающую среду, стоимости и скорости строительства.

Древесина устойчива к электрическим токам, что делает ее оптимальным материалом для электроизоляции. Прочность на разрыв также является одной из основных причин выбора древесины в качестве строительного материала; его исключительно сильные качества делают его идеальным выбором для тяжелых строительных материалов, таких как конструкционные балки.Дерево намного легче по объему, чем бетон и сталь, с ним легко работать и легко адаптировать на месте. Он прочен, дает меньше тепловых мостиков, чем его аналоги, и легко включает в себя готовые элементы. Его структурные характеристики очень высоки, а его прочность на сжатие аналогична прочности бетона. Несмотря на все это, древесина все шире используется для строительства жилых и малоэтажных построек. Его редко используют в качестве основного материала для высотных конструкций.

Это самые распространенные строительные материалы, используемые для строительства.У каждого материала есть свой уникальный набор достоинств и недостатков. В конце концов, они могут быть заменены материалами, которые практически не имеют ограничений с технологическими достижениями будущего. Тем не менее, наши нынешние строительные материалы будут оставаться актуальными еще многие десятилетия.

Прямое получение фактов о дереве и бетоне

Автор: Уильям Ларсон

Недавний анализ отраслевых тенденций, опубликованный Business Monitor International Ltd по развивающимся технологиям в строительном секторе ( Анализ тенденций в отрасли — Постоянное развитие технологий : Развитие строительного сектора В 2018 г. (6 июля 2018 г.) отметили растущее внимание к вопросам устойчивости в новых зданиях.В статье подчеркиваются нетрадиционные строительные материалы, такие как древесина, которая, по ее словам, дает значительные преимущества по сравнению со сталью и бетоном.

Примечательным заявлением на этот счет было следующее: «Древесина легче без ущерба для прочности, что позволяет снизить стоимость фундамента, а поскольку его компоненты являются сборными, процесс строительства ускоряется. Древесина также предлагает преимущества в области устойчивого развития, поскольку она поступает из возобновляемых источников и сокращает количество отходов на месте по сравнению с цементом.”

BMI Research — уважаемое издание, известное своим превосходным освещением отраслевых тенденций. Вот почему это одностороннее и фактически неполное заявление так необычно. Фактически, цемент — это просто ингредиент бетона, самого устойчивого и эластичного строительного материала на планете, и, как правило, он составляет лишь 10-15% от объема смеси, вместе с заполнителем и водой.

Конечно, некоторые виды древесины легче бетона или стали. Точно так же некоторые строительные изделия из дерева демонстрируют прочностные характеристики, близкие к характеристикам стали или бетона.Но это не означает, что древесина является подходящей заменой для всех видов строительных конструкций. И не всегда это менее затратная форма строительства. Тот факт, что некоторые строительные материалы на основе древесины собираются за пределами строительной площадки, относится не только к древесине. Сборный бетон и сталь используются десятилетиями.

Предполагаемые преимущества древесины благодаря возобновляемому происхождению (например, деревьям) и утвержденной древесине «меньше отходов на месте по сравнению с цементом» — вот где некоторые выводы об устойчивости, сделанные в статье, «не связаны».

Во-первых, недавнее исследование доказывает, что лишь небольшое количество (18-30%) углерода, изначально хранящегося в живом дереве, попадает в долговечные строительные изделия, такие как размерные пиломатериалы или поперечно-клееная древесина. Точно так же, в то время как древесина в зданиях сохраняет небольшую долю этого углерода в течение своего срока службы, древесина на свалках фактически выделяет метан, потенциал глобального потепления которого в 28-36 раз выше, чем у CO2.

Но на этом история не заканчивается. Недавние исследования также показали, что бетон реабсорбирует большую часть углерода, ранее выделявшегося при производстве цемента, посредством процесса, называемого карбонизацией.Проще говоря, бетон также является поглотителем углерода.

Есть много факторов, которые необходимо учитывать перед оценкой утверждений о том, что тот или иной тип здания или продукт обеспечивает лучшую экологическую отдачу. Чтобы понять полное воздействие конструкции на окружающую среду в течение десятилетий использования, необходимо учитывать все этапы, начиная с начала строительства и заканчивая сносом.

Это указывает на то, что всесторонняя оценка жизненного цикла, от колыбели до могилы, является более реалистичной основой для оценки истинных преимуществ устойчивости строительных материалов, и этот момент в статье вполне мог быть подчеркнут более убедительно.

Споры между деревом и бетоном — это утомленный, пронизанный клише аргумент, имеющий небольшую научную ценность. Существует множество факторов, которые определяют, какой строительный материал является наиболее подходящим для данной конструкции, местоположения или цели.

Настоящая проблема — это потребность в более устойчивых зданиях, лучше способных противостоять воздействиям постоянно меняющегося климата. Как отмечает Эван Рейс, глава Совета по устойчивости США, «при оценке истинной устойчивости любого материала мы должны учитывать его устойчивость к окружающей среде в долгосрочной перспективе.В конце концов, это то, что создает более сильные и устойчивые сообщества ».

Уильям Ларсон, вице-президент по маркетингу в CalPortland. Он также был председателем Руководящего комитета, координирующего развитие Коалиции устойчивости зданий северо-западного Тихоокеанского региона с момента ее создания в октябре 2016 года.

Примечание редактора : Коалиция устойчивости строительства северо-западного Тихоокеанского региона выступит спонсором основного выступления Эвана Рейса. , глава Совета по устойчивости США 24 июля на саммите Тихоокеанского Северо-Западного экономического региона 2018 года.Подробнее см. Здесь.

Почему бетон лучше дерева как лучшее здание…

Опубликовано 20 июня 2019 г.

От высотных зданий до загородных домов бетон — строительный материал номер один, который выбирают архитекторы и дизайнеры во всем мире.

Хотя древесина является близким заменителем, бетон имеет множество преимуществ, которые делают его лучшим вариантом для большинства строительных проектов.

Вот несколько причин, по которым бетон превосходит дерево в качестве строительного материала.

Высокая прочность

Одно из главных качеств бетона — его податливость и высокая прочность. Бетон твердый в сухом состоянии и эластичный во влажном состоянии; достаточно, чтобы придать ему любую форму. Это придает ему стабильность размеров, необходимую как для наружных конструкций, так и для установки внутри помещений, и дает возможность для творческого самовыражения.

Бетон со временем становится прочнее, укрепляя конструкцию. Для сравнения, древесина менее плотная и, следовательно, менее прочная.

Еще одно преимущество бетона заключается в том, что его можно довести до любой желаемой прочности и отлить на месте, что делает его экономичным выбором.

Кроме того, он может противостоять ветру до 250 миль в час. Бетонные дома также имеют более глубокий фундамент, что делает их пригодными для зон, уязвимых для торнадо и ураганов.

прочный

Хотя древесина является более дешевой альтернативой бетону, она быстрее стареет и требует более высоких затрат на обслуживание и ремонт.Следовательно, хотя древесина быстро портится, особенно если за ней не ухаживать регулярно, срок службы бетона в два-три раза больше, чем у большинства других строительных материалов.

Кроме того, термиты прекрасно себя чувствуют в деревянных конструкциях и деревянных каркасных домах, а древесина, как правило, страдает от эпидемий и проблем с влажностью. Как органическое соединение, древесина также привлекает такие микроорганизмы, как плесень и грибок, что оказывает неблагоприятное воздействие на внутреннюю среду в замкнутых пространствах. Бетон, с другой стороны, устойчив к образованию термитов и плесени, что со временем снижает его деградацию.

Деревянные конструкции также не устойчивы к повреждениям от воды; даже малейший ливень может привести к утечкам из небольших отверстий. Бетон, напротив, более устойчив к влаге и впитывает воду, что приводит к меньшему повреждению всей конструкции. Точно так же бетон огнестойкий, в отличие от дерева, которое усиливает пламя.

В целом стойкие свойства бетона приводят к снижению затрат на обслуживание в течение всего срока службы конструкции.

Звукоизоляция

Деревянные конструкции имеют плохую репутацию шумных, поскольку они не изолируют шум так же хорошо, как бетон из-за разницы в плотности.

Определенные трещины или протечки в конструкции создают проходы для прохождения шума, что доставляет неудобства тем, кто живет на оживленной улице.

Кроме того, с изменением климата древесина также сжимается и расширяется, что может привести к сужению или расширению дверей и шкафов в их рамах. С другой стороны, бетон предлагает плотное, воздухонепроницаемое и звукоизоляционное решение всех этих проблем.

Энергоэффективность

Бетонные дома менее подвержены утечкам, чем деревянные каркасы.Деревянные стены снабжены различными компонентами, такими как обшивка и изоляция, которые могут образовывать трещины и пропускать воздух.

Concrete позволяет создавать воздухонепроницаемую и непрерывную композицию с меньшими шансами на прохождение воздуха через нее. Это предотвращает проникновение тепла в конструкции, сохраняя при этом прохладный воздух внутри.

Современные бетонные дома также имеют более плотную изоляцию и изоляцию, начиная от войлока с фольгой и заканчивая панелями из полистирола.

Короче говоря, в бетонных зданиях обычно меньше холодных или горячих зон, а его компактная конструкция замедляет прохождение тепла через стены. Таким образом, бетон является идеальным выбором для энергоэффективных конструкций и обеспечивает экономичные счета за отопление и охлаждение в течение всего года.

Экономически выгодно

Бетон можно производить партиями в соответствии с потребностями проекта, что приводит к меньшим потерям. Помимо своей рентабельности в долгосрочной перспективе, бетон предлагает существенную разницу в стоимости строительства и страхования — в зависимости от типа жилья, в котором он используется.

Многие исследования показали, что бетон подходит для строительства многоквартирных домов.

Некоторые из его преимуществ включают:

Экономия на страховых расходах

Одно из качеств бетона — негорючесть; это снижает риск возникновения пожара, последствий применения методов локализации пожара и проблем, связанных с возгоранием.

Поскольку бетон является огнестойким материалом, расходы на страхование домов, построенных из бетона, ниже по сравнению с домами, построенными из дерева.

Фактически, исследование, проведенное в нескольких городах США, таких как Лос-Анджелес, Орландо, Даллас, Таусон и Эджуотер, штат Нью-Джерси, показало, что владельцы могут сэкономить на страховых расходах, если выберут бетон.

В исследовании говорится, что экономия составляет от 14% до 65% на коммерческой недвижимости и от 22% до 72% на страховании строительного риска в отношении бетона. Ожидается, что в следующие годы эта разница будет постепенно увеличиваться.

Более низкие начальные затраты на строительство

Качествами, которые делают бетон хорошим выбором для строительных проектов, являются его долговечность и прочность.

Бетон — это экономичный выбор для строительства секционных или многоквартирных домов, таких как кондоминиумы, квартиры и студенческие общежития.

Согласно исследованию Вальтера Г. М. Шнайдера III, строительные проекты с использованием дерева обходятся дороже, чем бетон. Исследование было сосредоточено в основном на трех городах Даллас, Эджуотер и Тоусон — и изучались шесть различных строительных материалов.

Результаты показали, что первоначальные затраты, связанные с бетонными строительными материалами, были не только ниже, чем на материалы на основе древесины, но и на строительство легких стальных конструкций.

Было обнаружено, что другие методы на основе бетона на 20% больше затрат, связанных с традиционным деревянным каркасом — это обычно может быть покрыто за счет непредвиденных расходов на непредвиденные расходы, что делает бетон более эффективным выбором.

Бетонные дома построены на долгий срок, что делает их выгодным вложением средств для современных домовладельцев.

Полученные в результате конструкции не только не требуют особого ухода, но и увеличиваются в цене по сравнению с каждым потраченным долларом.

Если вам нужна дополнительная информация о различных типах бетона, пригодности для строительства и экономической эффективности, обращайтесь к SpecifyConcrete прямо сейчас.

Влияние соотношения цемент / древесина и условий хранения древесины на температуру гидратации, время гидратации и прочность на сжатие древесно-цементных смесей

The.gov означает, что это официально.
Веб-сайты федерального правительства часто заканчиваются на .gov или .mil. Прежде чем делиться конфиденциальной информацией, убедитесь, что вы находитесь на сайте федерального правительства.

Сайт безопасен.
https: // гарантирует, что вы подключаетесь к официальному веб-сайту и что любая предоставляемая вами информация шифруется и безопасно передается.

Автор (ы):

Энди В. К. Ли

Чжунли Хун

Дуглас Р. Филлипс

Chung-Yun Hse

Тип публикации:

Научный журнал (JRNL)

Первичная станция (и):

Южная научная станция

Источник:

Наука о древесине и волокне 19 (3): 262-268

Описание

В этом исследовании изучалось влияние соотношения цемент / древесина и условий хранения древесины на температуру гидратации, время гидратации и прочность на сжатие древесно-цементных смесей, изготовленных из шести пород древесины: южной сосны, белого дуба, южного красного дуба, желтого тополя и т. сладкая резинка и гикори.Соотношение цемент / древесина варьировалось от 13/1 до 4/1. Условия хранения древесины: высушенная на воздухе и хранимая в холодильнике. Результаты показывают, что температура гидратации была резко снижена, время гидратации было продлено, а прочность на сжатие снизилась по мере уменьшения отношения цемент / древесина. Этот эффект был более выражен для твердых пород дерева и при более низком соотношении цемент / древесина. Холодное хранение древесины немного повысило температуру гидратации и сократило время гидратации белого дуба и сладкой жевательной резинки, но не имело никакого положительного влияния на другие четыре породы.Результаты также показывают, что смеси с высоким соотношением цемент / древесина, традиционно используемые в лабораториях для исследовательских целей, могут не полностью отражать совместимость древесины и цемента при более низких соотношениях цемент / древесина, используемых в коммерческом производстве.

Цитата

Ли, Энди В.