Новости

1. Кортеновская сталь

В 1930-е годы, на заре эпохи массовых сварных конструкций, промышленникам и строителям пришлось всерьёз задуматься об их сохранности. Раньше проблему ржавчины можно было считать бытовой, но теперь она быстро становилась глобальной и принимала стратегический характер. Сварка позволяла быстро и без особых усилий возводить огромные конструкции, но они столь же стремительно разрушались погодными условиями, водой, сыростью и химическими реагентами. Всё было настолько серьёзно, что страдала непосредственно национальная экономика. Поиски решения проблемы велись долго и с переменными успехами, а самое интересное предложение сделала американская компания U.S. Steel.

Ржавая защитная плёнка./ Фото: boatclub.ru

Вместо того чтобы изобретать какую-нибудь сверхстойкую краску, специалисты компании решили изменить состав стали. Новый сплав компания зарегистрировала под названием COR-TEN. Конструкции из этой стали не нужно было красить вообще: в сплав в определённых пропорциях добавлялись медь, фосфор, хром и никель. Получившаяся легированная сталь была фактически вечной и сопротивлялась любым капризам природы. Фактически это был новый высокотехнологичный строительный материал, аналогов которому на тот момент не существовало.

Главной фишкой кортеновской стали была управляемая коррозия. Если на деталь из обычной конструкционной стали попадает вода, влага и кислород, она тут же покрывается окислами – ржавчиной, и процесс ржавления не останавливается до тех пор, пока он не съест всю деталь. В отличие от них, строительные элементы из кортеновской стали ржавеют только один раз, и при этом на их поверхности появляется плотная и герметичная оксидная плёнка, которая называется патиной.

Пешеходный мост из кортеновской стали./ Фото: structurae.net

Именно эта плёнка придаёт деталям тот самый пугающий грязно-рыжий цвет, но на самом деле она покрывает деталь настоящим коконом, защищающим от дальнейшего воздействия кислорода и влаги. В итоге новое изобретение позволило Соединённым Штатам сэкономить целые миллиарды: периодическая покраска моста стоит баснословно дорого, занимает много времени и плохо влияет на окружающую среду. Если же мост построить из кортеновской стали, он будет стоять десятки лет и не просить подобного обслуживания.

2. Ржавеющие вечные мосты

Новый материал оказался настолько интересным, что его стали широко использовать для строительства мостов и электрических опор, то есть для самых распространённых, больших и неудобных металлоконструкций. Правда, как оказалось, с этим сортом стали всё не так просто: для срабатывания умного эффекта металл должен сначала намокнуть под дождём, а потом полностью высохнуть на солнце, в противном случае патина не образуется. К тому же американские проектировщики не учли две сопутствующие помехи – морской воздух и дорожную зимнюю соль, которые легко разрушали защитную патину.

Засыпать дороги солью в зимний период – обычная практика в северных штатах, но бесконечный поток машин превращает слякоть в мелкую пыль, которая потом легко оседает на стальных балках мостов. В прибрежных штатах ту же самую работу делает дующий с моря ветер. Эффект получился одинаковым – защитный слой кортена быстро превращается в обычную ржавчину, металлоконструкции быстро разрушаются, а вечно забитый дренаж на мостах только ускоряет этот процесс.

Интересно, что для большей части Соединённых Штатов все эти процессы оказались большой новостью, когда в 2022 году мост Ферн-Холлоу рухнул в ущелье. Мост построили из того самого кортена, но дорожные службы годами игнорировали чистку водостоков, и грязь с солью лилась прямо на стальные опоры. Металл проржавел до дыр и в итоге не выдержал.

3. Американские мосты

После этой катастрофы американские власти запустили масштабную проверку всех мостов, частично или полностью построенных из кортена. По последним данным, по всей стране таких насчитывается около 10 тысяч, и как выяснилось во время проверки, примерно 11% из них имеют проблемы разного масштаба, а 250 мостов находятся в аварийном состоянии. Из-за воздействия реагентов и сурового морского климата власти десятка прибрежных штатов полностью разочаровались в кортеновских мостах, они решили полностью от них отказаться и даже законодательно запретили строить их из этой стали.

Впрочем, мосты из кортеновской стали составляют лишь небольшую часть от общего числа стальных мостов: всего их насчитывается около 200 тысяч, а мостов из кортена всего примерно 10 тысяч. Согласно статистике, более 42 тысяч стальных мостов (подлежащих покраске) требуют срочного обслуживания и ремонта, но местным властям не хватает на это бюджета. В Соединённых Штатах приняты чрезвычайно жесткие экологические законы, и покраска моста превращается в огромное мероприятие. Среди прочего, мост требуется буквально обтянуть защитным коконом, чтобы ни одна капля краски не упала мимо.

Так и получается, что ржавые американские мосты – это очень странная смесь из высокотехнологичных строительных материалов и заброшенности. Впрочем, в Соединённых Штатах есть альтернатива – мосты из дерева. Такие строят до сих пор, а некоторые из них напоминают переброшенные через реку большие сараи.

Источник: https://novate.ru/blogs/080826/77681/