Fabbricazione di strutture monolitiche in calcestruzzo con il metodo del telaio idraulico a bassa temperatura

Sezioni dell’articolo

• Fabbricazione di casseforme per telai
• Miscelazione del calcestruzzo
• Prospettive metodologiche. Pro e contro

I progressi non si fermano e le nuove tecnologie nella costruzione di case trovano la loro applicazione in tutto il mondo. Questo articolo si concentrerà su uno di essi: l’idroframing a bassa temperatura. Ti diremo di cosa si tratta, i suoi pro e contro rispetto ai metodi di costruzione tradizionali..

La volpe aveva una capanna di ghiaccio e io avevo una capanna di rafia. È arrivata la primavera, la capanna della volpe si è sciolta. Queste parole di lepre di una storia popolare russa potrebbero diventare irrilevanti nel prossimo futuro. Una fiaba o qualcos’altro, e molto probabilmente la moda generale per la fabbricazione di castelli di ghiaccio con l’arrivo dell’inverno ha spinto gli ingegneri civili norvegesi a un’idea interessante: utilizzare il ghiaccio ordinario come cassaforma o cornice nella costruzione di case monolitiche in cemento. Sono stati spinti a questa idea dalla semplicità della costruzione di strutture di ghiaccio e di elementi di qualsiasi complessità e dal basso costo del materiale da costruzione stesso, in effetti, dall’acqua semplice. Tradotto dal norvegese, il nome di questo metodo suonerà come “hydroframing a bassa temperatura”. La somiglianza delle condizioni climatiche in Norvegia e in alcune regioni russe consente di utilizzare questa tecnologia nel nostro paese. Vediamo come il metodo di hydroframing a bassa temperatura differisce dai metodi di costruzione tradizionali..

Fabbricazione di casseforme per telai

La cassaforma per il getto di calcestruzzo viene tradizionalmente assemblata da lastre piatte e robuste, ad esempio pannelli costituiti da pannelli, pannelli orientati a trefoli – OSB, ecc. Da essi si formano cornici vuote, che vengono colate con calcestruzzo. Dopo l’indurimento della miscela di calcestruzzo, la cassaforma del telaio viene smontata. I fogli possono essere successivamente riutilizzati in alcuni casi, ma molto spesso sono rifiuti di produzione, cioè non un uso razionale delle risorse. La cassaforma permanente in polistirene espanso sta guadagnando popolarità. Non viene rimosso dopo l’uso, ma è un elemento della struttura stessa. Ciò consente di risparmiare denaro durante la costruzione, tuttavia, questo metodo presenta anche una serie di svantaggi, tra cui: maggiore tossicità, pericolo di incendio, necessità di proteggere il rivestimento in schiuma e non tutti vogliono vivere in una schiuma house.

Il metodo a telaio idrico a bassa temperatura è privo di tutti questi svantaggi. La cassaforma è costruita con blocchi di ghiaccio, che vengono semplicemente versati con acqua e congelati saldamente. I blocchi stessi sono realizzati mediante crioidrocristallizzazione o, in termini semplici, mediante congelamento di acqua, oppure sono semplicemente segati dal ghiaccio disponibile. L’esperienza dimostra che qualsiasi oggetto di forma e complessità arbitrarie con caratteristiche spaziali e strutturali ad alta resistenza può essere eretto dal ghiaccio. Per la fabbricazione del telaio della cassaforma, due pareti sono fatte di blocchi di ghiaccio – uno interno e uno esterno. Lo spazio tra loro è pieno di cemento. Con l’arrivo del calore, il telaio si scioglie semplicemente, senza lasciare tracce. L’edificio finito rimane in cantiere.

Miscelazione del calcestruzzo

Durante lo sviluppo della tecnica, è emersa una domanda del tutto naturale: cosa fare, perché se si versa un cemento caldo nello spazio tra le pareti di ghiaccio, il telaio può semplicemente sciogliersi prima che il cemento si alzi? La soluzione si è rivelata molto semplice, economica e, allo stesso tempo, con una serie di effetti collaterali positivi. La sua essenza è preparare una miscela di cemento non usando acqua, ma ghiaccio tritato o neve. Come è fatto? Il liquido viene versato nel miscelatore insieme alla ghiaia e raffreddato con agitazione continua. Mentre l’acqua si congela, il ghiaccio risultante si sbriciola o macina finemente tra i singoli ciottoli del componente ghiaia, trasformandosi in una massa omogenea raffreddata di ghiaccio defibrato e ghiaia. Sabbia, cemento e additivi necessari, ad esempio granuli isolanti, vengono aggiunti qui e, mescolando continuamente, vengono consegnati all’impianto in costruzione. La massa ha tutte le proprietà plastiche del calcestruzzo, quindi non richiede compattazione dopo il riempimento e non si congela fino a quando il ghiaccio defibrato inizia a scongelarsi.

Pertanto, la miscela di calcestruzzo preparata, infatti, non è diversa dal calcestruzzo tradizionale e può anche essere realizzata in modo indipendente! Il metodo di preparazione non aumenta in alcun modo il costo del processo di produzione. Inoltre, diventa possibile fabbricare una miscela in riserva. L’unica limitazione è che tutti i lavori devono essere eseguiti a temperatura negativa. Il risultato è una struttura di ghiaccio a due strati, che forma una cassaforma a telaio con una massa di cemento racchiusa tra gli strati. Mentre si riscalda, è la miscela di cemento che inizia a scongelarsi per prima, poiché la sua composizione inizialmente, come qualsiasi altro calcestruzzo, contiene vari additivi. La fusione avviene ad una temperatura di circa -5 ° C. Pertanto, il calcestruzzo si alza anche prima che la cassaforma del ghiaccio inizi a sciogliersi. Come hanno dimostrato i test, a causa del contatto prolungato con l’acqua cristallina, la miscela di cemento indurito forma un reticolo cristallino spaziale di una forma speciale, che conferisce al cemento maggiore resistenza.

Prospettive metodologiche. Pro e contro

È abbastanza ovvio che il metodo di hydrocasing a bassa temperatura ha una vasta gamma di applicazioni. Geograficamente, questa tecnologia è applicabile ovunque ci sia un periodo di almeno tre settimane, ed è questo il tempo necessario per eseguire l’intero ciclo di lavoro sulla costruzione di un edificio su due piani, con una temperatura che non supera i -5 ° C. Tali condizioni climatiche esistono quasi in tutta la Russia..

Riassumiamo i pro e i contro del metodo descritto, rispetto al tradizionale.

Professionisti:

1. Velocità di costruzione della parete. Non è necessario attendere fino a quando il primo strato di cemento si alza per passare al successivo.
2. L’intera struttura inizia a guadagnare forza allo stesso tempo, il risultato è un monolite reale, non “stratificato”.
3. Grazie al materiale quasi gratuito per la fabbricazione della cassaforma a telaio, i costi del lavoro preliminare sono notevolmente ridotti.
4. Grazie all’acquisizione di speciali proprietà di resistenza da parte del calcestruzzo, diventa possibile erigere pareti più sottili rispetto al metodo tradizionale, senza compromettere la resistenza dell’edificio stesso.
5. Esiste la possibilità di costruzione dal ghiaccio, e quindi da cemento, edifici ed elementi di qualsiasi complessità spaziale.
6. L’edificio eretto non richiede lavori aggiuntivi per smantellare la cassaforma. Qui si scioglierà semplicemente in primavera senza lasciare traccia.

Contro: in effetti, solo uno: la stagionalità dei lavori di costruzione. In linea di principio, si tratta di un aspetto meno condizionale, poiché la costruzione di edifici con il metodo dell’idro-telaio a bassa temperatura viene eseguita esattamente nel momento in cui i metodi tradizionali semplicemente non possono essere applicati, il che significa che otteniamo un aumento della stagione di costruzione, che è, ancora una volta, un vantaggio.

Se il metodo dell’idrocarburazione a bassa temperatura troverà la sua applicazione o, come è il caso di tutte le tecnologie promettenti nel nostro paese, morirà silenziosamente, inciampando in un malinteso sull’essenza e vari ostacoli burocratici, impareremo dai risultati del prossimo inverno e in Norvegia, quando inizieranno le cadute di aprile, diverse case costruite in questo modo appariranno già da sotto lo strato di ghiaccio.

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