Нано технологии рядом

      
    5 апреля 1998 года в Японии началось движение по  самому большому вантовому мосту, соединившему город Кобе на острове Хонсю с городом Авадзи на одноимённом острове.
 
    Мост пересекает пролив Акаси, самый опасный в Японии для мореплавания из-за сильного течения и частых внезапных густых туманов.

    Официально мост называется Акаси-Кайкё – "Большой мост через Акаси", но в мире он известен больше под именем Перл Бридж (Pearl Bridge) – "Жемчужный мост".

    Хотя его общая длина составляет "скромную" по нынешним временам цифру 3911 м, но зато у него рекордная длина основного пролёта – целых 1991 м! Для сравнения, у моста "Русский", открытого в 2012 году,  длина основного пролёта составляет  "всего" 1104 м. 

    Кроме того, "японский мост" имеет 6 полос движения, а "русский  мост" – 4. 

    Да ещё под "японским" сделана подготовка для прокладки железнодорожных путей.
   
    Кстати или некстати, но "Русский"  по данным Википедии стал рекордным  по размерам хищений: под руководством сотрудника службы безопасности Рафаэля Джавадова преступники украли металлоконструкций  на 96 (!)  млн. рублей.
   
    Но самое интересное, что по сегодняшний день больше всего металла "крадётся" совершенно официально, причём,  в строгом соответствии с проектами ведущих конструкторов с мировыми именами.
   
    Поясню это утверждение: мостостроители знают, что 90% несущей способности металлоконструкций "заняты" несением самих себя, а на транспорт, соответственно, приходится всего 10%!
   
    При таком использовании стали преступная группа Джавадова "тянет" максимум на мелкое жульничество.
   
    Поэтому, скорее всего, названные выше мосты будут "последними из могикан".   

    В новых мостах вместо стали будут использоваться конструкции из углеродных волокон, которые в десяток  раз легче стали и в разы прочнее её.
   
    Как говорится, будущее начинается сегодня.
   
    Но в нашем конкретном случае это будущее началось ещё позавчера, только не в мостостроении, а в космонавтике и авиации.
    
    Без нано технологий и полученным  благодаря  им  новым материалам  развитие космонавтики и авиации давно бы остановилось.

    После того, как эти материалы прочно обосновались в "крылатых" отраслях, они постепенно начали проникать и в другие области, в том числе, в строительство.
   
    Постепенно – потому что не так это просто отказаться от привычной стали.  И из-за конкретных экономических интересов, и из-за  инертности мышления.
   
    Я знаю нескольких конструкторов с мировым именем, которым принадлежат заводы стальных конструкций.  На них выпускаются именно профили для проектов их владельца…
 
    А об инертности мышления знаю по себе.

    На коллаже в центре на фотографии под номером 1 в моих пальцах видны кусочки полотна из углеродных волокон.

    Между большим  и указательным пальцами правой руки виден и пушистый пучок этих волокон микронной толщины.

    В левой руке такое же полотно толщиной 0.5 мм (!), уже пропитанное специальной смолой и уже схватившееся.

    Сломать, порвать, сжечь его невозможно!
   
    Но обо всём по порядку.
   
    Сколько-то лет назад мне пришлось участвовать в ремонте автомобильного моста, построенного лет тридцать назад над руслом высохшей горной реки.
 
    То есть летом воды там нет, но с наступлением сезона дождей с гор несутся потоки, способные унести не только попавшийся по пути автомобиль, но и обломок скалы весом в десяток тонн.
 
    Вот такой поток после не очень сильного дождя виден на моих снимках  2 и 3.
 
    Снимал я, конечно, не стихию, а повреждённую  железобетонную балку, которую несколькими годами раньше временно отремонтировали доступными тогда методами.
 
    Как видно на снимках, под треснувший участок балки была подведена мощная стальная колонна, а саму балку укрепили  тяжами  – установленными сверху и снизу  стальными профилями, стянутыми высокопрочными болтами диаметром сорок два миллиметра.

    Каждый болт был затянут с усилием десять тонн: если вдруг такой болт  "лопнет", мало не покажется – вылетевший обломок пробьёт любой автомобиль насквозь.

    Поэтому сверху над головками болтов была установлена защитная плита, уменьшившая и без того неширокую проезжую часть.
   
    Перед нами поставили задачу отремонтировать мост, не перекрывая движение по нему. Причём, в результате ремонта надо было  не только убрать защитную плиту, сужавшую мост, но и несколько расширить проезжую часть.
 
    Тогда-то и пришлось мне впервые столкнуться с  новой технологией  –  усилением железобетона полотнами  из углеродных волокон.
 
    Глядя на эти полотнища,  я никак не мог поверить, что они, наклеенные в несколько слоёв общей толщиной всего 4 мм, смогут полностью восстановить прочность треснувшей железобетонной балки  и позволят снять крепивший её металл.
 
    Конечно, работа эта не так проста, она требует знаний и точности. Но результаты просто поразительны: если бы не эти волокна, часть моста надо было бы разобрать, изготовить новые огромные тяжёлые железобетонные балки, изготовить новые железобетонные плиты настила…  И, главное, полностью закрыть на неделю мост на оживлённой трассе…
 
    Я больше всего боялся момента, когда надо будет снимать стяжки – развинчивать гайки на 42- миллиметровых болтах, затянутых, как помнит читатель, на десять тонн.
 
    Гайки развинтили без всяких усилий – углеродные волокна надёжно держали балку.
   
    На снимке номер 7 видно, как выглядел мост после нашего ремонта – не видно даже места, где наклеены полотна из углеродных волокон!
   
    Поэтому,  уверен, что на следующем супер мосту в "ранге"  мирового рекордсмена ванты  будут из этих чудо-волокон.