И РАЗРУШАТЬ, И СТРОИТЬ

ОТ ФУНДАМЕНТА ДО ТРУБЫ

Все то, чего коснется человек, 
Приобретает нечто человечье. 
Вот этот дом, нам прослуживший век, 
Почти умеет пользоваться речью.

С. Маршак. Все то, чего коснется человек

В 30-е гг. в центре американской резиновой промышленности, городе Акроне, где были сосредоточены крупнейшие фабрики шин, открылся необычный ресторан. Он был целиком построен из резины. На обитых резиновыми панно стенах нарисованы все стадии производства автомобильной шины, начиная от сбора натурального каучука на плантациях и кончая выпуском готовой продукции. Плоские лампы на потолке окружали шины-абажуры. Ноги посетителей ступали по мягкой резиновой обивке пола. Резиной были обиты кресла, столики и буфетные стойки, даже маленькие пепельницы на столах были резиновыми. Вряд ли думали в те годы авторы этого шуточно-рекламного сооружения, что оно станет пророческим. Сейчас резина входит в элементы строительных конструкций, начиная от фундамента и кончая деталями отделки.

Прежде всего применение резины позволяет сделать возводимые здания сейсмоустойчивыми. О том, насколько серьезна данная проблема, говорит тот факт, что только в среднеазиатской части СССР ежегодно регистрируется более 1200 землетрясений. Не меньше, чем сейчас, страдали от землетрясений и наши предки. Так, по свидетельству летописей, в Киеве землетрясения («земля стукну») были в 1091, 1107, 1122, 1126, 1170, 1196, 1230 гг. 1 млн. человеческих жизней, унесенных землетрясениями во всем мире за последние полстолетия,- цифра вполне реальная. Ведь в гибели людей виновны не землетрясения, а возводимые человеком сооружения. И люди это прекрасно понимали и пятьсот, и тысячу лет назад. В 740 г. город Константинополь в течение целого года страдал от таких сильных сейсмических толчков, что император и весь народ жили за пределами города, в чистом поле, в шатрах и палатках, так как опасались, что дома и дворцы могут обрушиться им на головы.

Как же надо строить здания в сейсмоопасных районах, чтобы они были надежными? Пути два: делать сами здания прочнее или возводить обычные строения на особом фундаменте, способном поглощать колебания грунта. Какой путь выгоднее, еще не до конца ясно, но все же второй кажется более перспективным. В его пользу говорят здания, построенные сотни лет назад. Мы с тревогой наблюдаем, как разрушаются мозаичные панно мечетей в Средней Азии, но стоит подумать над тем, почему эти мечети вообще сохранились. Все дело в камышитовых подушках, уложенных в их стенах на уровне земли. Аналогично построена и каменная колонна на территории Татевского монастыря в Закавказье - все здания вокруг нее давным-давно разрушились, а колонна, не имеющая жесткой связи с землей, стоит.

Используя опыт древних строителей, в нашем веке в Японии и США проводили эксперименты по установке зданий на цилиндрических катках, шарах, смазке. Но они так и не воплотились в практические инженерные решения. Проблема осталась.

Применение резины для защиты зданий от разрушений оказалось более эффективным, чем многие предлагавшиеся способы. В Малайзии, например, па «рессоры» из натурального каучука ставят различные здания. Каучуковый фундамент представляет собой многослойные элементы из чередующихся каучуковых блоков и стальных листов. Каждый блок имеет размеры 60X60X30 см. На подобной основе уже возводят мосты и новые дома, со временем предполагается подвести подобный эластичный фундамент и под существующие особо ценные здания. Однако при этом, естественно, возникает вопрос об экономичности подобного строительства. Наверное, ценные свойства натурального каучука являются залогом его более рационального использования.

Дом на амортизаторах построен в Минске. В нем расположилась АСУ Минского метро. Между фундаментом и домом положен 30 - 50-сантиметровый слой виброизоляции из массивных пружин и резиновых прокладок. Стоимость такой виброизоляции составляет всего 2 - 3% от общей стоимости здания. Еще дешевле может обойтись проект, разработанный в Институте транспортного строительства, согласно которому вокруг здания прорывают щель. Ее заполняют пустотелыми упругими элементами из резины. Может быть, это еще один вариант рационального использования старых покрышек?

В мировой практике достаточно примеров строительства сооружений на резиновом фундаменте. В Сан-Франциско, например, в таком здании разместился один из банков. Фундамент сделан из 98 многослойных резиновых амортизаторов. В случае землетрясения они должны позволить зданию перемещаться по горизонтали без ущерба для людей и оборудования. С этой целью по периметру вокруг здания предусмотрен зазор почти полметра. Наверное, строительство подобного здания экономически оправдано - в банке умеют считать деньги.

В строительных конструкциях, которые работают в условиях ударных нагрузок и вибрации, упругость, присущая резине, является важным качеством. Жесткие стальные балки, например, могут получить остаточные деформации и впоследствии своей формы не восстановить. Однако уже разработаны балки, получаемые экструзией из резины, упрочненной проволокой и тканью. Благодаря арматуре такие балки достаточно жестки, чтобы выдерживать необходимые нагрузки, и в то же время достаточно гибки, чтобы восстанавливать форму после значительных ударных нагрузок и вибрации. Кроме всего прочего, эти строительные элементы хорошо противостоят коррозии.

Каучук может улучшить и свойства обычного бетона. Если к цементной массе вместо воды добавить суспензию синтетического каучука, то бетон получает повышенную водонепроницаемость, устойчивость против масел и многих химикатов. Кроме того, он не растрескивается при резком повышении или понижении температуры.

Когда фундамент возведен, можно думать о полах и стенах. «Недавно в Англии резину начали применять в массовых размерах для покрытия бетонных, деревянных или каменных полов, в особенности в публичных местах» - этой заметке, опубликованной в журнале. «Наука и техника», более 60 лет. С тех пор создано много различных тепло- и звукоизоляционных материалов для полов, среди них известный релин (резиновый линолеум), применяемый в жилищном строительстве, эластичные покрытия полов животноводческих ферм и др.

Сколько лет люди строят жилища, столько они использовали герметики - материалы, предохраняющие дом от проникновения дождя, снега, холодного ветра. Сами слова «герметик» и «герметизация» появились в Древней Греции. Считают, что они произошли от имени бога Гермеса - покровителя торговли и ловкости, как физической, так и умственной. Бог умел герметизировать бутылки с вином, обмакивая их горлышко в смолу.

В деревянных домах герметиком служил мох, просмоленная пакля - их клали между бревнами, в кирпичных домах - цементный раствор. И вдруг эти материалы, служившие много лет, оказались непригодными - появилось крупнопанельное строительство. Панели гораздо больше и тяжелее бревен и тем более кирпичей. А чем больше предмет, тем на большую величину он расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении. Меняется погода, меняются размеры панелей и величина зазоров между ними. В такой «пульсирующей» щели пакля сминается, а цементный раствор крошится. Потребовались эластичные герметики, повторяющие за панелью каждое движение без потери герметизирующих свойств. Набор таких герметиков сейчас достаточно широк. Это и тиокол, и по-лпизобутилен, и эластомер гернит, основу которого составляет хлоропреновый каучук.

В атмосферостойких покрытиях нуждается и крыша. Чтобы крыша не протекала, ее долгое время покрывали рубероидом - пропитанной специальным составом лентой картона. Но такое покрытие недолговечно, оно коробится, на его поверхности появляются трещины и в конце концов оно начинает пропускать воду. У рубероида есть еще один недостаток - черный цвет, поэтому покрытие «притягивает» солнечные лучи и нагревает крышу. В летнее время сильный нагрев происходит даже в северных районах, а на юге - это уже настоящее бедствие. Наверное, по этой причине замену такому покрытию нашли именно на юге нашей страны - в Ереване. Там разработали специальный состав, напоминающий резиновый клей. На крышу наносится один слой, после его отверждения операция повторяется, и так 4 раза. Каждый слой отвердевает 2 - 3 ч, так что крыша готова за один день. Если в верхний слой добавить алюминиевую пудру, то крыша здания будет отражать солнечные лучи. Для производства покрытия не надо строить каких-либо специальных заводов или переоборудовать старые цехи - его можно готовить на любом заводе резинотехнических изделий. И хотя компоненты клея сравнительно дешевы - на 10 - 12% меньше стоимости рубероида, все же заманчиво использовать для получения покрытия отходы. Гибкий, прочный, водостойкий и морозоустойчивый кровельный материал можно получить из отходов невулканизованной резины и древесных опилок. Идут в дело и старые покрышки. Так и поступают в Болгарии, где создана линия для переработки старых покрышек в кровельный материал, напоминающий черепицу, но более легкий и прочный, более устойчивый к непогоде. Из одной шины получается 20 пластин. Этот материал может использоваться и для декоративной облицовки стен.

Желая подчеркнуть несерьезность какого-либо замысла, часто говорят: «замок на песке». Но оказывается, из песка действительно можно строить дома без кирпичей, камней и другого прочного материала. Жидкий полиизобутилен позволяет связать песок, превратив его в камни. Песок замешивают с полиизобутиленом (0,5 - 3% по весу) и полученную смесь заливают в деревянные формы. Через сутки получают прочные кирпичи (в ФРГ из таких кирпичей уже построено несколько экспериментальных домиков). А если ввести в смесь меньше каучука, образуется хороший строительный раствор, который и скрепит «песочные» кирпичи.

Проблема утепления жилищ всегда стояла остро, особенно в северных районах. Многое, конечно, зависит от проектировщиков. Традиционные отопительные системы несовершенны. Мало того что массивные радиаторы, стояки и трубы не украшают комнат, батареи то пышут жаром, то в холодные дни вдруг как назло замерзают, то неожиданно текут. Специалисты считают, что время парового и водяного отопления сочтено. Внимание привлекают электрические отопительные системы, представляющие собой электропроводящие обогревающие краски и обои. Опыты с такими обоями ведутся во многих странах. Материал самый различный, в том числе эластомерные композиции. Обои могут работать при безопасных напряжениях (30 - 40 В), а температуру их поверхности легко регулировать.

Однако не все зависит от строителей. Много тепла неэкономно расходуют и сами жильцы через неутепленные окна, двери. Если же оснастить дверное полотно по контуру резиновой тороидальной оболочкой, заполненной газом, то дверь не потребует дальнейшего утепления. Плотное прилегание двери регулируется подкачкой газа. А как быть в производственных цехах, на складах, где оживленное движение тележек, автокаров и т. п. и где постоянно «гуляют» сквозняки? Держать двери открытыми невозможно, а на их открытие и закрытие тратится много времени. Для подобных случаев предназначены резиновые двухстворчатые двери. Они открываются непосредственно передней частью транспорта, а закрываются сами. Чтобы избежать столкновений транспорта, их снабжают прозрачными окнами из пластмассы.

Многие годы оконные стекла вставляли на замазке. Теперь созданы ленты, способные ее заменить. Одна ее сторона покрыта слоем эластичного и липкого этиленпропиленового сополимера, с которым стекло прочно соединяется. А так как лента эластична, между стеклом и рамой не остается щелей, через которые проникает холодный воздух, даже если стекло вырезано не совсем по размеру.

Итак, с помощью резины возведен фундамент, стены и крыша дома, в нем стало тепло и уютно, плохо только, что дымовая труба соседнего дома отравляет воздух. Дом построен давно, другие строения вокруг него становятся все выше, и загрязненность воздуха чувствуется все острее. Удастся ли что-нибудь сделать с уже построенной дымовой трубой? Оказывается, ее можно нарастить надувными элементами и выбрасывать дым повыше. Можно вывести трубу даже за облака - построить легкие надувные трубы-дирижабли и из них составить дымоход.