Титан в строительстве
Титан весьма широко представлен в природе: по массе он составляет 0,44% земной коры. По частоте распространения он является четвертым элементом после алюминия, железа и магния.
Титан плавится в диапазоне температур 1650-1668 °C, что определяет целесообразность его использования для надежной защиты от огня. Титан отличается исключительно высокой сопротивляемостью эрозии, что объясняется образованием на поверхности металла пассивной пленки двуокиси титана. Высоко сопротивление титановых изделий к кавитации. Титан создает также хорошую защиту от шума (0,1 дБ/мм).
В области применения титана в строительстве безусловным мировым лидером является Япония, которая всегда была в авангарде архитектуры. С 1983 г. Ассоциация титана Японии занимается разработкой проблем использование этого металла в строительстве, а с 1987 г. Комитет по контролю качества огнестойких материалов занимается гомологацией огнестойких материалов, включая и титан. Кроме того, в Японии действует научно-исследовательский центр по использованию титана в очистных сооружениях.
В настоящее время в Японии наиболее широкое применение титан находит в качестве кровельного материала, а также материала для облицовки фасадов престижных зданий. Впервые в 1971 г. была изготовлена кровля в виде квадратного титанового листа площадью 50 м2. Этот лист был уложен на крыше одного храма. Однако бум начался лишь с 1983 г., когда на одном здании была уложена титановая кровля площадью 720 м2. Позднее пришла очередь и других зданий. Все стены здания «Камеда» в Осаке были облицованы титановыми листами, а в гостинице «Риджет» на Окинаве старые оконные блоки заменили титановыми. В г. Сумо на здании аквариума установили титановую кровлю, такая же крыша была устроена на бейсбольном стадионе в Кавасаки. В Токио внимание всех пешеходов неизменно привлекает здание правления компании «Elektric Power Company».
Кстати, титановые листы можно анфировать, придавая поверхности различные расцветки (с применением различных красителей). В так называемом морском парке в Иокогаме титановые листы общей массой около 11 тонн были использованы для предупреждения коррозии металлических конструкций.
Наиболее известный случай использования большого количества титана в строительстве — это музей современного искусства им. С. Гуггенхайма в Бильбао.
Еще одна область использования титана — это катодная защита стальной арматуры в бетонных сооружениях в частности, в железобетонных покрытиях автомобильных дорог. Для защиты покрытий от снега применяют соли, которые проникая через бетон в арматуру, вызывают в ней образование ржавчины, что приводит к преждевременному разрушению бетонных плит.
Сейчас в ряде стран титановую проволоку в виде сетки заглубляют в процессе производства до уровня арматуры в количестве около 350 г на м2, а выпуски проволоки подключают к источнику тока. В Италии такой эксперимент был впервые в стране осуществлен на одном участке автомагистрали Солнца (Autostrada del Sole). Благодаря хорошей сочетаемости титана и каменных материалов по температурным коэффициентам линейного расширения титан все чаще используют для защиты исторических памятников. Так, например, в Парфеноне титановые крепежные детали использовали для соединения отдельных частей комплекса, заменив ранее установленные стальные скобы, которые заржавели. Титан не ржавеет и потому сооружению обеспечена долгая жизнь.
Титан плавится в диапазоне температур 1650-1668 °C, что определяет целесообразность его использования для надежной защиты от огня. Титан отличается исключительно высокой сопротивляемостью эрозии, что объясняется образованием на поверхности металла пассивной пленки двуокиси титана. Высоко сопротивление титановых изделий к кавитации. Титан создает также хорошую защиту от шума (0,1 дБ/мм).
В области применения титана в строительстве безусловным мировым лидером является Япония, которая всегда была в авангарде архитектуры. С 1983 г. Ассоциация титана Японии занимается разработкой проблем использование этого металла в строительстве, а с 1987 г. Комитет по контролю качества огнестойких материалов занимается гомологацией огнестойких материалов, включая и титан. Кроме того, в Японии действует научно-исследовательский центр по использованию титана в очистных сооружениях.
В настоящее время в Японии наиболее широкое применение титан находит в качестве кровельного материала, а также материала для облицовки фасадов престижных зданий. Впервые в 1971 г. была изготовлена кровля в виде квадратного титанового листа площадью 50 м2. Этот лист был уложен на крыше одного храма. Однако бум начался лишь с 1983 г., когда на одном здании была уложена титановая кровля площадью 720 м2. Позднее пришла очередь и других зданий. Все стены здания «Камеда» в Осаке были облицованы титановыми листами, а в гостинице «Риджет» на Окинаве старые оконные блоки заменили титановыми. В г. Сумо на здании аквариума установили титановую кровлю, такая же крыша была устроена на бейсбольном стадионе в Кавасаки. В Токио внимание всех пешеходов неизменно привлекает здание правления компании «Elektric Power Company».
Кстати, титановые листы можно анфировать, придавая поверхности различные расцветки (с применением различных красителей). В так называемом морском парке в Иокогаме титановые листы общей массой около 11 тонн были использованы для предупреждения коррозии металлических конструкций.
Наиболее известный случай использования большого количества титана в строительстве — это музей современного искусства им. С. Гуггенхайма в Бильбао.
Еще одна область использования титана — это катодная защита стальной арматуры в бетонных сооружениях в частности, в железобетонных покрытиях автомобильных дорог. Для защиты покрытий от снега применяют соли, которые проникая через бетон в арматуру, вызывают в ней образование ржавчины, что приводит к преждевременному разрушению бетонных плит.
Сейчас в ряде стран титановую проволоку в виде сетки заглубляют в процессе производства до уровня арматуры в количестве около 350 г на м2, а выпуски проволоки подключают к источнику тока. В Италии такой эксперимент был впервые в стране осуществлен на одном участке автомагистрали Солнца (Autostrada del Sole). Благодаря хорошей сочетаемости титана и каменных материалов по температурным коэффициентам линейного расширения титан все чаще используют для защиты исторических памятников. Так, например, в Парфеноне титановые крепежные детали использовали для соединения отдельных частей комплекса, заменив ранее установленные стальные скобы, которые заржавели. Титан не ржавеет и потому сооружению обеспечена долгая жизнь.
Главное, что проектировщики должны иметь в виду, — это высокие технические возможности титана и его характеристики. Главные достоинства титана — это малый удельный вес, высокая прочность, коррозийная стойкость и отсутствие необходимости в каком-либо уходе. По американским стандартам титан должен соответствовать требованиям аэрокосмической промышленности.Титан и изделия из него, отвечающие требованиям ГОСТа пригодны для использования в разных областях, в частности в строительстве. Так, что титан — это металл который еще предстоит открыть.