Konkrete Häuser - was die Forschung sagt

Wenn Hurrikane und Taifune heulen, besteht die größte Gefahr für Menschen und Sachwerte in herumfliegenden Trümmern. Ein 2 x 4-Stück Bauholz wird mit so hoher Geschwindigkeit zu einer Rakete, die durch Wände schneiden kann. Als sich 2008 ein EF2-Tornado durch Zentralgeorgien bewegte, wurde ein Brett von einer Markise abgerissen, flog über die Straße und stieß sich tief in eine angrenzende feste Betonmauer. Die FEMA teilt uns mit, dass dies eine häufige Veranstaltung im Zusammenhang mit Wind ist, und empfiehlt den Bau sicherer Räume.

Forscher des National Wind Institute der Texas Tech University in Lubbock haben festgestellt, dass Betonwände stark genug sind, um fliegenden Trümmern von Hurrikanen und Tornados standzuhalten. Häuser aus Beton sind nach ihren Erkenntnissen wesentlich sturmsicherer als Häuser aus Holz oder sogar Holzpfosten mit Stahlplatten. Die Auswirkungen dieser Forschungsstudien verändern die Art und Weise, wie wir bauen.

Die Forschungsstudie

Die Debris Impact Facility von Texas Tech ist bekannt für ihre pneumatische Kanone, mit der verschiedene Materialien unterschiedlicher Größe mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten abgefeuert werden können. Die Kanone befindet sich in einem Labor, einer kontrollierten Umgebung,

Um hurrikanähnliche Bedingungen im Labor zu duplizieren, schossen die Forscher Wandabschnitte mit bis zu 160 km / h (15 Pfund) "Raketen" aus 2 x 4 Holz und simulierten Trümmer, die in einem Wind von 250 km / h (250 km / h) transportiert wurden. Diese Bedingungen umfassen alle bis auf die schwersten Tornados. Hurrikanwindgeschwindigkeiten sind geringer als die hier modellierten Geschwindigkeiten. Raketentests, die Schäden durch Wirbelstürme nachweisen sollen, verwenden eine 9-Pfund-Rakete, die sich über 34 Meilen pro Stunde bewegt.

Die Forscher testeten 4 x 4-Fuß-Abschnitte aus Betonstein, verschiedenen Arten isolierender Betonformen, Stahlstützen und Holzstützen, um die Leistung bei starkem Wind zu bewerten. Die Abschnitte wurden wie in einem fertigen Haus fertiggestellt: Trockenbau, Glasfaserisolierung, Sperrholzummantelung und Außenverkleidungen aus Vinylseitenwand, Lehmziegeln oder Stuck.

Alle Betonwandsysteme überstanden die Tests ohne bauliche Schäden. Leichte Ständerwände aus Stahl und Holz boten jedoch wenig oder gar keinen Widerstand gegen die "Rakete". Die 2 x 4 rissen durch sie hindurch.

Intertek, ein kommerzielles Produkt- und Leistungstestunternehmen, hat auch mit einem eigenen Kanon bei Architectural Testing Inc. nachgeforscht. Sie weisen darauf hin, dass die Sicherheit eines "Betonhauses" trügerisch sein kann, wenn das Haus aus einem unbewehrten Betonstein gebaut wird, der bietet einige schutzmaßnahmen aber nicht total.

Empfehlungen

Häuser aus Stahlbeton haben sich bei Tornados, Wirbelstürmen und Taifunen auf dem Feld als windbeständig erwiesen. In Urbana, Illinois, hat ein Haus mit isolierenden Betonformen (ICFs) einem Tornado von 1996 mit minimalem Schaden standgehalten. Im Stadtteil Liberty City in Miami überlebten 1992 mehrere Häuser aus Beton den Hurrikan Andrew. In beiden Fällen wurden benachbarte Häuser zerstört. Im Herbst 2012 hat der Hurrikan Sandy die älteren Holzhäuser an der Küste von New Jersey in die Luft gesprengt und die neueren Stadthäuser mit isolierenden Betonformen verlassen.

Als besonders stark haben sich monolithische Kuppeln erwiesen, die aus Beton und Bewehrung in einem Stück bestehen. Die robuste Betonkonstruktion in Kombination mit der Kuppelform machen diese innovativen Häuser nahezu unempfindlich gegen Tornados, Hurrikane und Erdbeben. Viele Menschen kommen jedoch nicht über das Aussehen dieser Häuser hinweg, obwohl einige tapfere (und wohlhabende) Hausbesitzer mit moderneren Designs experimentieren. Ein solches futuristisches Design verfügt über einen hydraulischen Auftrieb, um die Struktur tatsächlich unter die Erde zu bewegen, bevor ein Tornado zuschlägt.

Forscher der Texas Tech University empfehlen, dass Häuser in Gebieten, die von Tornados betroffen sind, in Wohngebäuden Schutzräume aus Beton oder dickem Blech errichten. Im Gegensatz zu Hurrikanen werden Tornados kaum gewarnt, und verstärkte Innenräume bieten mehr Sicherheit als ein Schutz vor äußeren Stürmen. Andere Ratschläge, die Forscher geben, lauten: Gestalten Sie Ihr Zuhause mit einem Walmdach anstelle eines Satteldachs, und jeder sollte Hurrikangurte verwenden, um das Dach und die Hölzer gerade zu halten.

Beton und Klimawandel - Mehr Forschung

Für die Betonherstellung wird Zement benötigt, und es ist allgemein bekannt, dass bei der Herstellung von Zement während des Erhitzungsprozesses große Mengen Kohlendioxid an die Atmosphäre abgegeben werden. Das Baugewerbe leistet einen der größten Beiträge zum Klimawandel, und Zementhersteller und die Menschen, die ihr Produkt kaufen, leisten einen der größten Beiträge zur sogenannten "Treibhausgasverschmutzung". Die Erforschung neuer Produktionsmethoden wird zweifellos auf Widerstand einer sehr konservativen Industrie stoßen, aber irgendwann werden Verbraucher und Regierungen neue Verfahren erschwinglich und notwendig machen.

Ein Unternehmen, das nach Lösungen sucht, ist die Calera Corporation aus Kalifornien. Sie haben sich auf das Recycling von CO konzentriert₂ Emissionen in die Herstellung eines Calciumcarbonat-Zements. Ihr Prozess nutzt die in der Natur vorkommende Chemie - was die weißen Klippen von Dover und die Schalen von Meeresorganismen bildete?

Der Forscher David Stone entdeckte als Doktorand an der University of Arizona versehentlich einen Beton auf Eisencarbonatbasis. IronKast Technologies, LLC vertreibt Ferock und Ferrocrete aus Stahlstaub und recyceltem Glas.

Ultrahochleistungsbeton (UHPC), bekannt als Ductal^® wurde erfolgreich von Frank Gehry im Museum der Louis Vuitton Foundation in Paris und von den Architekten Herzog & de Meuron im Pérez Art Museum Miami (PAMM) eingesetzt. Der starke, dünne Beton ist teuer, aber es ist eine gute Idee zu beobachten, was die Pritzker Laureate-Architekten verwenden, da sie oft die ersten Experimentatoren sind.

Universitäten und Regierungsstellen sind weiterhin die Inkubatoren für neue Materialien, Forschungs- und Konstruktionsverbunde mit unterschiedlichen Eigenschaften und besseren Lösungen. Und es ist nicht nur konkret - das US Naval Research Laboratory hat einen Glasersatz erfunden, eine transparente, rüstungsstabile Keramik namens Spinell (MgAl₂Ö₄). Forscher am Concrete Sustainability Hub des MIT konzentrieren ihre Aufmerksamkeit auch auf Zement und dessen Mikrotextur - sowie auf die Kosteneffizienz dieser neuen und teuren Produkte.