إن آفة الخرسانة الحديثة ، ربما من المستغرب ، الصدأ.
يتم وضع معظم الهياكل الملموسة مع حديد التسليح الصلب لإضافة قوة ، ولكن إذا تآكل المعدن ، فقد يتسبب في فشل الخرسانة قبل الأوان. الجسور ، التي تتعرض للمياه والملح ، هي بعض من الأكثر ضعفا. ما يقرب من ثلث الجسور في الولايات المتحدة تحتاج إلى إصلاح أو استبدالها ، والتي قد تكلف ما يقرب من 400 مليار دولار خلال العقد المقبل.
هناك الكثير من الطرق التي يتعامل بها المهندسون مع الصدأ ، من طلاء حديد التسليح مع الايبوكسي إلى صب الخرسانة الإضافية لشراء بعض الوقت قبل أن يصل الماء إلى حديد التسليح. في النهاية تفشل هذه التدابير أيضًا. الطريقة الوحيدة لمنع الصدأ الإشكالي حقًا هي استخدام حديد التسليح الفولاذ المقاوم للصدأ ، وهو أمر غير رخيص.
وقال ستيفن جيبول ، المؤسس المشارك والمدير التنفيذي في Allium Engineering ، لـ TechCrunch: “من المكلف للغاية استخدامه في كل جسر”. لذا فإن المدن والدول لن تتحول إليها إلا لأكثرها أهمية.
لكن أليوم يقترح حل وسط ، من نوع ما ، من خلال تغطية حديد التسليح العادية مع طبقة رقيقة من الفولاذ المقاوم للصدأ لإطالة الحياة المقصودة للجسر من 30 إلى 100 عام.
وقال صموئيل مكالبين ، المؤسس المشارك ومؤسسة CTO في أليوم: “طالما أننا نحصل على تغطية كاملة للسطح ، فإن الطبقة الرقيقة هي ما يكفي من الفولاذ المقاوم للصدأ إلى حيث ستقاوم التآكل لمئات أو آلاف السنين”.
تم استخدام حديد التسليح من الفولاذ المقاوم للصدأ في بدء التشغيل مؤخرًا في استبدال سطح الجسر على الطريق السريع الأمريكي 101 في مقاطعة ميندوسينو ، كاليفورنيا ، ويتم التخطيط لآخر للالتقاط 91 في ماساتشوستس. كما ساهم في ساحة قارب تجارية في كي ويست ، فلوريدا ، أليوم على وجه الحصر لـ TechCrunch.
حدث TechCrunch
سان فرانسيسكو
|
27-29 أكتوبر ، 2025
بالنسبة للجسور الحرجة التي تحمل الكثير من حركة المرور ، يحدد المهندسون في بعض الأحيان الفولاذ المقاوم للصدأ ، والذي يكلف حوالي خمسة أضعاف أكثر من حديد التسليح العادية. تعتبر الحكومات أن التكاليف الإضافية تستحق العناء إذا لم يكن عليها إغلاق شريان كبير.
ولكن بالنسبة لمعظم الجسور الأخرى ، فإنها تميل إلى تحديد حديد التسليح المغطى بالإيبوكسي ، والذي يتراوح ما بين 25 ٪ إلى 50 ٪ فقط أكثر من حديد التسليح غير المصنفة. يجب أن يكون حديد حديد التسليح المطلية بالإبوكسي في التخزين المغطى ، ويجب تصحيح أي بقع أو نقاط ملحومة في الطلاء ، وكلاهما يضيف تكاليف إضافية غير مباشرة.
تقوم Allium بتدوين حديد التسليح المغطى بالصدأ كبديل عن المغلفة بالإيبوكسي. تهدف الشركة إلى مطابقة سعر طلاء الإبوكسي وربما تقوضه في المستقبل. قال Jepeal ، عند تثبيته ، يجب أن يكلف حديد حديد Allium أقل لأنه لا يلزم التعامل معه بعناية. كما لن تحتاج حديد التسليح في شركة Startup إلى الخرسانة الإضافية التي تتم إضافتها أحيانًا إلى الجسور إلى الصدأ.
وقال جيبيل: “هذه الطبقة الإضافية من الخرسانة ليست هيكلية. إنها تهدف فقط إلى محاولة عزل حديد التسليح وتأخير المدة التي يستغرقها الملح للوصول إلى حديد التسليح”. التخلص من ذلك يمكن أن تقطع استخدام الأسمنت بنسبة تصل إلى 20 ٪. ولأن حديد التسليح ليس عرضة للتآكل ، فيجب أن تسمح لإدارات النقل بتحديد استخدام الأسمنت الخضراء ، والذي يميل إلى أن يكون أقل قلوية من الخلطات القياسية.
ترتدي عملية Allium 7000 رطل من الفولاذ مع طبقة من الفولاذ المقاوم للصدأ ، والأسلاك اللحام بشكل أساسي إلى الخارج حتى تكون مغلفة بالكامل. يتم بعد ذلك تغذية هذه البليتات ، التي تتراوح ما بين ست إلى ثمانية بوصات مربعة و 40 قدمًا ، من خلال سلسلة من البكرات حتى تصل إلى السمك المطلوب ، والتي تتراوح قطرها من ثلث بوصة إلى بضع بوصات.
وقال جيبيل: “من خلال الكسوة مساحة سطح أصغر بطبقة أكثر سمكا والتكامل في عملية الطواحين ، يمكننا أن نفعل شيئًا أرخص بكثير ، وأكثر قابلية للتطوير ، وأسهل بكثير للتحكم في جودة”.
نظرًا لأن البليت يتم تخفيفه ، حيث يصل إلى 150 مرة أطول في هذه العملية ، فإن الفولاذ المقاوم للصدأ يعمل أيضًا. في النهاية ، تنتهي كل قطعة من حديد التسليح بحوالي 0.2 ملم من الكسوة غير القابل للصدأ.
حتى مع هذه الكمية الصغيرة ، “لن تتآكل من خلال هذا الفولاذ المقاوم للصدأ في الخرسانة ، بشكل أساسي” ، قال مكالبين.
