Легкие конструкции в совершенном виде

80-метровый основной пролет этого моста через одну из магистралей в Пекине был возведен за одну ночь. Фото PML

Сегодня Россия продает на мировом рынке около 5 млн т алюминия. То есть практически весь производимый в стране алюминий. Общее потребление алюминия и алюминиевых продуктов на внутреннем рынке в 2015 г. составило 1,5 млн т., в том числе российского первичного алюминия - 780 тыс. тонн. «Производство алюминия потребляет почти 10% всей электроэнергии, вырабатываемой в России. Значит, продавая алюминий, по существу, продается электроэнергия, и те, кто покупает алюминий, покупают энергию в больших объемах», – отмечает доктор технических наук, сотрудник НИЦ «Курчатовский институт» Виктор Цибульский.

Но проблема поиска новых областей применения «крылатого металла», как называют алюминий, не только сугубо российская. Из той же авиации, космонавтики, строительства алюминий активно вытесняется в последнее время композитными материалами. Похоже, пришло время для алюминия спуститься с небес на землю. В буквальном смысле – на землю…

Проект пешеходного моста, который был построен в 2015 году в Дохе (Катар). Фото PML

Еще в 1933 году в Питсбурге на одном из мостов были заменены некоторые стальные элементы конструкции на алюминиевые. Экономия составила… 700 т! Первый полностью алюминиевый мост в США построен в 1946 году.

«В Советском Союзе внимание к алюминиевым мостам проявилось уже в конце 1940-х годов, – поясняет заместитель главного редактора журнала «Металлоснабжение и сбыт», эксперт рынка цветных металлов Леонид Хазанов. – Однако подлинный всплеск интереса к ним пришелся на вторую половину 1950-х – начало 1960-х. Например, в 1959 году проводился конкурс на создание моста через Большую Неву в Ленинграде, и на него было подано 14 проектов, в том числе два – с использованием алюминиевых элементов. Однако пока в нашей стране есть только один алюминиевый мост – Коломенский, построенный в Ленинграде в 1969 году».

А вот в Германии именно в последние два десятилетия обратили серьезное внимание на алюминиевое мостостроение. Поэтому поездка, организованная Алюминиевой ассоциацией России в ФРГ, уже изначально интриговала.

«Первая реакция: «Вы строите мосты из алюминия?!» – «Не верю!» – вполне обычная, – рассказывает Франк Гросс, управляющий директор компании PML в городе Зинген (земля Баден-Вюртенберг). – Тем не менее сейчас мы строим алюминиевые мосты не только в Германии, но и во Франции, в Австралии, Китае, Венгрии. Мы планируем построить в Красноярске алюминиевый пешеходный мост длиной 360 м. Начало строительства – в 2018 году». И уже принято решение о строительстве в том же Красноярске 50-метрового пешеходного моста через речку Кача.

PML использует около 260 видов алюминиевых профилей. Фото автора

Но почему PML? Кстати, штат сотрудников компании – всего 50 человек. Дело в том, что это малое предприятие (по российским стандартам) обладает уникальной компетенцией. Здесь разработана и запатентована технология лазерной сварки алюминиевых конструкций. «Очень тонкий шов, – поясняет Франк Гросс. – Плюс – специальный состав инертной атмосферы, в которой производится сварка. Есть в Германии университеты, которые пытаются доработать эту технологию. А у нас она уже есть».

Но больше всего меня поразили даже не технологические решения, воплощенные в реальные, очень стильные конструкции. Поразила производственная цепочка, которая как бы сама собой, очень естественно выстроилась вокруг (лучше сказать – вдоль) создания алюминиевых мостов.

Специальное подразделение, PML Technology (Швейцария), занимается разработкой программного обеспечения для конструирования мостов. Используются системы 3D-проектирования. В итоге процесс сокращен с четырех недель до четырех часов. Скажем, для моста – а по сути, полноценного здания цилиндрической формы, с полностью закрытой оболочкой – в столице Катара Дохе, потребовалось выполнить около 1000 рабочих чертежей. Понятно, что экономия времени просто огромна. (Вот некоторые параметры алюминиевого моста в Дохе: длина – 84 м, диаметр внешней оболочки – 7 м, вес – 120 т.)

86-метровый пешеходный и велосипедный алюминиевый мост в Гагеннау весит всего 20 тонн. Смонтировали его за два дня.  Фото автора

Статику оболочек для мостов, когда это требуется по проекту, рассчитывает небольшое – 20 сотрудников – архитектурное бюро FormTL, расположенное неподалеку в городке Радольфцелль. Специализация этой динамичной молодой команды – проектирование мембранных оболочек и навесных конструкций. Но посмотрите, каков актив этого компактного коллектива: навесной козырек над Олимпийским стадионом в Киеве (2012); дизайн крыши-мембраны над кампусом университета в Турине; авиационная башня в аэропорту Вены…

Еще одна компания, Schultis из города Ригель, – партнер PML по окраске мостов. Сейчас здесь трудятся 26 человек, а начинали с 3 несколько лет назад. И здесь без ноу-хау не обходится. Порошковая покраска: три слоя – грунтовка, черновой, чистовой – общей толщиной 120–150 мкм; гарантия 5–7 лет, но реально – десятилетия.

Окраска, заметим, нужна только для сварных алюминиевых мостов, которые не подвергаются анодированию. (Анодирование – электрохимический процесс, в результате которого на алюминии образуется прочнейшая оксидная пленка, которая фактически не корродирует.) И тут появляется еще одна мини-компания – 14 сотрудников – из соседней Франции – Atelier Sieffert, партнер PML, производящий сварные мостовые конструкции…

Алюминиевый мост готовится к траспортировке во Францию. Фото автора

То есть на юге Германии и в сопредельных регионах соседних стран создана самая настоящая «алюминиевая долина»! Причем – международная. Кстати, та же PML готова поучаствовать в создании Красноярской алюминиевой долины.

«Цель – создать центр компетенции: разработка и производство алюминиевых мостов и конструкций из алюминия, – поясняет Франк Гросс. – Мы планируем открыть несколько совместных предприятий на территории Российской Федерации. Прежде всего своеобразный аналог PML Technology, а также предприятие, которое будет заниматься непосредственно производством».

По оценкам Франка Гросса, бизнес его компании в России потенциально может составить 50–60 млн евро в год. «В принципе в России возможности для строительства алюминиевых мостов огромные, – считает и Леонид Хазанов. – Во-первых, есть производители алюминиевых полуфабрикатов, во-вторых, в стране надо менять старые и монтировать новые автомобильные и пешеходные мосты едва ли не во всех регионах, и на Урале, и на Камчатке, и на Кавказе. Особо остро этот вопрос стоит в регионах, где множество мелких речушек».

Зинген–Радольфцелль–Гагеннау