Мегастройки мира: сколько бетона нужно

Бетон — второй по потреблению ресурс на планете после воды. На каждого жителя Земли приходится около тонны цемента в год, и цифра эта растёт. Но по-настоящему масштабы этого материала ощущаешь только на конкретных объектах: когда 27 миллионов кубометров уходят в одну плотину, а для фундамента одного петербургского небоскрёба мобилизуют тринадцать заводов одновременно.

Плотина «Три ущелья»: рекорд, который не побьют ещё долго

Самый бетоноёмкий объект в истории строительства — гидроэлектростанция «Санься» на реке Янцзы в китайской провинции Хубэй. За пятнадцать лет строительства туда ушло 27,2 миллиона кубометров бетона и 463 тысячи тонн стали. Длина плотины — больше 2300 метров, высота — более 100 метров.

В пиковый год, 2000-й, строители укладывали 5,4 миллиона кубометров бетона — это 22 тысячи кубометров в сутки и 550 тысяч в месяц. Все три показателя побили рекорды, державшиеся с советских времён: их прежде устанавливала Жигулёвская ГЭС на Волге.

В 2020 году «Санься» выработала 111,8 млрд кВт·ч электроэнергии за год — абсолютный мировой рекорд для гидростанций. Впрочем, за этими цифрами стоит и другое: при строительстве было затоплено несколько городов и сотни деревень, переселено более миллиона человек.

Бурдж-Халифа: бетон в пустыне заливали только ночью

На строительство самого высокого здания в мире — 828-метрового небоскрёба в Дубае — ушло 330 тысяч кубометров бетона и 55 тысяч тонн стальной арматуры. Строительство заняло шесть лет, с 2004 по 2010 год, и потребовало 22 миллиона человеко-часов.

Главная проблема — жара. Летом в Дубае температура воздуха держится выше 45 градусов, и обычный бетон при такой температуре схватывается слишком быстро, теряя прочность. Инженеры разработали специальный состав, устойчивый к перегреву, а заливку вели исключительно в ночные часы. В смесь добавляли лёд — иначе никак.

На больших высотах возникла другая трудность: подача бетона наверх. Рекорд по высоте подъёма бетонной смеси насосом — 715 метров — был поставлен не в Дубае, а при строительстве гидроэлектростанции Парбати в Индии в 2009 году. Для небоскрёбов эта задача не менее сложна: бетон густеет в трубах, теряет подвижность, и обычное насосное оборудование попросту не справляется.

Именно здесь на стройках появляются специализированные ёмкости для хранения и дозирования смеси — бункер для бетона позволяет контролировать подачу материала в нужном объёме и темпе, без потерь и задержек. На мегастройках с тысячами кубометров в сутки такая точность критична.

Лахта Центр: один бетоновоз в минуту, 49 часов без остановки

В марте 2015 года в Петербурге поставили мировой рекорд, попавший в Книгу Гиннесса: за 49 часов непрерывного бетонирования в основание башни «Лахта Центр» было уложено 19 624 кубометра смеси — на три тысячи кубометров больше, чем прежний рекорд, принадлежавший небоскрёбу Wilshire Grand Center в Лос-Анджелесе.

Для этого одновременно работали 13 бетонных заводов Петербурга и области. Автомиксеры совершили 2540 рейсов. Примерно раз в минуту на площадку въезжал очередной грузовик.

Бетон для фундамента делали не обычный. Петербургский грунт — слабый, насыщенный водой, с нестабильными слоями. Смесь получила повышенную водонепроницаемость и морозостойкость, а в качестве минеральной добавки использовали молотый шлак от производства чугуна — он стабилизирует структуру и замедляет тепловыделение при схватывании. Это важно: при такой массе бетона внутри плиты накапливается огромное количество тепла, и если его не контролировать, конструкция пойдёт трещинами ещё до того, как полностью застынет.

Весь фундамент башни потребовал около 83 тысяч кубометров бетона. Фундамент опирается на 264 сваи диаметром два метра каждая, уходящие на 65 метров в землю, и рассчитан на суммарную нагрузку в 670 тысяч тонн.

Плотина Поларам: новый рекорд суточной заливки

В январе 2019 года рекорд разовой заливки снова был побит — теперь уже в Индии. При строительстве плотины Поларам компания Navayuga Engineering Company за 24 часа уложила 32 315,5 кубометра бетона. Этот показатель внесён в Книгу рекордов Гиннесса как наибольший объём непрерывного бетонирования за сутки.

Плотина строится для решения водного дефицита в штате Андхра-Прадеш: после завершения она обеспечит водоснабжением порядка 20 миллионов человек.

Цифры, за которыми стоит планета

Бетон производят в 156 странах мира. Семьдесят процентов мирового выпуска цемента сосредоточено в десяти странах — и лидер здесь с большим отрывом Китай. Чтобы обеспечить жильём растущее население Земли, по расчётам специалистов, нужно возводить эквивалент одного Парижа ежедневно. Масса цемента, необходимого для производства бетона, превышает суммарную массу всей еды, которую человечество съедает за год.

При этом производство цемента — один из крупнейших источников промышленных выбросов углекислого газа. Альтернативы, сопоставимой по масштабу выпуска и стоимости, пока нет. Профессор Тайлер Лей из Университета Оклахомы формулирует это так: мы критикуем бетон за экологический ущерб, но продолжаем строить из него, потому что ничего другого в таких объёмах просто не существует.

В 2024 году мировой рынок товарного бетона превысил 815 миллиардов долларов. К 2034 году, по прогнозам аналитиков, он вырастет ещё более чем вдвое.