Maisons en béton - Ce que dit la recherche

Lorsque des ouragans et des typhons hurlent, les débris volent le plus grand danger pour les personnes et les biens. Porté à une vitesse aussi intense, un morceau de bois 2 x 4 deviendra un missile qui peut trancher à travers les murs. Lorsqu'une tornade EF2 a traversé le centre de la Géorgie en 2008, une planche d'un auvent a été arrachée, a pris son envol dans la rue et s'est empalée profondément dans un mur de béton plein adjacent. La FEMA nous dit que c'est un événement courant lié au vent et recommande la construction de chambres sûres.

Des chercheurs de l'Institut national du vent de l'Université Texas Tech à Lubbock ont ​​déterminé que les murs en béton sont suffisamment solides pour résister aux débris volants des ouragans et des tornades. Selon leurs résultats, les maisons en béton sont beaucoup plus résistantes aux tempêtes que les maisons en bois ou même les poteaux en bois avec des plaques d'acier. Les ramifications de ces recherches changent la façon dont nous construisons.

L'étude de recherche

La Debris Impact Facility de Texas Tech est bien connue pour son canon pneumatique, un appareil capable de lancer divers matériaux de différentes tailles à différentes vitesses. Le canon est dans un laboratoire, un environnement contrôlé,

Pour reproduire les conditions de type ouragan dans le laboratoire, les chercheurs ont abattu des sections de mur avec des "missiles" de 15 livres de 2 x 4 lumens jusqu'à 100 mph, simulant des débris transportés par un vent de 250 mph. Ces conditions couvrent toutes les tornades sauf les plus graves. Les vitesses des vents des ouragans sont inférieures aux vitesses modélisées ici. Les tests de missiles conçus pour démontrer les dommages causés par les ouragans utilisent un missile de 9 livres se déplaçant à environ 34 mph.

Les chercheurs ont testé des sections de blocs de béton de 4 x 4 pieds, plusieurs types de coffrages isolants en béton, des poteaux en acier et des poteaux en bois pour évaluer la performance par vent fort. Les sections ont été terminées comme elles le seraient dans une maison terminée: cloisons sèches, isolation en fibre de verre, revêtement en contreplaqué et finitions extérieures de parements de vinyle, de briques d'argile ou de stuc..

Tous les systèmes de murs en béton ont survécu aux tests sans dommage structurel. Cependant, les murs à poteaux légers en acier et en bois n'offraient que peu ou pas de résistance au «missile». Les 2 x 4 les ont déchirés.

Intertek, une entreprise commerciale de tests de produits et de performances, a également effectué des recherches avec son propre canon chez Architectural Testing Inc. Ils soulignent que la sécurité d'une «maison en béton» peut être trompeuse si la maison est construite avec des blocs de béton non renforcés, ce qui offre quelques protections mais pas totales.

Recommandations

Les maisons en béton armé ont prouvé leur résistance au vent sur le terrain pendant les tornades, les ouragans et les typhons. À Urbana, Illinois, une maison construite avec des coffrages isolants en béton (ICF) a résisté à une tornade de 1996 avec un minimum de dommages. Dans le quartier de Liberty City à Miami, plusieurs maisons en béton ont survécu à l'ouragan Andrew en 1992. Dans les deux cas, les maisons voisines ont été détruites. À l'automne 2012, l'ouragan Sandy a détruit les anciennes maisons de construction en bois sur la côte du New Jersey, laissant seules les nouvelles maisons de ville construites avec des coffrages isolants en béton.

Les dômes monolithiques, qui sont faits de béton et de barres d'armature en une seule pièce, se sont révélés particulièrement solides. La construction en béton robuste combinée à la forme du dôme rendent ces maisons innovantes presque imperméables aux tornades, aux ouragans et aux tremblements de terre. Beaucoup de gens ne peuvent pas oublier l'apparence de ces maisons, bien que certains propriétaires courageux (et riches) expérimentent des conceptions plus modernes. Une telle conception futuriste a un ascenseur hydraulique pour déplacer réellement la structure sous le sol avant qu'une tornade ne frappe.

Les chercheurs de la Texas Tech University recommandent que les maisons situées dans les zones sujettes aux tornades construisent des abris à domicile en béton ou en tôle de gros calibre. Contrairement aux ouragans, les tornades sont accompagnées de peu d'avertissement et les pièces intérieures renforcées peuvent offrir plus de sécurité qu'un abri tempête extérieur. Les autres conseils que les chercheurs offrent sont de concevoir votre maison avec un toit en croupe au lieu d'un toit à pignon, et tout le monde devrait utiliser des sangles anti-ouragan pour garder le toit et les poutres droites.

Béton et changement climatique - Plus de recherche

Pour fabriquer du béton, vous avez besoin de ciment, et il est bien connu que la fabrication de ciment libère de grandes quantités de dioxyde de carbone dans l'atmosphère pendant le processus de chauffage. Le secteur du bâtiment est l'un des plus grands contributeurs au changement climatique, et les cimentiers et les personnes qui achètent leur produit sont parmi les plus grands contributeurs à ce que nous savons être la "pollution par les gaz à effet de serre". La recherche de nouvelles méthodes de production rencontrera sans aucun doute la résistance d'une industrie très conservatrice, mais à un moment donné, les consommateurs et les gouvernements rendront les nouveaux procédés abordables et nécessaires.

Une entreprise qui essaie de trouver des solutions est Calera Corporation of California. Ils se sont concentrés sur le recyclage du CO₂ dans la production d'un ciment de carbonate de calcium. Leur processus utilise la chimie de la nature - ce qui a formé les falaises blanches de Douvres et les coquilles des organismes marins?

Le chercheur David Stone a accidentellement découvert un béton à base de carbonate de fer alors qu'il était étudiant diplômé à l'Université de l'Arizona. IronKast Technologies, LLC est en train de commercialiser Ferock et Ferrocrete, fabriqués à partir de poussières d'acier et de verre recyclé.

Béton ultra-haute performance (UHPC) dit Ductal^® a été utilisé avec succès par Frank Gehry au Musée de la Fondation Louis Vuitton à Paris et par les architectes Herzog & de Meuron au Pérez Art Museum Miami (PAMM). Le béton solide et mince coûte cher, mais c'est une bonne idée de regarder ce que les architectes lauréats de Pritzker utilisent, car ils sont souvent les premiers expérimentateurs.

Les universités et les entités gouvernementales continuent d'être les incubateurs de nouveaux matériaux, de recherche et d'ingénierie des composites avec différentes propriétés et de meilleures solutions. Et ce n'est pas seulement du béton - le U.S.Naval Research Laboratory a inventé un substitut du verre, une céramique transparente et résistante comme l'armure appelée spinelle (MgAl₂O₄). Les chercheurs du Concrete Sustainability Hub du MIT concentrent également leur attention sur le ciment et sa microtexture - ainsi que sur la rentabilité de ces nouveaux produits coûteux.