ΑΛΟΥΜΙΝΙΟ

Το αλουμίνιο ή αργίλιο είναι το τρίτο κατά σειρά στοιχείο μετά το οξυγόνο και το πυρίτιο που απαντάται στον στερεό φλοιό της γης. Προέρχεται από το ορυκτό (ή μείγμα ορυκτών) βωξίτης και αποτελεί υλικό φυσικής προέλευσης. Το αλουμίνιο σήμερα είναι, μετά τον σίδηρο, το συχνότερα χρησιμοποιούμενο μέταλλο.

ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ

Το αργίλιο, εκτός από τον βωξίτη, βρίσκεται στη φύση στα ορυκτά της αργίλου και στους κρυστάλλους του ρουμπινιού, του ζαφειριού και του κορουνδίου αλλά και σε πολύ μεγάλο αριθμό πυριτικών κυρίως ορυκτών. Σε αντίθεση όμως με τον σίδηρο, τον χαλκό και τον χρυσό, το αλουμίνιο δεν υπάρχει στη φύση απομονωμένο ή σε απλές χημικές ενώσεις και γι’ αυτό το λόγο η απομόνωση του καθυστέρησε πολύ ιστορικά. Η παραγωγή του αλουμινίου κατέστη δυνατή μετά την ανακάλυψη και την διάδοση του ηλεκτρισμού. Η ανακάλυψη του στοιχείου πιστώνεται στον Humphry Davy το 1807. Το 1825, ο Δανός Hans Christian Oersted, χημικός και φυσικός, κατάφερε να απομονώσει το αλουμίνιο ως στοιχείο και να το παράγει, όταν κατεργάστηκε άνυδρο χλωριούχο αργίλιο με αμάλγαμα καλίου, μέθοδος που παρουσιάστηκε στη συνέχεια αναλυτικά το 1827 από τον Friedrich Wohler, Γερμανό χημικό, ο οποίος βελτίωσε σημαντικά την μέθοδο αυτήν. Το 1854, ο Γάλλος χημικός Henri StClaire Deville επινοεί την πρώτη εμπορική μέθοδο βιομηχανικής παραγωγής του. Τότε, το κόστος του αργιλίου ήταν υψηλότερο από αυτό του χρυσού και του λευκόχρυσου. Οι πρώτες εταιρείες παραγωγής αλουμινίου γεννήθηκαν το 1888 στη Γαλλία, την Ελβετία και τις Ηνωμένες Πολιτείες της Αμερικής. Το 1889 ο Αυστριακός Friedrich Bayer, εφευρίσκει τη μέθοδο παραγωγής μεγάλων ποσοτήτων αλουμίνας από βωξίτη.

Μετά την εξόρυξή του, ο βωξίτης μετατρέπεται σε αλουμίνα (οξείδιο του αργιλίου) και στη συνέχεια μέσω της ηλεκτρόλυσης μετατρέπεται στο γνωστό μας μέταλλο αλουμίνιο, υλικό πραγματικά πολύτιμο για την παγκόσμια βιομηχανία και οικονομία. Ανάμεσα στις κορυφαίες χώρες παραγωγής πρωτόχυτου αλουμινίου στην Ευρώπη βρίσκεται η Ελλάδα καθώς κατέχει την 7η θέση στη σχετική κατάταξη σύμφωνα με μελέτη της ICAP CRIF.

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

Το αλουμίνιο έχει υψηλή ανθεκτικότητα απέναντι στην ατμοσφαιρική διάβρωση. Δεν μαγνητίζεται και δεν είναι τοξικό. Ακόμα και σε περίπτωση πυρκαγιάς δεν καίγεται εύκολα και δεν απελευθερώνει βλαπτικές ουσίες για τον άνθρωπο ή το περιβάλλον.

Επίσης, το αλουμίνιο διαθέτει καλές μηχανικές αντοχές, κυρίως αντοχή σε εφελκυσμό, διάτμηση και θλίψη. Έχει μικρή θερμική διαστολή και οι αρχικές διαστάσεις του διατηρούνται ακόμη και έπειτα από πολλά χρόνια. Είναι πολύ καλός αγωγός του ηλεκτρισμού.

Το αλουμίνιο είναι υλικό που ανακυκλώνεται 100% χωρίς να χάνει καμιά από τις ιδιότητές του. Μάλιστα στη φάση της ανακύκλωσης απαιτείται μόνο το 5% της ενέργειας που απαιτήθηκε για την παραγωγή του. Είναι εύπλαστο, ελάσιμο, όλκιμο και μπορεί να διαμορφωθεί σε κάθε σχήμα το οποίο διατηρεί αναλλοίωτο στην συνέχεια.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΑΛΟΥΜΙΝΙΟΥ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ

Το αλουμίνιο αποτελεί ιδιαίτερα εύχρηστο και ανθεκτικό υλικό για ποικίλες αρχιτεκτονικές εφαρμογές και ενδείκνυται ιδιαίτερα για περιπτώσεις όπου απαιτείται θερμική/χημική αδράνεια.

Παράδειγμα εφαρμογής όπου το αλουμίνιο έχει φέρει επανάσταση, είναι τα κουφώματα και οι προσόψεις των κτιρίων. Είναι πραγματικά θεαματική η βελτίωση της θερμικής συμπεριφοράς των ανοιγμάτων χάρη στη χρήση προφίλ αλουμινίου στους σκελετούς των κουφωμάτων.

Το μικρό βάρος του αλουμινίου σε σχέση με τον χάλυβα ή άλλα μέταλλα, επιτρέπει την κατασκευή ελαφριών προσόψεων σε κατασκευές μεγάλου ύψους, όπως ουρανοξύστες ή εμπορικά κέντρα.

Η χημική αδράνεια του αλουμινίου σε σχέση με τα ατμοσφαιρικά σωματίδια αποτελεί πολύ σημαντική ιδιότητα ως προς την διάρκεια των κατασκευών στον χρόνο. Το αλουμίνιο ουσιαστικά δεν φθείρεται από το πέρασμα του χρόνου και διατηρεί αναλλοίωτες τις ιδιότητές του. Αυτή η ιδιότητα οφείλεται στην αυτόματη δημιουργία ενός αόρατου στρώματος οξείδωσης στην επιφάνεια του μετάλλου, το οποίο «σφραγίζει» το μέταλλο από την περαιτέρω οξείδωση.

Το αλουμίνιο χρησιμοποιείται πια σε ποικιλίες εφαρμογών, όπως πέργκολες, περσίδες, επενδύσεις όψεων σε φύλλα, κ.λπ.

Υλικό ιδιαίτερα μοντέρνο στην όψη, λόγω της ανοιχτόχρωμης μεταλλικής λάμψης του, το αλουμίνιο προσφέρεται κυρίως για μοντέρνας αισθητικής εφαρμογές. Ωστόσο, η επεξεργασία του μετάλλου έχει δημιουργήσει ποικίλες τεχνικές επεξεργασίας της όψης του, που το καθιστούν κατάλληλο για μεγάλο εύρος περιπτώσεων. Τέτοιες τεχνικές είναι για παράδειγμα αυτή της ανοδίωσης, που επιτρέπει την βαφή της επιφάνειας σε διάφορους μεταλλικούς τόνους (χρυσό, χάλκινο, καφέ, κ.λπ.). Επίσης, συχνά συναντάμε τεχνικές εκτύπωσης της επιφάνειας του αλουμινίου με μοτίβα άλλων υλικών, όπως ξύλου και πέτρας. Όλο και συχνότερα, λοιπόν, συναντάμε κουφώματα αλουμινίου που μιμούνται πιστά την όψη ξύλινων κουφωμάτων και μπορούν να δώσουν λύση σε ειδικών απαιτήσεων έργα.

ΚΑΙ ΜΙΑ ΙΣΤΟΡΙΑ…

Στο μυθιστόρημα του «Από τη Γη τη Σελήνη» (1865), ο Ιούλιος Βερν οραματίστηκε και περιέγραψε τρεις αστροναύτες να εκτοξεύονται στη Σελήνη μέσα σε μια κάψουλα από αλουμίνιο, μέσω ενός τεράστιου κανονιού. Πράγματι έναν αιώνα μετά (το 1969), η σεληνάκατος Columbia του «Απόλλων» που εκτοξεύτηκε στη Σελήνη από το διαστημικό πρόγραμμα των ΗΠΑ, ήταν κατασκευασμένη κυρίως από κράματα αλουμινίου.

ΜΠΑΜΠΟΥ

Το μπαμπού είναι φυσική πρώτη ύλη που προέρχεται από τον ξυλοποιημένο βλαστό του ομώνυμου φυτού της οικογένειας Bambusoideae. Αποτελεί σύνθετο υλικό, όπως και το ξύλο, παρόλο που επιστημονικά το μπαμπού δεν θεωρείται δέντρο, αλλά είδος χλόης. Ωστόσο το μπαμπού έχει τη δυνατότητα να αναπτύσσεται σε σημαντικό ύψος και να δημιουργεί ξυλώδεις κυλινδροειδείς βλαστούς με τους γνωστούς χαρακτηριστικούς κόμπους.

ΠΡΟΕΛΕΥΣΗ

Υπάρχουν δεκάδες διαφορετικές ποικιλίες μπαμπού ανάλογα με την γεωγραφική τοποθεσία και το κλίμα, ωστόσο δεν θεωρούνται όλες κατάλληλες για χρήση στην κατασκευή κτιρίων. Υλικό με πολύ παλιά ιστορία ιδίως στην Ασία, το μπαμπού πέρα από εφαρμογές στην καθημερινή ζωή, προσφέρει εκπληκτικές δυνατότητες κατασκευής. Οι Κινέζοι και οι άλλοι λαοί της νοτιοανατολικής Ασίας χρησιμοποίησαν το μπαμπού από την αρχαιότητα σε μια τεράστια ποικιλία εφαρμογών, που περιλαμβάνουν από την κατασκευή αντικειμένων, επίπλων, μαγειρικών σκευών, υφασμάτων, εργαλείων, μέχρι την κατασκευή κτιρίων και ναών. Σε αυτό συνετέλεσε η ύπαρξη μεγάλων δασών μπαμπού στην Ασία και ιδίως στην Κίνα, που διαθέτει τη σημαντικότερη παγκοσμίως παραγωγή.

ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ

Ως κύρια πλεονεκτήματα που προσφέρει το μπαμπού ως πρώτη ύλη, θα ξεχωρίζαμε αφενός την ευκολία της επεξεργασίας του και αφετέρου την διαθεσιμότητά του, καθώς αποτελεί το πιο γρήγορα αναπτυσσόμενο φυτό ξυλείας στον κόσμο. Ο ρυθμός ανάπτυξης του μπαμπού ξεπερνάει κατά πολύ αυτόν του μέσου φυτού, κάτι το οποίο επιτρέπει την συνεχή ανανέωση των δασών μπαμπού. Για αυτό τον λόγο το μπαμπού βρίσκεται σε πλεονεκτική θέση μεταξύ των βιώσιμων υλικών του μέλλοντος.

Άλλο σημαντικό χαρακτηριστικό του μπαμπού αποτελεί η τεράστια μηχανική αντοχή του, καθώς είναι μεν ελαφρύ υλικό αλλά διαθέτει σημαντική αντοχή σε κάμψη, θλίψη, εφελκυσμό, κάτι που έχει δημιουργήσει το προσωνύμιο «φυτικό ατσάλι». Πράγματι, κάποιοι τύποι μπαμπού συγκρίνονται σε αντοχή με το ατσάλι. Το χαρακτηριστικό αυτό, σε συνδυασμό με την ελαστικότητα των ινών που αποτελούν το μπαμπού του προσδίδουν σημαντικά κατασκευαστικά πλεονεκτήματα και το καθιστούν κατάλληλο για χρήση σε φέροντα στοιχεία κατασκευών (σκελετοί κτιρίων, στέγες, ζευκτά, δικτυώματα, σκαλωσιές).

Σήμερα η χρήση του μπαμπού ως δομικού υλικού είναι ευρεία κυρίως εκτός Ευρώπης και συγκεκριμένα στην Κίνα, στην Ανατολική Ασία, στην Ινδονησία, στην Ινδία, στην Αφρική και στην Λατινική Αμερική. Ειδικά στην Λατινική Αμερική, η Κολομβία αποτελεί πρωτοπόρο στην έρευνα των κατασκευαστικών ιδιοτήτων και μηχανικών αντοχών του μπαμπού και είναι η πρώτη χώρα που ενέταξε το μπαμπού στους οικοδομικούς κανονισμούς, ορίζοντας πρότυπα κατασκευής και προδιαγραφές ποιότητας.

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΤΟΥ ΜΠΑΜΠΟΥ ΣΤΗΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ

Οι εφαρμογές του μπαμπού ως δομικού υλικού είναι πολύ διαδεδομένες, τόσο στην κατασκευή του φέροντος οργανισμού των οικοδομών (υποστυλώματα, δοκάρια, κ.λπ.) όσο και στην κατασκευή στοιχείων πλήρωσης (εσωτερικοί τοίχοι, επενδύσεις, επικαλύψεις στεγών). Το μπαμπού πρωταγωνιστεί στην αρχιτεκτονική πολλών περιοχών της Νότιας και της Ανατολικής Ασίας στον τομέα της οικιστικής αρχιτεκτονικής αλλά και της αρχιτεκτονικής των δημοσίων κτιρίων και των ναών.

Σημαντικό ρόλο στην κατασκευή με μπαμπού παίζει η ανάπτυξη εξειδικευμένης τεχνογνωσίας από τους λαϊκούς μάστορες στην πορεία της ιστορίας. Η χρήση ειδικών συνδέσμων μεταξύ των κορμών μπαμπού (συχνά σε συνδυασμό με άλλα υλικά, όπως σχοινί, καλάμι, μέταλλο, κ.λπ.) δίνει την δυνατότητα συναρμογής κομματιών για τη συναρμολόγηση σύνθετων τρισδιάστατων δομών, όπως στεγών. Ακόμα ποικίλες τεχνικές κάμψης του κορμού κυρίως με θέρμανση, έδωσαν την δυνατότητα να κατασκευάζονται καμπύλες, οργανικές μορφές μεγάλης αντοχής.

Το μπαμπού μπορεί ακόμα να χρησιμοποιηθεί ως υλικό επένδυσης σε μη φέροντα ή διακοσμητικά στοιχεία. Αυτά μπορεί να είναι εσωτερικά διαχωριστικά, πλεκτές κατασκευές (ψάθες) ακόμα και ξύλινα δάπεδα για κατοικίες. Η 100% φυσική προέλευσή του καθιστά το μπαμπού υλικό μη τοξικό για το περιβάλλον και για τον άνθρωπο, με ζεστή υφή και ευχάριστη αίσθηση. Η σημερινή ανάγκη για βιώσιμα υλικά αποτελεί ευνοϊκή συγκυρία για τη χρήση του μπαμπού στις κατασκευές και για το λόγο αυτό η έρευνα εστιάζει ολοένα και περισσότερο στην ανάπτυξη νέων υποπροϊόντων/παραγώγων του μπαμπού με βελτιωμένες μηχανικές ιδιότητες αλλά και με νέες υφές που να δίνουν δυνατότητες δημιουργικής εκμετάλλευσής του.

ΚΑΙ ΜΙΑ ΙΣΤΟΡΙΑ…

Στην Κινεζική ποίηση και μυθολογία, το μπαμπού συμβολίζει τις αρετές που πρέπει να διακρίνουν έναν άνθρωπο. Έτσι, συναντάμε πολλά αλληγορικά ποιήματα που παραλληλίζουν την ευθύτητα, την δύναμη, την ευελιξία και την αντοχή με τις αντίστοιχες φυσικές ιδιότητες που παρουσιάζει το μπαμπού.