Ferrocment per a la construcció d'embarcacions
S'han construït embarcacions de ferrociment i ara operen a, entre altres llocs, l'Índia, Ceilan, Uganda, Dahomey, Nova Guinea, Tailàndia, Samoa, Nova Caledònia, Fiji, Hong Kong, Filipines, Cuba, Equador, la República Popular de la Xina. , Vietnam del Sud, Iran, Egipte, Brasil i les Bahames. Aquest creixement constant de l'aplicació als països en desenvolupament afegeix constantment a la nostra comprensió de les propietats inusuals del ferrociment i de com aquesta capa fina de ciment altament reforçat pot proporcionar un material de construcció d'embarcacions sorprenentment fort, però senzillament fabricat.
Les aplicacions de ferrociment per a la construcció d'embarcacions poden contribuir al desenvolupament econòmic i al benestar general de la gent dels països en desenvolupament, especialment a mesura que la fusta de qualitat adequada per a vaixells es fa escassa a causa de l'habitatge i altres demandes de la població en ràpid augment. A més, la fusta de qualitat sovint té una vida limitada: a les aigües tropicals els teredos l'ataquen, i en moltes regions costaneres però àrides (com la regió del Mar Roig) l'acció de l'assecat del sol afecta seriosament les embarcacions de fusta tirades a la platja. En conseqüència, molts vaixells duren tan poc que els propietaris estan contínuament endeutats: no poden pagar el préstec inicial abans de necessitar nous préstecs per substituir els vaixells gastats.
Dels dos tipus generals de construcció d'embarcacions de ferrociment, un s'ha practicat en molts països del món i l'altre ha trobat una aplicació típica a la República Popular de la Xina. El primer inclou embarcacions d'estil occidental amb cascs construïts amb tecnologia d'última generació per a la pesca en aigües profundes o l'esbarjo. Sovint, tan complicat com altres mètodes de construcció d'embarcacions, aquest tipus de construcció requereix una mica de mà d'obra qualificada, és relativament car i als països en desenvolupament s'adapta principalment a les drassanes equipades. L'experiència amb aquest enfocament es remunta a una dècada. Alguns exemples típics són els projectes de la FAO a Tailàndia* i Uganda, els projectes de l'ONUDI a Fiji i la construcció comercial de vaixells pesquers a Hong Kong. El panell recomana que els països en desenvolupament iniciïn programes de ferrociment per a aquest tipus d'embarcacions de ferrociment oceànics només amb una supervisió d'experts, amb un èmfasi extrem en el control de qualitat i en un vaixell ben equipat. En aquestes condicions, es poden fabricar embarcacions que contribueixin significativament al desenvolupament de la pesca en aigües profundes.
FERROCIMENT PER A ARTESANS DE DISSENY LOCAL
El segon tipus d'aplicació de ferrociment és la construcció de cascs senzills i autòctons dissenyats per a un ús en aigües suaus, com ara els sampans de ferrociment construïts per milers a la República Popular de la Xina. A l'apèndix A, es comenten aquestes tècniques xineses i les fotografies mostren clarament les condicions poc sofisticades en què una comuna rural produeix vaixells bastant grans i molt satisfactoris a un ritme d'aproximadament un per dia. Aquesta experiència demostra que, a diferència de les embarcacions d'aigües profundes, aquestes embarcacions de ferrociment es poden construir amb confiança dins dels estàndards inferiors que es poden aconseguir a les zones rurals d'un país no industrialitzat.
Els vaixells de treball autòctons (com ara sampans, canoes, chows i el tipus d'embarcació utilitzat als rius Ganges, Nil, Zaire [Congo] i Mekong) amb cascs corbats de 25 a 60 peus d'eslora són ideals per a les característiques úniques del ferrociment i tenen millor avantatge d'ells. El ferrociment obté una gran força en les formes corbes. La manca d'especificacions de disseny, una preocupació dels arquitectes navals que ara treballen en vaixells d'aigües profundes, és relativament poc important per a aquestes embarcacions. Requereixen una tecnologia i un control de qualitat menys estrictes perquè pateixen molt menys estrès i perill que els vaixells d'aigües profundes.
Els vaixells autòctons són principalment de casc, cosa que permet maximitzar l'estalvi de costos del ferrociment per al constructor. (En un vaixell d'estil occidental, els accessoris interns sovint representen un alt percentatge dels costos; qualsevol estalvi en el casc és una petita part del cost total.) Els vaixells d'estil indígena es construeixen millor a nivell local, per les disponibles habitualment i de baix cost. mà d'obra supervisada per un tècnic format.
Les embarcacions autòctones sovint no tenen motor, almenys per un motor intern, de manera que les qüestions sobre el suport adequat del casc per a la vibració de l'eix de transmissió (la manca de la qual va provocar una famosa fallada del ferrociment en un país en desenvolupament) són irrellevants. No obstant això, els vaixells es poden alimentar amb facilitat externament, un avantatge important quan els vaixells de fusta existents són massa fràgils per agafar el poder (com al delta del Ganges).
Diversos panelistes van considerar que s'hauria d'explorar l'ús de motors fora borda de "cua llarga", en els programes de desenvolupament de cascs de ferrociment simples. Aquests motors són utilitzats per milers a Tailàndia per la seva senzillesa, lleugeresa i versatilitat.
El ferrociment, amb la seva adaptabilitat a les corbes, pot millorar els dissenys locals permetent suavitzar les cantonades requerides per la construcció actual de taulons.
El pes no és un factor important en els cascs de desplaçament dels vaixells d'estil indígena, tot i que sovint ja són tan pesats que la conversió a ferrociment pot produir un pes equivalent o més lleuger.
CONSTRUCCIÓ D'UNA BARCA DE FERROCIMENT
Als països industrialitzats, molts vaixells de ferrociment es construeixen en patis llunyans de l'aigua, però als països en desenvolupament les obres de construcció probablement estaran a la vora de l'aigua a causa de les dificultats de transport. S'ha de triar una ubicació davant del mar tenint en compte clarament la mida de l'embarcació, el seu calat i el seu llançament.
Tot i que el lloc ha de ser accessible per al lliurament de material de construcció, es pot ubicar lluny dels ports comercials perquè els equips i les eines necessàries són portàtils. El ciment i la malla de filferro, tal com s'embalen normalment per a l'enviament, poques vegades dicten l'elecció d'un lloc, però la disponibilitat de sorra pot ser important a les zones on el transport a granel és particularment difícil. L'electricitat pot ser desitjable en alguns casos, però no és necessària. Caldrà un refugi per protegir el ciment no utilitzat i millorar les condicions de treball a les zones de pluja. A les regions fluvials i costaneres, on la necessitat d'embarcacions pot estar molt dispersa, o a les zones on les inundacions i els canvis de terreny fan que un sol lloc de construcció sigui menys pràctic, tota la instal·lació de producció es podria situar en una barcassa capaç de desplaçar-se a tots els llocs, o de moure's amb nivells d'inundació fluctuants.
Hi ha cinc passos fonamentals en la construcció d'embarcacions de ferrociment:
- La forma està perfilada per un sistema d'enquadrament.
- Les capes de malla de filferro i vareta de reforç es col·loquen sobre el sistema d'enquadrament i s'uneixen fortament.
- El morter està arrebossat a les capes de malla i vareta.
- L'estructura es manté humida per curar.
- S'elimina el sistema d'enquadrament (tot i que de vegades està dissenyat per romandre com a suport intern).
Quan l'equip de bastides no estigui disponible, el casc es pot construir en una posició invertida, o cap per avall, recolzant-se sobre una base adequada (vegeu l'apèndix A). Hi ha diverses maneres de formar la forma d'un vaixell. Primer es pot construir un vaixell de fusta en brut, o utilitzar un vaixell existent, potser abandonat. En un altre mètode, les canonades o barres d'acer emmarquen la forma del casc. Una tercera via s'exemplifica amb la construcció de sampans xinesos (descrits a l'Annex A): s'aixequen una sèrie de marcs (acer soldat en aquest cas) i mampares (prefabricats en ferrociment) per donar forma al casc. Aleshores, les capes de malla s'uneixen fermament als marcs, que es deixen al seu lloc per donar rigidesa al casc final.
Els mètodes recents per perfilar la forma del casc inclouen l'ús de tires fines de fusta a les quals es grapan la malla i la vareta i que romanen dins de l'estructura final de formigó. Altres innovacions inclouen arrebossar primer l'exterior del casc i acabar l'interior un o dos dies més tard després que s'hagin retirat els marcs o suports.
MIDA DEL BARCA
S'han construït vaixells de ferrociment de 25 a 60 peus d'eslora per funcionar amb èxit. Per sobre i per sota d'aquest rang, el ferrociment encara no s'ha utilitzat el temps suficient perquè el panell el classifiqui notablement superior en tots els aspectes als materials alternatius. No obstant això, la necessitat de construir embarcacions de menys de 25 peus de llarg amb materials més barats i més duradors és gran perquè moltes d'aquestes petites embarcacions s'utilitzen als països en desenvolupament. El més important per a l'ús fluvial en determinats països, sovint ofereix un mitjà de transport personal important (al delta del Ganges i la conca del Mekong, per exemple).
S'han construït algunes embarcacions petites i algunes escoles d'enginyeria universitàries dels Estats Units han competit en concursos i curses de construcció de canoes de ferrociment. Aquests exemples aïllats suggereixen que un treball de desenvolupament posterior podria fer que els vaixells de ferrociment en la gamma de menys de 25 peus siguin pràctics, així com competitius amb vaixells de fusta, fibra de vidre (FRP) i metall.
El grup creu que els laboratoris dels països en desenvolupament interessats en la investigació sobre l'aplicació del ferrociment trobaran un repte per concentrar-se en mètodes per produir petites embarcacions adequades. També cal investigar a l'altre extrem, per a longituds de casc superiors a 60 peus, però aquesta feina no s'hauria d'abordar sense les instal·lacions adequades.
CONTROL DE QUALITAT
El ferrociment, com els materials convencionals de construcció d'embarcacions com l'acer, l'alumini o el FRP, es beneficia per unes bones especificacions i un control de qualitat. En cada pas del muntatge, una inspecció acurada ha de garantir una qualitat del producte coherent amb el seu ús esperat. Els procediments d'inspecció tracten principalment problemes de sentit comú i són principalment visuals.
Als països que proposen participar en activitats importants de construcció d'embarcacions de ferrociment, seria desitjable que els laboratoris adequats avaluessin les matèries primeres bàsiques disponibles: ciment, sorra i aigua per districte si cal. S'han de fer panells de prova per determinar les seves propietats i establir pautes per a les mescles adequades.
Els supervisors de construcció d'embarcacions de ferroci haurien de mantenir un programa de control de qualitat continu. Aquest factor vital és una font potencial de debilitat en l'ús del ferrociment per a la construcció de vaixells d'aigües profundes, ja que els treballadors dels països en desenvolupament poden no tenir ni una comprensió ni una preocupació per les especificacions i el control de qualitat. És per ensenyar als supervisors els principis del control de qualitat del ferrociment, entre altres coses, que calen les institucions de formació suggerides a la Recomanació 8.
Quan el morter és forçat a través de les moltes capes de malla utilitzades en un vaixell d'aigües profundes, és difícil assegurar una penetració completa i uniforme. Alguns mètodes de construcció agreugen aquesta dificultat més que d'altres. A causa d'aquest problema, s'han construït vaixells amb forats d'aire insospitats dins del ferrociment; els buits resultants provoquen punts febles al casc, sobretot si l'aigua entra i corroeix la malla. Si cal, es poden perforar els bucs per trobar buits i després rejuntar (omplir-se amb més morter). Tanmateix, una tècnica d'aplicació adequada i un control de qualitat adequat garantiran que es produeixi una bona penetració del morter. Una eina vibratòria senzilla, com una polidora orbital, sol resoldre la major part del problema. La corrosió es produeix rarament si es manté una cobertura adequada de morter sobre el reforç.
Tanmateix, com s'ha suggerit anteriorment, el grau en què aquests factors són importants depèn de l'ús esperat del vaixell.
PRECAUCIONS SOBRE EL FERROCIMENT PER A Embarcacions en aigües profundes
El panel es va concentrar en les embarcacions senzilles per a vies navegables interiors dels països en desenvolupament perquè, en aquesta situació, la tecnologia actual del ferrociment es pot utilitzar amb confiança, malgrat les moltes diferències d'habilitats disponibles, disseny de vaixells, clima, etc., entre països. Tanmateix, la construcció d'embarcacions de ferrociment als països tècnicament avançats ha posat èmfasi, fins ara, a les embarcacions d'esbarjo i els vaixells d'arrossegament dissenyats per a ús en aigües profundes, i el grup considera la responsabilitat de reiterar l'advertència als països en desenvolupament que cal tenir més precaució quan consideren ferrociment per a aquestes embarcacions. .
El ferrociment compleix la seva última prova al mar: les tensions són grans i imprevisibles, i hi ha vides humanes en joc. El disseny d'embarcacions no és una ciència precisa, i hi ha una necessitat urgent a tot el món d'informació adequada sobre el disseny estructural. Aquesta necessitat s'aplica a altres materials, però el ferrociment és menys conegut o entès. Com que la seva mateixa naturalesa requereix combinacions de materials constitutius, el control de qualitat és important, però el desenvolupament del ferrociment ha estat impulsat en gran part per aficionats innovadors que poc entenien el material i, de vegades, el disseny de les embarcacions. Només ara la comunitat d'enginyers comença a investigar el ferrociment com a material de construcció d'embarcacions. Les especificacions i estàndards detallats encara es troben en una fase inicial de formulació.
Es poden construir vaixells oceànics i estructures marines amb èxit, i s'han fet per centenars. Alguns vaixells de ferrociment han sobreviscut a un tractament extremadament dur, però també hi ha hagut fallades sorprenents. Als països desenvolupats, algunes empreses comercials de construcció d'embarcacions de ferrociment s'han promocionat excessivament i han entrat en fallida. El grup recomana que els països en desenvolupament que planifiquen construir vaixells d'arrossegament de ferrociment i altres embarcacions d'aigües profundes tinguin molta cura en la selecció de dissenys d'embarcacions i experiència en ferrociment en aquest moment. Haurien d'investigar acuradament qualsevol empresa que es proposi establir operacions locals, investigant el nombre d'embarcacions que ha construït i la formació professional del personal de l'empresa (vegeu la Recomanació 9).
La característica més feble del ferrociment, en comparació amb la fusta o l'acer, als vaixells d'aigües profundes és la seva menor resistència a la penetració d'un objecte punxant. Aquesta penetració s'anomena "perforació" per separar-la de l'"impacte" en què es colpeja una àmplia superfície i a la qual el ferrociment és força resistent. Els forats petits es poden reparar ràpidament, però quan és probable que la perforació sigui un problema greu, es podria afegir algun tipus de protecció superficial o es podria augmentar el contingut d'acer del ferrociment.
Aquestes precaucions no contradiuen les afirmacions anteriors sobre la simplicitat de la construcció de ferrociment; només destaquen que les tècniques de disseny i construcció són noves i que per als vaixells d'aigües profundes han de complir uns requisits molt estrictes.
ALTRES APLICACIONS SOBRE L'AIGUA
El ferrociment es podria utilitzar en la construcció de molls flotants, que es poden col·locar (o construir) en qualsevol lloc, donant així accés a zones costaneres o fluvials d'altra manera inaccessibles. Els remolcadors semblen ser una embarcació ideal per a la construcció de ferrociment perquè són pesats i molt protegits. Les barcasses també són aplicacions importants per al ferrociment, especialment els encenedors en forma d'arca que s'utilitzen àmpliament al sud-est asiàtic, Àfrica i Amèrica Llatina. Les barcasses de costat pla i fons pla són menys adaptables, però una aparentment reeixida està operant a Tailàndia, transportant ciment al riu Chao Phya. Les barcasses de formigó armat (amb varetes de reforç en lloc de malla i amb parets de diversos centímetres de gruix) han funcionat amb èxit durant molts anys a Hawaii, Filipines i Nova Zelanda.
Els països en desenvolupament també podrien aprofitar els seus recursos laborals per construir embarcacions de plaer d'estil occidental i d'alta qualitat per a l'exportació a Amèrica del Nord i Europa.
Altres estructures sobre l'aigua són adaptables a la construcció de ferrociment als països en desenvolupament. S'enumeren a continuació per suggerir les possibilitats.
Boies | Dipòsits de petroli flotants i submergits |
Molls, inclosos els dics secs flotants | |
Espigó flotant | Terminals de petroliers en alta mar |
Cases flotants | Ponts flotants |
Pontons | Refugis flotants per a zones adequades propenses a inundacions (p. ex., Bangla Desh) |
Estructures submarines |