Ein Damm, der wie eine Ziegelmauer aussieht ... weil er es wirklich ist

Einige der größten und beeindruckendsten Dämme, wie Hoover oder Glen Canyon, sind vollständig aus Beton gebaut.

Aber in diesem Szenario ist Hoover eine riesige Mauer aus Granit- und/oder Marmorziegeln, die mit römischem Beton (der zäher und weniger porös ist als moderner Beton oder „Portlandzement“) zusammengeklebt sind.

Wie lange könnte ein solcher Damm in einem Leben nach den Menschen bestehen, bevor er unter dem Willen der Erosion zusammenbricht?

Hart ist ein relativer Begriff, Beton mit verstärktem Stahl kann eine Abrissbirne nicht aufhalten, da er keine Härte von 7 oder 8 auf der Mohs-Skala hat, er ist in der Lage, Biegungen, Verdrehungen und was auch immer zu bewältigen wölben sich, wenn sie mit Millionen Tonnen speichelreichem Wasser bespuckt werden.
Wer hat was von Bewehrung von Beton gesagt? Die Römer verstärkten ihren Beton nie, und das ist einer der großen Schlüssel zum Überleben der Gebäude.
Ich glaube nicht, dass es eine Rolle spielen wird – es wird durch ein Versagen seiner Stützen sterben, bevor es sich abnutzt, egal ob es aus Beton oder Ziegeln besteht.

Antworten (3)

Die beste Schätzung für moderne Dämme ist, dass sie Jahrhunderte überdauern werden, bevor sie schließlich zusammenbrechen. Die wahrscheinlichste Versagensursache für eine moderne Staumauer ist tatsächlich der Bewehrungsstahl, der ohne ständige Wartung in 200 – 500 Jahren korrodieren wird. Erddämme oder solche, die mit einem Schuttkern gebaut wurden, haben diese Einschränkung nicht, werden aber wahrscheinlich auch nach mehreren Jahrhunderten des Gebrauchs ohne Wartung versagen.

Das Problem bei großen Dämmen über lange Zeiträume ist, dass das Becken hinter dem Damm schließlich verschlammt und das Volumen des Reservoirs allmählich abnimmt. Wenn der Wasserfluss in den Stausee konstant bleibt, wird der Damm schließlich überflutet und ein Wasserfall wird dort erscheinen, wo der Damm war, und den oberen Teil des Damms allmählich erodieren. Es gibt auch das Problem des Drucks auf die Basis des Damms; Sie wurden für ein bestimmtes Wassergewicht berechnet und nicht für Schlick (der im Laufe der Jahrhunderte auch verdichtet wird, da sich immer mehr am Fuß des Damms ablagert.

Für die Art von Damm, die Sie vorschlagen, gibt es das zusätzliche Problem, dass der Damm aus separaten Elementen (Felsen oder Ziegeln) besteht, die durch eine Kombination ihrer Masse zusammengehalten und mit Romanzement abgedichtet werden. Diese Art von Konstruktion hat Tausende von unterschiedlichen Belastungspunkten, und der sich im Laufe der Jahrhunderte verändernde Druck des Reservoirs dahinter wird die Belastungen der Struktur allmählich auf eine Weise verändern, die die Designer möglicherweise nicht erwartet haben. Wenn der Damm überflutet wird, ist es für das Wasser viel einfacher, ein großes Strukturelement (einen der Ziegel oder Felsen) wegzuspülen, wodurch ein Kanal entsteht, der den Wasserfluss verstärkt und eine größere Scheuerkraft erzeugt. Erodieren des Zements und das Versagen weiterer Elemente.

Es spielen offensichtlich viele verschiedene Elemente eine Rolle, die eine genaue Berechnung erschweren. Wenn der Baumeister in Eile war und die Schichten aus Ziegeln oder Steinen nicht richtig verlegt hat, ist die Struktur schwach und kann bei einer hohen Regenzeit oder Schneeschmelze einstürzen. Wenn der Zement nicht richtig aushärten durfte, dann hast du eine weitere Schwäche. Wenn sich die Wettermuster ändern und der Damm mehr Wasser zurückhalten soll, als er vorgesehen war, dann haben Sie ein ziemlich offensichtliches Problem. Und natürlich wird der Damm ohne regelmäßige Inspektionen und Wartung durch kompetente Ingenieure nicht so lange halten, wie er könnte.

Ich würde also vorschlagen, dass Ihr Damm wahrscheinlich mindestens 200 Jahre ohne Wartung und unter Ausschluss außergewöhnlicher Bedingungen wie Erdbeben oder massiver Wetteränderungen halten wird.

2-500 Jahre ist eine riesige Lücke. Aus Neugier, woher hast du diese Zahlen?
Ich schätze nur, dass es "200-500" ist, nicht zwei Jahre bis fünfhundert Jahre.

Es scheint nirgendwo auf der Welt reine Ziegeldämme zu geben; alles ist Bruch- oder Erdkernmauerwerk. Betrachtet man eine Auswahl davon:

  • Der Kodiveri-Staudamm ist nach fast tausend Jahren immer noch in Betrieb. Es gibt jedoch keinen Hinweis darauf, wie viele Reparaturarbeiten erforderlich waren.
  • Der Gilboa-Staudamm dauerte etwa 80 Jahre, bevor er bis zu einem Punkt verfiel, an dem er als unsicher eingestuft wurde.
  • Der Assuan-Staudamm ist auch nach 113 Jahren noch in Betrieb, wird aber durch den Assuan-Staudamm flussaufwärts vor Überschwemmungen geschützt.
  • Assiut Barrage stammt aus der gleichen Zeit und wurde alle 40-50 Jahre größeren Reparaturen unterzogen.
  • Der Roosevelt-Staudamm , der Ihrem gemauerten Hoover-Staudamm wahrscheinlich am nächsten kommt, hielt 80 Jahre, bevor er als Staudamm aus Beton umgebaut wurde.

Ohne Wartung würde ich sagen, dass Ihr Damm wahrscheinlich 50-100 Jahre hält, bevor er durchbrochen wird.

Ziegel sind porös! Ein gemauerter Damm besteht aus Ziegeln, die einen Kern aus nicht poröser Erde (Ton?) an Ort und Stelle halten. Dies funktioniert ganz gut für viktorianische Eisenbahnausschnitte, obwohl diese keinen See zurückhalten.

Ein Damm aus Ziegeln wird nicht funktionieren.

Ziegelwände sind gut darin, Stress in Form von vertikaler Kompression aufzunehmen. Aber in einem Damm muss eine Wand einer seitlichen Verformung durch den Wasserdruck standhalten. Backsteinmauern sind nicht sehr gut darin. Die Bindekraft zwischen Ziegeln und Mörtel wäre ein Schwachpunkt.

Also, "wie lange könnte ein solcher Damm standhalten, bevor er unter dem Willen der Erosion bröckelt"? Ich würde ihm ein paar Minuten geben.

Ziegel können auch die Belastung durch horizontalen Druck aufnehmen, und Sie können die Scherkräfte des Wasserdrucks in Druckkräfte umwandeln, indem Sie eine Bogenstaumauer bauen.
Ein Damm, der wie eine Ziegelmauer aussieht ... weil er es wirklich ist
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