Сегодня выбор алюминия в качестве структурного материала страдает от предвзятости мнений о его пригодности в этом плане. Один из мифов тот, что алюминий не является достаточно сильным, чтобы служить в качестве структурного металла. На самом деле, самый обыкновенный алюминиевый структурный сплав имеет выходную прочность, практически равную стали А36.

Эта прочность в сочетании с легким весом делает алюминий особенно выгодным для структурных конструкций, где нагрузка от собственного веса имеет немалое значение. Его высокий коэффициент прочности и легкий вес благоприятствует использованию алюминия в таких разнообразных решениях, как восстановление мостов, большие купола зданий и стрелы в пожарной машине. В любом случае, уменьшенная нагрузка собственного веса, по сравнению с традиционными материалами, позволяет придать конструкциям большую устойчивость и долгое время эксплуатации.

Устойчивость к коррозии

Алюминий является по своей сути коррозионно-стойким материалом. Если взять углеродистую сталь, то она имеет тенденцию к самоуничтожению с течением времени в силу постоянного преобразования основного металла в оксид железа, известный как ржавчина. Хотя окисление железа и имеет дурную славу, не все окиси металлов ведут к прогрессивному ухудшению качества.

Нержавеющая сталь приобретает функцию устойчивости к ржавчине путем добавления хрома к смеси сплава. Хром окисляется на поверхности металла, образуя тонкую прозрачную пленку. Эта пленка окиси хрома пассивная и стабилизированная, и она герметизирует основной металл от воздействия атмосферы, таким образом исключая дальнейшее окисление. Если эта пленка соскабливается или каким-либо другим образом повреждается, она самовосстанавливается в хром, который окисляется до формирования новой пленки.

Алюминиевые сплавы также являются коррозионно-стойкими с образованием защитной оксидной пленки, но в случае алюминия это окись основного металла, который сам по себе имеет такую характеристику. Прозрачный слой алюминиевой окиси формируется на поверхности алюминия почти сразу же после контакта с атмосферой. Цвет можно ввести в эту оксидную пленку окиси анодирующим процессом, который можно также использовать для того чтобы создать более толстый защитный слой чем тот, который создан естественным путем.

Подверженные коррозии материалы проблемны при использовании в ситуациях, где трудно или невозможно поддерживать их защитное покрытие. Контактирующие стороны скрепленного болтами соединения или металлические прутья, врезанные в железобетон, размещаются в структуре, не доступной для будущего осмотра или обслуживания. Недоступность, в дополнение к невозможности ремонта покрытия, может также предотвратить обнаружение брака покрытия. Такие места, как шов скрепленного болтами соединения или трещины в бетоне, — места, где собирается влага и другие пособники коррозии.

Кроме того, алюминий чаще всего используется без какого-либо покрытия или отделки. Стоимость первоначального покрытия при сравнении материалов приводит к более дорогой цене стали, чем алюминия, в зависимости от качества покрытия, которое определено. Покрытия также должны поддерживаться и периодически заменяться.

В дополнение к непосредственной стоимости покрытия, идет увеличение расходов на охрану окружающей среды и обеспечение безопасности труда, связанные с окрашиванием и практикой приготовления красок. Таким образом, расходы на содержание стали дают алюминию еще одно преимущество в стоимости жизненного цикла.

Другие факторы, которые нужно рассматривать

Очевидно, что структурная производительность является основным фактором в выборе строительных материалов. Вследствие того, что прочность алюминиевых сплавов часто сопоставима с прочностью углеродистых и нержавеющих сталей, алюминий является очень конкурентоспособным по сравнению с этими материалами.

Прочность и коррозионная устойчивость однако не являются единственными факторами. Дополнительные факторы, такие как простота изготовления, жесткость (модуль упругости), пластичность (относительное удлинение), вес (плотность), усталостная прочность, а также цена тоже подлежат рассмотрению. Хотя стоимость (цена) является критическим фактором, сравнение на основе сопоставления затрат на единицу веса или единицу объема могут вводить в заблуждение из-за разной силы, плотности и других свойств материалов.