Новый тип 3-D бетона, который может значительно снизить число смертей во время взрывов бомб, землетрясений и других стихийных бедствий, разрабатывается экспертом из Университета Нортумбрии в Ньюкасле.
Доктор Алан Ричардсон (Alan Richardson) работает с академическими коллегами в университетах Индии и Канады, чтобы создать более жесткую форму бетона, используя инновационную 3-D арматуру, а не традиционную двухмерную разновидность.
Первоначальные испытания показали, что этот новый метод приводит к бетону, который на 78% эффективнее удерживается в связке при ударных волнах. У него гораздо меньше фрагментации, а это означает, что он будет вытеснять меньше материала во время, например, взрыва бомбы, что делает его более безопасным вариантом в случае террористического нападения.
Кроме того, его прочность также сделает его идеальным для таких сооружений, как морская оборона, барьеры для автомагистралей, мосты и здания, расположенные в зонах землетрясений.
Повышенная прочность также означает, что требуется меньше бетона, что позволяет создавать более мелкие и более визуально привлекательные структуры. Этот экологический аспект продукта также приравнивается к меньшему спросу на нашей планете с точки зрения ресурсов.
Доктор Ричардсон, доцент кафедры градостроительства Университета Нортумбрии и председатель бетонного общества Северного региона, сказал: «Мы видели, что во время террористических актов, таких как взрывы в Мадриде в 2004 году, многие из полученных травм были связаны с летящими бетонными шрапнелями. Это связано с тем, что двумерные стальные арматура, используемая в настоящее время в производстве бетона, случайным образом распределяются по всей смеси и не могут быть особенно эффективными при связывание бетона в одно целое в случае взрыва».
«Мы изучали использование 3-D стальной арматуры - примерно того же размера, что и 2-D, но в форме в петли, а затем повернутой под углом 90 градусов. Когда мы добавили в бетон, мы обнаружили, что они увеличивают поглощение энергии материала, что делает их намного более эффективными при объединении в сборку в одно целое, что приводит к значительно более прочному продукту».
«Это имеет огромный потенциал для самых разных приложений. Надеемся, что сейчас мы будем работать с промышленностью, чтобы развивать это дальше».
3-D и 2-D арматура с замкнутым контуром. Фото: Northumbria University
Доктор Ричардсон работает с профессором Урмилом Дейвом из Ахмадабадского университета, в Гуджарате, Индия, и профессором Риши Гупта из Университета Виктории в Британской Колумбии, Канада, для разработки исследований.
В Индии производится 3-D стальная арматура, затем она смешивается с бетоном и тестируется с использованием современных установок университета, которые включают в себя загрузочную раму, предназначенную для испытания бетонных балок.
Доктор Ричардсон теперь надеется продолжить разработку исследований, работая с промышленностью в рамках Партнерства по обмену знаниями.
Он сказал: «Между тремя университетами у нас есть идеальное сочетание опыта, технологий и энтузиазма, чтобы сделать этот продукт реальностью. Теперь нам нужен партнер в отрасли, чтобы помочь этому исследованию перейти на следующий этап».
Доктор Ричардсон признан одним из ведущих экспертов Великобритании в области устойчивых материалов, прочности арматуры и бетона. Перед тем, как войти в мир академических кругов, он был управляющим директором строительной компании Elliott Richardson Ltd.
Во время своего пребывания в Университете Нортумбрии он руководил исследованиями в области «самовосстановления» бетона, который использует природные бактерии для уплотнения трещин, предотвращая так называемый «рак бетона».
Статья доктора Ричардсона «Усовершенствование бетона с использованием 3-D арматуры» опубликована в Engineering Engineering.
Любая организация, заинтересованная в том, чтобы узнать больше о научных исследованиях доктора Ричардсона или о сотрудничестве в будущих событиях, может связаться с ним по электронной почте или позвонить по телефону.
Источник: techxplore.com
