NavMenu

Inovativni beton inspirisan kostima je petostruko čvršći

Izvor: gradjevinarstvo.rs Utorak, 24.09.2024. 13:49
Komentari
Podeli
Ilustracija (Foto: Pixabay / JayMantri)Ilustracija
Istraživači sa Univerziteta Prinston napravili su materijal na bazi cementa koji je 5,6 puta jača od standardnog betona. Ovaj inovativni materijal koristi cevastu arhitekturu, inspirisanu strukturom ljudske kortikalne kosti, posebno spoljašnjim slojem butne kosti. Takav dizajn značajno povećava otpornost materijala na širenje pukotina i omogućava deformaciju bez naglog loma.


Potreba za otpornijim građevinskim materijalima

Materijali na bazi cementa koji se koriste u građevinarstvu moraju da poseduju visok nivo čvrstoće i otpornosti na pucanje. Čvrstoća se odnosi na sposobnost konstrukcije da podnosi opterećenja, dok otpornost na pucanje određuje kako materijal reaguje na oštećenja.

Slaba otpornost može dovesti do iznenadnog urušavanja objekta, što može izazvati ozbiljnu štetu na imovini i ugroziti ljudske živote.

Vodeći istraživač Shashank Gupta naglasio je da je jedan od najvećih izazova u inženjeringu krhkih građevinskih materijala njihova sklonost ka iznenadnom i katastrofalnom lomu. Zato je ključno razviti materijale koji mogu efikasno da apsorbuju udar i raspodele naprezanje kroz celu konstrukciju.

Kako bi razvili materijal sa poboljšanom otpornošću na pucanje, istraživači su se ugledali na ljudsku kortikalnu kost, koja prirodno pruža visoku čvrstoću i otpornost na lomove. Ova kost sadrži eliptične cevaste komponente poznate kao osteoni, koji sprečavaju nagli lom.

Inspirisani ovom strukturom, istraživači su razvili cementnu pastu sa cilindričnim i eliptičnim cevima. Ove tubularne strukture deluju tako što apsorbuju energiju koja bi inače ubrzala širenje pukotina i time omogućavaju cementu da se odupre oštećenjima i izbegne naglo pucanje.


Jačanje betona geometrijom umesto dodatnim materijalima

Obično se beton ojačava plastikom, vlaknima ili drugim materijalima kako bi se povećala njegova otpornost na pucanje. Međutim, novi pristup fokusira se na geometriju, veličinu, oblik i orijentaciju tubularnih struktura, bez potrebe za dodatnim materijalima.

Reza Moini, profesor građevinskog inženjeringa na Prinstonu, objasnio je da pravilna upotreba geometrije može značajno unaprediti otpornost bez kompromitovanja drugih svojstava.

Moini i Gupta su napravili okvir za određivanje stepena poremećaja u strukturi koji može da pomogne u prilagođavanju materijala različitim potrebama građevinske industrije.

Komentari
Vaš komentar
Potpuna informacija je dostupna samo komercijalnim korisnicima-pretplatnicima i neophodno je da se ulogujete.

Zaboravili ste šifru? Kliknite OVDE

Za besplatno probno korišćenje, kliknite OVDE

Pratite na našem portalu vesti, tendere, grantove, pravnu regulativu i izveštaje.
Registracija na eKapiji vam omogućava pristup potpunim informacijama i dnevnom biltenu
Naš dnevni ekonomski bilten će stizati na vašu mejl adresu krajem svakog radnog dana. Bilteni su personalizovani prema interesovanjima svakog korisnika zasebno, uz konsultacije sa našim ekspertima.