Волнистый пластик способен успешно заменить стальную арматуру в железобетоне - «Технологии»

Исследователи из Университета Шарджи в ОАЭ разработали новую форму пластиковой арматуры, которая совсем незначительно уступает по эксплуатационным свойствам стальным аналогам. Но при этом имеет массу преимуществ перед ними в цене, весе и безопасности для окружающей среды. Она превосходит все прочие варианты арматур из пластика вплоть до 500 % в определенных тестах.

Стальная арматура из спасения строительной отрасли давно превратилась в серьезную обузу. Во-первых, на изготовление железобетона уходят колоссальные 20 % из 2 млрд тонн ежегодного мирового производства стали. Во-вторых, она очень тяжелая, что ставит ограничения на строительство легких и ажурных конструкций. Также, выплавка стали – крайне энергоемкий и вредный для окружающей среды процесс.

Поиск пластиковой замены арматуре ведут давно, и арабские ученые сосредоточились на поиске не самого материала, а его формы. Они печатали на 3D-принтере различные варианты с выступами, зубцами и произвольными узорами, а потом тестировали их. Основным материалом для работы стал биоразлагаемый термопластик на основе полимолочной кислоты, как наиболее безопасный для природы.

В итоге они разработали арматуру в виде треугольной волны, которая поглощает в 5 раз больше энергии, чем стержни из того же материала. Волнистая структура цепляется за бетон, подобно зубьям, поэтому при растрескивании он не соскальзывает с арматуры. Тесты показали, что пластичность нового материала почти равна показателям стальной арматуры, а прочность на изгиб достигает 80 % от нее. Но есть и минус – все исследования проводились на небольших конструкциях, а потому неясно, как такая арматура поведет себя при масштабном строительстве.