Ученые из Университета Шарджи в ОАЭ создали новую разновидность пластиковой арматуры, которая лишь незначительно уступает стальным аналогам по эксплуатационным характеристикам. Однако она обладает множеством преимуществ по сравнению с ними, включая стоимость, вес и безопасность для окружающей среды. В некоторых испытаниях она превосходит все другие виды пластиковой арматуры вплоть до 500 %.
Стальная арматура, когда-то спасавшая строительную отрасль, сейчас стала серьезным бременем. Во-первых, на производство железобетона уходит колоссальные 20 % от 2 миллиардов тонн ежегодного мирового производства стали. Во-вторых, ее вес создает ограничения для строительства легких и изящных конструкций. Кроме того, процесс выплавки стали крайне энергоемкий и наносит вред экологии.
Поиск пластиковых заменителей арматуры ведется уже долго, и арабские ученые сосредоточились не на материале, а на его форме. Они использовали 3D-принтер для создания различных моделей с выступами, зубцами и произвольными узорами, после чего провели их тестирование. Основным материалом для работы стал биоразлагаемый термопластик на основе полимолочной кислоты, который считается наиболее безопасным для природы.
В результате они разработали арматуру в форме треугольной волны, которая поглощает в 5 раз больше энергии, чем стержни того же материала. Волнистая структура сцепляется с бетоном, как зубья, что предотвращает его соскальзывание при появлении трещин. Испытания показали, что пластичность нового материала почти равна показателям стальной арматуры, а прочность на изгиб достигает 80 % от ее значений. Однако есть и недостаток – все исследования проводились на небольших конструкциях, поэтому пока неясно, как такая арматура будет вести себя при крупномасштабном строительстве.
