Армований бетон тепер має надміцну альтернативу

Сталева арматура довгий час вважалася головним матеріалом для посилення міцності бетону. Однак за допомогою нової технології вдалося зміцнити бетон, використавши інший матеріал. 

3D друк дозволив створити полімерну решітку, що є опорою для низьковуглецевого бетону. Це міцний і довговічний матеріал, що перевершує за своїми якостями звичайний бетон, який коштує дорого, важить багато і з часом руйнується.

Навіщо полімери додавати в бетон

Полімерні волокна стоять мало, легкі, та й корозія їм не страшна. Це довели результати дослідів, проведених в Каліфорнійському університеті в місті Берклі.

Полімери й зараз використовуються, однак їх додають в бетон безпосередньо перед заливкою. При цьому волокна матеріалу розподіляються хаотично, а значить — деякі ділянки будуть міцними, а інші, навпаки, слабшими. У Берклі вирішили усунути цей недолік.

За допомогою 3D-друку вдалося створити полімерну решітку, чия структура відрізняється легкістю і міцністю. У складі — суміш полімерів акрилонитрил-бутадієн-стиролу (АБС), а всередину решітки заливається бетон міцнішої конфігурації на стиск, ніж звичайний.

Хід і результати експерименту в Берклі

Під час експериментів використовувалися полімерні решітки різного ступеня щільності. Вони займали 19,2-33,7% загального обсягу бетону. При цьому виявилося, що механічні властивості бетону не сильно відрізнялися від армованого варіанту.

Вчені з’ясували, що більш щільні зразки були стійкі до деформацій і поглинали багато енергії, а менш щільні (з тонкою решіткою) мали такий самий запас міцності.

В ході проекту вдалося довести, що створення бетону з використанням альтернативних матеріалів дозволить знизити викиди CO2 при його виробництві. Полімери є вуглецево-нейтральними. Використовуючи їх, вторинну переробку і ВДЕ вдасться знизити шкоду для екології.

Тепер, за заявою Брайана Салазара — одного з дослідників, вони планують провести експеримент над використанням решіток різних геометричних форм. Можливо, змінюючи форму, можна більш успішно вирішувати різні завдання.