близько
конопля

З коноплі можна зробити арматуру, міцну як сталь

конопляне волокно

Ця нова арматура може дозволити будівлям прослужити довше і менше забруднювати

Коли 12-поверховий будинок кондомініуму раптово впав у червні минулого року в Серфсайді, штат Флорида, одна з причин була прихована глибоко всередині будівлі. У бетонних фундаментах, стінах і підлогах був основний, але небезпечний будівельний матеріал: сталева арматура. Після обвалення слідчі виявили, що цей матеріал виявив значну корозію, достатню для того, щоб масивна будівля обвалилася.

Сталева арматура або стяжні тяги є ключовим компонентом у будівництві таких будівель, як ця багатоквартирна вежа, і мають вирішальне значення для їх структурної цілісності. Але сталева арматура також сприйнятлива до вологи, яка може проникнути в бетон, викликаючи в основному невидиму корозію, яка може призвести до руйнування конструкцій майже без попередження.

пенька 1 арматура
[Зображення: Алекс Цаміс / люб'язно надано Rensselaer Polytechnic Institute]

Команда дослідників з Політехнічного інституту Ренсселера (RPI) пропонує альтернативу. Замість використання сталі для армування бетону, вони розробили композитний армуючий матеріал з дивовижно міцних конопляних волокон. Їхня арматура на основі конопель використовує міцні волокна стебла коноплі в поєднанні зі смолою або біопластиком для формування прутів, які можуть безпечно замінити сталеву арматуру в бетонних конструкціях.

Величина потенціалу цього матеріалу значна. Сталева арматура є скрізь, від тротуарів до хмарочосів. «Вони є повсюдно у всіх бетонних конструкціях. Вони просто переповнені арматурою», – каже Ден Вальчик, професор машинобудування в RPI. «А це мільйони, якщо не мільярди доларів на будівельні матеріали щороку».

Усунення сталі в бетонній конструкції могло б усунути ризик корозії, яка призвела до руйнування квартири у Флориді. При меншій корозії бетон в будівлях і мостах може служити десятиліттями довше. «Замінивши матеріал, який використовується в об’єкті, на волокнистий композит замість сталі, ви можете значно зменшити вуглецевий слід будівельної індустрії, оскільки ви продовжуєте термін служби конструкцій», – каже пан Цаміс.

конопляна арматура
[Зображення: Алекс Цаміс / люб'язно надано Rensselaer Polytechnic Institute]

Конопляна арматура та машини для її виготовлення розробляються Цамісом і Вальчиком разом зі студентом архітектури Деніелом Коеном і студентом-механіком Шармадом Джоші. Цаміс порівнює цю технологію з 3D-друком, для формування якого потрібні як нитка, так і машина. Конопляна арматурна нитка являє собою комбінацію волокон конопель, які були вилучені та загорнуті в термопласт, який потім намотується в мотузку. Машина, яку команда створює як доказ концепції, являє собою пристрій розміром з автомобіль, який засмоктує згорнутий матеріал, нагріває його та об’єднує в загартовані бруски. Пан Цаміс пояснює, що машина розроблена для роботи на місці під час будівельних проектів, що дає змогу виготовляти конопляну арматуру за потреби. Спеціально адаптована матриця може сформувати арматуру відповідно до потреб будівельного проекту і навіть зігнути її в складні форми, які в іншому випадку були б виготовлені на місці будівельниками.

читати :  Поляризована суперклітина виробляє спеціальні метаболіти в трихомах канабісу

Це може здатися фантастичним, але матеріал не є особливо складним у виготовленні, за словами Цаміса, який каже, що проект розпочався під час пандемії, коли лабораторії університету були закриті. «Перший досвід консолідації у нас був у кухонних печах, — каже Цаміс. «І перші струни ми зробили вручну. Я б попросив сина потягнути за інший бік мотузки, яку я робив за своїм столом. Кіт мого студента жував мотузку, поки робив власну версію. Тому початки були досить скромними з точки зору доступної технології. »

Однак деякі проблеми залишаються. За словами Вальчика, США відстають від інших країн у виробництві промислової коноплі, яка була легалізована лише у 2018 році. Біопластик також є відносно новим. «Є багато невизначеності щодо того, звідки взялися ці матеріали», – каже Вальчик. «Якщо ми розробимо цю технологію протягом наступних двох тижнів, у нас не обов’язково буде ланцюжок постачання матеріалів для неї. »

читати :  JOI Guitars створює саму першу акустичну гітару з конопляного дерева

Але як тільки матеріал стане доступним, Цаміс каже, що для будівельної індустрії не буде надто складно замінити сталеву арматуру на різновид коноплі. «Люди вже вміють працювати з цим матеріалом. Є всі методи будівництва та всі ноу-хау», – пояснює пан Цаміс.

Дослідники стверджувати Конопляна арматура, ймовірно, не ввійде в будівлю протягом кількох років, але вони вже ведуть переговори з кількома великими будівельними компаніями про те, як цей матеріал можна використовувати в нових проектах. Державне або федеральне фінансування допомогло б прискорити розвиток технологій, каже Вальчик, а Цаміс каже, що партнерство з промисловістю, як-от виробниками мотузок, може допомогти перенести виробництво.

Оскільки зміна клімату змушує будівельну індустрію подолати високий вуглецевий слід, скорочення використання дуже забруднюючих матеріалів, як-от сталь, стане все більш важливим. За словами Цаміса, широке застосування конопляної арматури робить її тим типом природного матеріалу, який промисловість могла б використати, щоб зменшити його масовий вплив. «Це вимагатиме великого обсягу виробництва, і ми думаємо, що це змусить певні елементи ланцюга поставок стати на свої місця», — пояснює він.


Ключові слова: бетонбіотехнологіяНавколишнє середовищепошук
weedmaster

Автор weedmaster

Медійник та менеджер з комунікацій, що спеціалізується на легальній коноплі. Ти знаєш, що вони говорять? знання це сила. Зрозумійте науку, яка лежить в основі медицини конопель, залишаючись в курсі останніх досліджень, методів лікування та продуктів, пов’язаних зі здоров’ям. Будьте в курсі останніх новин та ідей щодо легалізації, законів, політичних рухів. Дізнайтеся поради, підказки та посібники з найдосвідченіших виробників на планеті, а також останні дослідження та висновки наукової спільноти щодо медичних якостей конопель.