lähellä
hamppu

Hampusta voidaan tehdä raudoitustankoa yhtä lujaa kuin terästä

Tämän uuden raudoituksen ansiosta rakennukset voivat kestää pidempään ja saastuttaa vähemmän

Kun 12-kerroksinen asuntorakennus yhtäkkiä romahti viime kesäkuussa Surfsidessa, Floridassa, yksi syistä oli piilossa syvällä rakennuksen sisällä. Betoniperustuksissa, seinissä ja lattioissa oli olennainen mutta vaarallinen rakennusmateriaali: teräsraudoitus. Romahduksen jälkeen tutkijat havaitsivat, että tämä materiaali osoitti merkittävää korroosiota, joka riittää aiheuttamaan massiivisen rakennuksen romahtamisen.

Teräsraudoitustanko tai raidetangot ovat avainkomponentti tämän talotornin kaltaisten rakennusten rakentamisessa, ja ne ovat kriittisiä niiden rakenteellisen eheyden kannalta. Mutta teräsraudoitus on myös herkkä kosteudelle, joka voi tunkeutua betoniin aiheuttaen suurelta osin näkymätöntä korroosiota, joka voi aiheuttaa rakenteiden romahtamisen lähes ilman varoitusta.

hamppu 1 raudoitustanko
[Kuva: Alex Tsamis / Rensselaer Polytechnic Institute]

Rensselaer Polytechnic Instituten (RPI) tutkijaryhmä tarjoaa vaihtoehdon. Teräksen käytön sijaan betonin vahvistamiseen, he ovat kehittäneet komposiittivahvikemateriaalin, joka on valmistettu yllättävän vahvoista hamppukuiduista. Heidän hamppupohjaisessa raudoituksessaan käytetään hamppuvarren vahvoja kuituja yhdessä hartsin tai biomuovin kanssa tankojen muodostamiseksi, jotka voivat turvallisesti korvata teräsraudan betonirakenteissa.

Tämän materiaalin potentiaalin suuruus on huomattava. Teräsraudoitus on kaikkialla jalkakäytävistä pilvenpiirtäjiin. ”Ne ovat kaikkialla kaikissa betonirakenteissa. Ne ovat vain täynnä raudoitustankoja”, sanoo Dan Walczyk, RPI:n konetekniikan professori. "Ja se on miljoonia, ellei miljardeja dollareita rakennusmateriaaleja joka vuosi."

Teräksen poistaminen betonirakenteesta voisi poistaa korroosioriskin, joka aiheutti Floridan asunnon murenemisen. Vähemmän korroosiota rakennusten ja siltojen betoni voisi kestää vuosikymmeniä pidempään. "Korvaamalla esineessä käytetyn materiaalin kuitukomposiitilla teräksen sijaan voit pienentää merkittävästi rakennusteollisuuden hiilijalanjälkeä ja pidentää rakenteiden käyttöikää", sanoo Tsamis.

hamppuraudoitus
[Kuva: Alex Tsamis / Rensselaer Polytechnic Institute]

Tsamis ja Walczyk kehittävät hamppuraudoitusta ja sen valmistuskoneita yhdessä arkkitehtiopiskelija Daniel Cohenin ja konetekniikan opiskelija Sharmad Joshin kanssa. Tsamis vertaa tätä tekniikkaa 3D-tulostukseen, jonka muodostamiseen tarvitaan sekä filamentti että kone. Hamppuraudoitusfilamentti on yhdistelmä hamppukuituja, jotka on uutettu ja kääritty kestomuoviin, joka sitten kääritään köysimaiseen kelaan. Konseptin osoituksena tiimin rakentama kone on auton kokoinen laite, joka imee itseensä kelattua materiaalia, lämmittää sen ja tiivistää sen karkaistuiksi tankoiksi. Tsamis kertoo, että kone on suunniteltu toimimaan paikan päällä rakennusprojektien aikana, mikä mahdollistaa hamppuraudan valmistuksen tarpeen mukaan. Erityisesti sovitetulla meistillä voidaan muotoilla raudoitus rakennusprojektin tarpeiden mukaan ja jopa taivuttaa se monimutkaisiin muotoihin, jotka rakennustyöntekijät muutoin tekisivät paikan päällä.

lukea :  Cannatech Tel Avivissa: 6-keksintöjä löytyy

Se saattaa kuulostaa hienolta, mutta materiaalin tekeminen ei ole erityisen monimutkaista, Tsamis sanoo, että projekti alkoi pandemian aikana, kun yliopiston laboratoriot suljettiin. "Ensimmäiset kokemukset yhdistämisestä olivat keittiön uuneissa", Tsamis sanoo. "Ja ensimmäiset kielet teimme ne käsin. Pyysin poikaani vetämään pöydälläni tekemäni köyden toiselta puolelta. Oppilaani kissa pureskeli köyttä, kun hän teki oman versionsa. Alku oli siis melko vaatimaton käytettävissä olevan tekniikan suhteen. »

Joitakin haasteita on kuitenkin jäljellä. Walczykin mukaan Yhdysvallat on jäljessä muista maista teollisen hampun tuotannossa, joka laillistettiin vasta vuonna 2018. Myös biomuovit ovat suhteellisen uusia. "On paljon epävarmuutta siitä, mistä nämä materiaalit ovat peräisin", Walczyk sanoo. ”Jos kehittäisimme tätä teknologiaa seuraavan kahden viikon aikana, meillä ei välttämättä ole materiaalin toimitusketjua siihen. »

lukea :  Hamppu-WC-paperi voi pelastaa maailman

Mutta kun materiaali on saatavilla, Tsamis sanoo, että rakennusteollisuuden ei olisi liian monimutkaista korvata teräsraudoitus hamppupohjaisella lajikkeella. ”Ihmiset osaavat jo työskennellä tämän materiaalin kanssa. Kaikki rakentamismenetelmät ja tietotaito ovat olemassa, Tsamis selittää.

Tutkijat vakuuttaa Hamppuraudoitus ei todennäköisesti tule rakennukseen muutamaan vuoteen, mutta he ovat jo neuvotelleet useiden suurten rakennusyritysten kanssa siitä, kuinka materiaalia voitaisiin sisällyttää uusiin projekteihin. Valtion tai liittovaltion rahoitus auttaisi nopeuttamaan teknologian kehitystä, Walczyk sanoo, ja Tsamis sanoo, että kumppanuus teollisuuden, kuten köysivalmistajien, kanssa voisi auttaa siirtämään tuotantoa.

Kun ilmastonmuutos pakottaa rakennusteollisuuden käsittelemään suurta hiilijalanjälkeään, erittäin saastuttavien materiaalien, kuten teräksen, käytön vähentäminen tulee entistä tärkeämmäksi. Tsamiksen mukaan hamppuraudan laaja sovellettavuus tekee siitä sellaisen luonnonmateriaalin, jota teollisuus voisi ottaa käyttöön vähentääkseen sen massiivisia vaikutuksia. "Se vaatii suuria tuotantomääriä, ja uskomme, että se pakottaa tietyt toimitusketjun osat loksahtamaan paikoilleen", hän selittää.


Tunnisteet: betonibiotekniikkaYmpäristöhaku
weedmaster

Kirjailija weedmaster

Medialähetystoiminnan harjoittaja ja lailliseen kannabiseen erikoistunut viestintäpäällikkö. Tiedätkö mitä he sanovat? tieto on valtaa. Ymmärrä kannabislääketieteen taustalla oleva tiede ja pysy ajan tasalla uusimpaan terveyttä koskevaan tutkimukseen, hoitoihin ja tuotteisiin. Pysy ajan tasalla viimeisimmistä laillistamista, lakeja, poliittisia liikkeitä koskevista uutisista ja ideoista. Löydä planeetan kaikkein kokeneimpien viljelijöiden vinkkejä, vihjeitä ja ohjeita, mukaan lukien uusimmat tutkimukset ja tiedeyhteisön havainnot kannabiksen lääketieteellisistä ominaisuuksista.