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麻は鉄筋を鋼と同じくらい強くするために使用することができます

この新しい鉄筋により、建物の寿命が長くなり、汚染が少なくなる可能性があります

昨年12月にフロリダ州サーフサイドでXNUMX階建てのマンションが突然倒壊したとき、その理由のXNUMXつが建物の奥深くに隠されていました。 コンクリートの基礎の中では、壁と床は不可欠ですが危険な建築材料でした:鉄筋。 崩壊後、調査員は、この材料が重大な腐食を示し、巨大な建物を崩壊させるのに十分であることを発見しました。

鉄筋、またはタイロッドは、このコンドミニアムタワーなどの建物の建設における重要なコンポーネントであり、構造の完全性にとって重要です。 しかし、鉄筋は湿気の影響を受けやすく、コンクリートに侵入する可能性があり、ほとんど目に見えない腐食を引き起こし、ほとんど警告なしに構造物を崩壊させる可能性があります。

麻1鉄筋
[画像:Alex Tsamis /提供:Rensselaer Polytechnic Institute]

レンセラー工科大学(RPI)の研究者チームが代替案を提供します。 鋼を使用する代わりに コンクリートを補強する、彼らは驚くほど強い麻繊維で作られた複合補強材を開発しました。 彼らの麻ベースの鉄筋は、麻の茎の強力な繊維を樹脂またはバイオプラスチックと組み合わせて使用​​して、コンクリート構造の鉄筋を安全に置き換えることができる鉄筋を形成します。

この材料の可能性の大きさはかなりのものです。 鉄筋は、歩道から高層ビルまで、いたるところにあります。 「それらはすべてのコンクリート構造物に遍在しています。 それらは鉄筋でいっぱいです」とRPIの機械工学の教授であるDanWalczykは言います。 「そして、それは毎年数百万ドル相当の建築材料です。」

コンクリート構造の鋼を排除することで、フロリダのアパートが崩壊する原因となった腐食のリスクを排除することができます。 腐食が少ないと、建物や橋のコンクリートは数十年長く続く可能性があります。 「オブジェクトに使用されている材料を鋼ではなく繊維複合材に置き換えることで、構造物の寿命を延ばし、建設業界の二酸化炭素排出量を大幅に削減できます」とTsamis氏は述べています。

麻の鉄筋
[画像:Alex Tsamis /提供:Rensselaer Polytechnic Institute]

麻の鉄筋とそれを作るための機械は、建築の学生であるダニエル・コーエンと機械工学の学生であるシャルマド・ジョシとともに、ツァミスとウォルチクによって開発されています。 Tsamisは、この技術を3D印刷に例えています。これは、フィラメントとそれを形成するための機械の両方を必要とします。 麻の鉄筋フィラメントは、抽出されて熱可塑性プラスチックで包まれた麻繊維の組み合わせであり、ロープのようなコイルに巻かれています。 チームが概念実証として構築しているこのマシンは、コイル状の材料を吸い込み、加熱して硬化したバーに統合する車サイズのデバイスです。 Tsamis氏は、この機械は建設プロジェクト中に現場で動作するように設計されており、必要に応じて麻の鉄筋を製造できると説明しています。 特別に改造されたダイは、建設プロジェクトのニーズに合わせて鉄筋を成形することができ、建設作業員が現場で作成する複雑な形状に曲げることもできます。

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派手に聞こえるかもしれませんが、大学の研究室が閉鎖されたパンデミックの間にプロジェクトが開始されたとTsamis氏によると、資料の作成は特に複雑ではありません。 「私たちが統合で最初に経験したのは、キッチンオーブンでした」とTsamis氏は言います。 「そして最初の弦は、手作業で作りました。 私は息子に、机で作っているロープの反対側を引っ張るように頼みました。 私の生徒の猫は、彼が自分のバージョンを作っている間、ロープを噛みました。 したがって、利用可能な技術に関しては、始まりはかなり控えめでした。 »»

ただし、いくつかの課題が残っています。 Walczykによると、米国は、2018年にのみ合法化された産業用大麻の生産において、他の国に遅れをとっています。バイオプラスチックも比較的新しいものです。 「これらの材料がどこから来たのかについては多くの不確実性があります」とWalczykは言います。 「今後XNUMX週間でこの技術を開発する場合、必ずしもそのための材料サプライチェーンはありません。 »»

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しかし、材料が利用可能になると、Tsamisは、建設業界が鉄筋を麻ベースの種類に置き換えることはそれほど複雑ではないと言います。 「人々はすでにこの資料の扱い方を知っています。 すべての工法とノウハウがあります」とTsamis氏は説明します。

研究者 肯定します 麻の鉄筋はおそらく数年は建物に入らないでしょうが、彼らはすでにいくつかの主要な建設会社と材料を新しいプロジェクトに組み込む方法について話し合っています。 Walczyk氏によると、州または連邦政府の資金提供は技術開発の加速に役立ち、Tsamis氏は、ロープメーカーなどの業界との提携が生産のシフトに役立つ可能性があると述べています。

気候変動により、建築業界は二酸化炭素排出量の増加に取り組むようになり、鉄鋼などの汚染度の高い材料の使用を減らすことがますます重要になります。 Tsamisによると、麻の鉄筋は広く適用できるため、業界がその大きな影響を減らすために採用できる天然素材のタイプになっています。 「大量生産が必要であり、サプライチェーンの特定の要素を強制的に配置する必要があると考えています」と彼は説明します。


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筆者 weedmaster

合法的な大麻を専門とするメディア放送局および通信マネージャー。 彼らの言うことを知っていますか? 知識は力である。 最新の研究、治療法、健康関連製品を最新の状態に保ちながら、大麻医学の背後にある科学を理解します。 合法化、法律、政治運動に関する最新のニュースやアイデアを常に入手してください。 大麻の医学的品質に関する科学界からの最新の研究と発見を含む、地球上で最も熟練した栽培者からのヒント、トリック、ハウツーガイドを発見してください。