18
Th3

Vật liệu mới : Thép gai dầu – Walczyk & Tsamis

 

Các nhà nghiên cứu tại Viện Bách khoa Rensselaer của Hoa Kỳ đã phát minh ra một giải pháp thay thế cho thép cây làm từ cây gai dầu , mà họ cho rằng tránh được vấn đề ăn mòn trong khi cắt giảm lượng khí thải carbon từ xây dựng. Thép cây gai có thể được sử dụng để hỗ trợ các kết cấu bê tông giống như thép và các loại cốt thép khác ngày nay, nhưng với tác động môi trường giảm do cấu tạo vật liệu và tuổi thọ của nó.

Daniel Walczyk và Alexandros Tsamis dẫn đầu dự án nói rằng hiện nay, gỉ thép đóng góp đáng kể vào sự phân hủy sớm của các cấu trúc bao gồm cầu, đường, tường chắn sóng và các tòa nhà. Tsamis, một kiến ​​trúc sư và là trợ lý giáo sư tại Học viện Bách khoa Rensselaer (RPI) , cho biết: “Vì sự ăn mòn, Hiệp hội Kỹ sư Xây dựng Hoa Kỳ cho tuổi thọ từ 40 đến 50 năm đối với kết cấu bê tông . Nếu cốt thép không bị ăn mòn, nó sẽ gấp ba lần con số đó, và điều đó sẽ tạo ra một đóng góp đáng kể về tổng thể trong việc cắt giảm lượng khí thải carbon, bởi vì bạn có tuổi thọ sử dụng cao hơn ba lần cho mỗi thứ bạn làm ra.”

Theo nhóm RPI, thép thanh vằn truyền thống có lượng năng lượng thể hiện tương đối thấp, đặc biệt nếu nó được sản xuất với thành phần tái chế, mặc dù con số này che giấu những tác động đến tuổi thọ sử dụng và nhu cầu bảo trì của nóTuy nhiên, các thiết kế kết cấu trong môi trường có tính ăn mòn cao thường sẽ sử dụng các lựa chọn thay thế cho thép truyền thống như thép cây bằng polyme gia cường sợi thủy tinh (GFRP), có tác động môi trường cao. Nhóm nghiên cứu cho biết kết quả ban đầu của họ cho thấy thép cây gai dầu có lượng năng lượng thể hiện thấp hơn đáng kể so với thép cây GFRP trong khi vẫn có thể tồn tại lâu dài, mặc dù công việc này vẫn chưa được đánh giá ngang hàng.

Thép cây gai dầu được tạo ra thông qua một quá trình ép đùn, trong đó các sợi được kéo cùng với nhựa nhiệt dẻo vào một khuôn được nung nóng và nấu chảy để tạo thành một thanh rắn. Bước đầu tiên là làm cho cây gai dầu thành một sợi dây có chứa hỗn hợp sợi tự nhiên và sợi nhựa – “công thức” chính xác mà nhóm RPI vẫn đang nghiên cứu. Các cuộn dây này sau đó được đưa vào một máy được tạo ra đặc biệt cho quá trình này. Thiết bị này, một máy CNC có kích thước bằng một chiếc ô tô nhỏ, đặt tại chỗ và rèn cốt thép theo yêu cầu, đọc từ các tệp kỹ thuật số để uốn và cắt sản phẩm theo hình dạng quy định.

Thép cây gai dầu có thể cắt giảm thời gian xây dựng trong khi vẫn giữ chi phí thấp

Một điểm cộng của quá trình này là nó sẽ giảm thời gian xây dựng. Walczyk và Tsamis cũng có ý định cho nó có chi phí cạnh tranh bằng hoặc rẻ hơn thép cây tiêu chuẩn, không giống như các lựa chọn thay thế không ăn mòn khác hiện có.

Mục tiêu của họ là làm cho sản phẩm trở thành sự lựa chọn rõ ràng ngay cả đối với các dự án không có ngân sách lớn hoặc mục tiêu bền vững. Điều này cũng đã ảnh hưởng đến thiết kế của máy ép đùn tại chỗ, mà Tsamis mô tả là có tính thẩm mỹ “John Deere”, liên quan đến công ty máy kéo và thiết bị hạng nặng.

Tsamis nói: “Thép cây là vật liệu hàng ngày. “Nó là một vật liệu cần được truyền đạt cho mọi nhà thầu, mọi thợ xây ở mọi ngôi làng ở khắp mọi nơi trên thế giới. Vì vậy, đây có mục đích là một loại giống như John Deere, ‘cỗ máy của mọi người’.” Walczyk và Tsamis, cùng với các cộng tác viên là sinh viên Daniel Cohen và Sharmad Joshi, hy vọng sẽ xuất bản bài báo đầu tiên về công nghệ này vào năm tới.

Trong thời gian chờ đợi, họ sẽ tiếp tục phát triển và thử nghiệm thép cây, cùng với một loạt các cải tiến về sản phẩm, vật liệu và quy trình khác mà họ đang thực hiện như một phần của nỗ lực phát triển công nghệ xây dựng thế hệ tiếp theo sử dụng cây gai dầu.


  • LIÊN HỆ TƯ VẤN

  • Phone: 0977 432 345
    Hotline: 0904 717 866
  • #interiordesign #19design