zavřít
konopí

Konopí lze použít k výrobě výztuže pevné jako ocel

Tato nová výztuž by mohla umožnit budovám vydržet déle a méně znečišťovat

Když se loni v červnu v Surfside na Floridě náhle zřítila 12patrová budova kondominia, jeden z důvodů byl skryt hluboko uvnitř struktury. V betonových základech, stěnách a podlahách byl základní, ale rizikový stavební materiál: ocelová výztuž. Po zřícení vyšetřovatelé zjistili, že tento materiál vykazoval významnou korozi, která způsobila zřícení masivní budovy.

Ocelová výztuž nebo spojovací tyče jsou klíčovou součástí při konstrukci budov, jako je tato věž s bytem, ​​a jsou rozhodující pro jejich strukturální integritu. Ale ocelová výztuž je také citlivá na vlhkost, která si může proniknout do betonu a způsobit do značné míry neviditelnou korozi, která může způsobit kolaps konstrukce téměř bez varování.

konopí 1 prut
[Obrázek: Alex Tsamis/s laskavým svolením Rensselaer Polytechnic Institute]

Tým výzkumníků z Rensselaer Polytechnic Institute (RPI) nabízí alternativu. Místo použití oceli k vyztužení betonu, vyvinuli kompozitní výztužný materiál vyrobený z překvapivě pevných konopných vláken. Jejich výztuž na bázi konopí využívá silná vlákna konopného stonku v kombinaci s pryskyřicí nebo bioplastem k vytvoření tyčí, které mohou bezpečně nahradit ocelovou výztuž v betonových konstrukcích.

Velikost potenciálu tohoto materiálu je značná. Ocelová výztuž je všude, od chodníků po mrakodrapy. „Jsou všudypřítomné ve všech betonových konstrukcích. Jsou prostě plné výztuže,“ říká Dan Walczyk, profesor strojního inženýrství na RPI. "A to jsou stavební materiály v hodnotě milionů, ne-li miliard dolarů ročně."

Eliminace oceli v betonové konstrukci by mohla eliminovat riziko koroze, která způsobila rozpad floridského bytu. S menší korozí by beton v budovách a mostech mohl vydržet o desítky let déle. „Nahrazením materiálu použitého v objektu vláknovým kompozitem místo oceli můžete výrazně snížit uhlíkovou stopu stavebního průmyslu, protože prodloužíte životnost konstrukcí,“ říká pan Tsamis.

konopná výztuž
[Obrázek: Alex Tsamis/s laskavým svolením Rensselaer Polytechnic Institute]

Konopnou výztuž a stroje na její výrobu vyvíjejí Tsamis a Walczyk spolu se studentem architektury Danielem Cohenem a studentem strojního inženýrství Sharmadem Joshim. Tsamis tuto technologii přirovnává k 3D tisku, který vyžaduje jak filament, tak stroj k jeho vytvoření. Vlákno konopné výztuže je kombinací konopných vláken, která byla extrahována a zabalena do termoplastu, který je poté navinut do cívky podobné lanu. Stroj, který tým staví jako důkaz konceptu, je zařízení velikosti auta, které nasává svinutý materiál, zahřívá ho a konsoliduje do tvrzených tyčí. Pan Tsamis vysvětluje, že stroj je navržen tak, aby fungoval na místě během stavebních projektů, což umožňuje výrobu konopné výztuže podle potřeby. Speciálně upravená matrice dokáže výztuž tvarovat tak, aby vyhovovala potřebám stavebního projektu, a dokonce ji ohýbat do složitých tvarů, které by jinak stavební dělníci vyrobili na místě.

číst :  Cannatech v Tel Avivu: objevy 6u

Může to znít famózně, ale materiál není nijak zvlášť komplikovaný na výrobu, podle Tsamise, který říká, že projekt začal během pandemie, kdy byly univerzitní laboratoře uzavřeny. „První zkušenosti s konsolidací jsme měli v kuchyňských troubách,“ říká Tsamis. „A první struny jsme vyrobili ručně. Požádal bych svého syna, aby zatáhl za druhou stranu provazu, který jsem dělal u svého stolu. Kočka mého studenta žvýkala provaz, zatímco on dělal svou vlastní verzi. Začátky byly tedy z hlediska dostupné techniky celkem skromné. »

Některé výzvy však přetrvávají. Podle Walczyka Spojené státy zaostávají za ostatními zeměmi v produkci průmyslového konopí, které bylo legalizováno teprve v roce 2018. Relativně nové jsou také bioplasty. "Je mnoho nejasností o tom, odkud tyto materiály pocházejí," říká Walczyk. „Pokud bychom měli tuto technologii vyvinout v příštích dvou týdnech, nemusíme pro ni nutně mít dodavatelský řetězec materiálu. »

číst :  Konopný toaletní papír mohl zachránit svět

Ale jakmile bude materiál k dispozici, Tsamis říká, že pro stavební průmysl by nebylo příliš složité nahradit ocelovou výztuž odrůdou na bázi konopí. „Lidé už vědí, jak s tímto materiálem pracovat. Jsou tam všechny stavební metody a veškeré know-how,“ vysvětluje pan Tsamis.

Výzkumní pracovníci prohlásit Konopná výztuž se pravděpodobně do budovy nedostane až za několik let, ale již jednají s několika významnými stavebními společnostmi o tom, jak by bylo možné tento materiál začlenit do nových projektů. Státní nebo federální financování by pomohlo urychlit vývoj technologií, říká Walczyk a Tsamis říká, že partnerství s průmyslem, jako jsou výrobci lan, by mohlo pomoci přesunout výrobu.

Vzhledem k tomu, že změna klimatu tlačí stavební průmysl k řešení své vysoké uhlíkové stopy, bude stále důležitější omezovat používání vysoce znečišťujících materiálů, jako je ocel. Podle Tsamise široká použitelnost konopné výztuže z ní dělá typ přírodního materiálu, který by průmysl mohl přijmout, aby snížil svůj masivní dopad. „Bude to vyžadovat velký objem výroby a myslíme si, že to donutí určité prvky dodavatelského řetězce, aby zapadly,“ vysvětluje.


Tagy: betonbiotechnologieProstředívyhledávání
weedmaster

Autor weedmaster

Mediální hlasatel a manažer komunikace se specializací na legální konopí. Víte, co říkají? vědění je moc. Pochopte vědu, která stojí za konopnou medicínou, a držte krok s nejnovějšími výzkumy, léčbami a produkty souvisejícími se zdravím. Zůstaňte v obraze s nejnovějšími zprávami a nápady týkajícími se legalizace, zákonů a politických hnutí. Objevte tipy, triky a návody od nejzkušenějších pěstitelů na planetě, stejně jako nejnovější výzkumy a poznatky vědecké komunity o medicínských vlastnostech konopí.