Armatura od konoplje – Novo rešenje za beton bez korozije, ili…
Armatura od konoplje mogla bi postati održiva zamena za čelik u betonu – lakša, otporna na koroziju i sa znatno manjim ugljeničnim otiskom. Naučnici sa Rensselaer instituta razvijaju biokompozit koji spaja snagu prirodnih vlakana i prednosti termoplastike
Na američkom Politehničkom institutu Rensselaer (RPI), u okviru centra za arhitekturu, nauku i ekologiju, razvija se armatura od prirodnih vlakana konoplje u termoplastičnoj matrici. Cilj je materijal koji jeftinije i sa manjim ugljeničnim otiskom zamenjuje čeličnu armaturu, a pritom ne korodira. Tim navodi da performanse „po težini“ žele da približe prohromu ili FRP rebrima, ali po nižoj ceni i uz manju energiju u proizvodnji.
Kako se pravi armatura od konoplje
Osnova su duga, poravnata vlakna konoplje koja se impregnišu termoplastom, a zatim prolaze kroz brzu pultruziju i formiranje u štapove sa reljefnom površinom radi boljeg prianjanja u betonu.
Tipičan sastav koji prikazuju istraživači je oko pola vlakna i pola termoplasta. Termoplastična matrica omogućava bržu, energetski efikasniju obradu i reciklabilnost u odnosu na termosete, što ovu tehnologiju razlikuje od klasičnog GFRP rebra.
Zašto konoplja može da zameni čelik
Takozvani “Hemp-rebar”, odnosno armatura od konoplje, ne korodira, što je ključna prednost u obalnim, putnim i razređenim betonskim konstrukcijama gde je klasični čelik ograničenje dugotrajnosti. Uz to je lakši, pa olakšava transport i ugradnju.
Istraživači naglašavaju potencijal za značajno smanjenje ugrađenog ugljenika, jer se vlakna dobijaju iz biljke koja brzo raste i vezuje CO₂, dok čelik ima intenzivnu emisiju u proizvodnji.
Ko još radi na „nečeličnoj“ armaturi
Tržište već poznaje FRP (staklena vlakna u polimeru) kao antikorozivnu zamenu za čelik, ali FRP često ima viši ugljenični otisak i niži modul elastičnosti od čelika. Istraživanja šire sliku ka prirodnim vlaknima: objavljeni su radovi o NFRP šipkama od konoplje, jute i l, sa testiranjem mehaničkih osobina i dugotrajnosti.
Potencijalne prednosti u praksi
Kod većine konstrukcija izostanak korozije može višestruko produžiti vek betona i smanjiti troškove sanacije. Niža masa po metru znači manje opterećenje i bržu montažu. Ako se u matrici koristi bio-izveden ili reciklirani polimer, dodatno se smanjuje ugrađeni ugljenik. Stručnjaci izražavaju ambiciju da se postigne nivo čvrstoće i trajnosti koji je konkurentan naprednim alternativama, ali na ekonomičniji način.
Otvorena pitanja i ograničenja
Izazov je modul elastičnosti: ne-metalna rebra (uključujući GFRP) često su „tvrđa“ na zatezanje, ali „mekša“ na deformacije u odnosu na čelik, što traži prilagođene proračune i detaljisanje armiranja. Termoplastične matrice mogu biti osetljivije na povišene temperature i puzanje; potrebno je ispitati ponašanje pri požaru i dugotrajnom opterećenju.
Najveća šansa za brz razvoj i masovnu primenu su objekti izloženi agresivnom okruženju, prefabrikovani elementi i infrastruktura gde su životni ciklus i održavanje presudni.
PROČITAJTE JOŠ:
Armatura od kompozitnih vlakana – Revolucija u građevinarstvu ili…
Da li je beton ojačan ugljeničnim vlaknima budućnost graditeljstva?
Ulog je veliki: kombinacija lokalno uzgojene biomase, brze termoplastične obrade i ne-korodirajuće armature mogla bi da preoblikuje deo betonske industrije, pod uslovom da proračunska pravila i sertifikacija sustignu laboratorijske rezultate.
