Исследователи из Университета Шарджи опубликовали в журнале «Строительство и строительные материалы» результаты своей работы, доказывающие возможность использования полимерных пластин в качестве замены стальной арматуры для усиления бетона. В исследовании впервые была систематически оценена разница в структурных характеристиках 3D-печатных полилактидных (PLA) пластин и стальной арматуры при усилении бетона.
Исследование показало, что максимальная несущая способность балок с полимерными пластинами почти в два раза превышает аналогичный показатель для конструкций со стальной арматурой, а поглощаемая энергия в пять раз выше. Прочность на изгиб у лучших образцов была близка к 80% прочности образцов со стальной арматурой. Исследование особо отмечает, что геометрия пластин оказывает значительное влияние на структурные характеристики — усиление пластинами эффективнее, чем стержнями, а треугольная и волнистая формы позволяют значительно повысить способность балок выдерживать напряжения после образования трещин.
Доктор Мухаммед Талха Джунаид, доцент кафедры материаловедения и строительных конструкций Университета Шарджи, заявил, что максимальная несущая способность балок, усиленных PLA-пластинами, в два раза выше, а поглощаемая энергия — в пять раз выше, чем у балок с обычными PLA-стержнями. Большая площадь поверхности пластин обеспечивает более прочное сцепление с бетоном. Наиболее эффективной конфигурацией оказалась треугольная волнистая PLA-пластина, которая обеспечила прочность на изгиб, близкую к 80% от прочности традиционной стальной балки, и сопоставимую с ней пластичность.
Доктор Джунаид отмечает, что сталь, хотя и эффективна, имеет такие недостатки, как большой вес, высокая стоимость и подверженность коррозии. Термопластичные пластины обладают такими преимуществами, как коррозионная стойкость, малый вес, возможность изготовления по индивидуальному заказу и устойчивость. Данное исследование предлагает путь к массовому производству инновационной арматуры, показывая, что характеристики железобетона зависят не только от самого материала, но и от геометрии арматуры.
Дополнительная информация: Авторы: М. Талха Джунаид и др., Название: «Изгибные характеристики малых балок, усиленных 3D-печатными полимерными стержнями и пластинами», опубликовано в: «Строительство и строительные материалы» (2025).