Sejsmiczne tapeta może uczynić świat trochę bardziej odporne trzęsienie ziemi!

High-tech klej i tkanina z włókna szklanego może domy bezpieczniejsze.

Zawaleniem stropy i ściany położyć życie na niebezpieczeństwo. Ludzie w wielu częściach świata, żyją w ciągłym strachu przed trzęsieniem ziemi, które mogą zmniejszyć całe miasta do sterty gruzu. Naukowcy z Bayer MaterialScience, we współpracy z partnerami przemysłowymi i akademickich, opracowali ekonomiczny i skuteczny środek ochrony trzęsienie ziemi w postaci tkaniny z włókna szklanego w połączeniu ze specjalnym klejem, który zwiększa stabilność muru i dlatego zmniejsza ryzyko, że mieszkania i budynki biurowe zamieni się deathtraps.
Opatentowana EQ-Top System jest łatwy do zainstalowania jako tapetę.

Kiedy ziemia trzęsie liczy się każda sekunda. Silne trzęsienie ziemi obraca mieszkalnych i biurowych w deathtraps. Zdjęcia z Haiti, Chile, Chinach, Nowej Zelandii i Japonii pokazują niszczących skutków tej klęski żywiołowej, z ekip ratowniczych przeszukiwaniu zrujnowanych budynków i zwały gruzu na ocalałych.
Budynki zapaść w ułamkach sekund, jak domki z kart. "Nawet małe trzęsienie ziemi może spowodować dramatyczne szkody, szczególnie do budynków murowanych, "Wyjaśnia profesor Lothar Stempniewski, dyrektor Instytutu Betonu Budownictwa i Materiałów Budowlanych Technologii w Karlsruhe Institute for Technology (KIT).
Stopień zniszczenia zależy nie tyle od stopnia trzęsienia ziemi w skali Richtera, niż "jak długo struktury są wstrząśnięci destrukcyjnej energii ze pod ziemią", mówi.
Stempniewski badała "ochronę trzęsienie ziemi dla budynków" przez wiele lat. Wraz z ekspertami z Bayer MaterialScience i Kast, przedsiębiorstwo z siedzibą w Sonthofen, Bawaria, on teraz stworzyliśmy efektywną i ekonomiczną środka, który zapewnia dodatkową ochronę przed trzęsieniami ziemi. EQ-Top jest specjalną tkaniną z włókna szklanego ", Który jest po prostu przykleja się do ściany jak tapeta," wyjaśnia Michael Engel, kierownik projektu w Bayer MaterialScience.

"Jeśli uda nam się opóźnić upadek muru lub w najlepszym wypadku zapobiec jej całkowicie, możemy uratować życie" Stempniewski dodaje. Z kolegami w Instytucie Stempniewski więc szukać rozwiązań, które są skuteczne, ekonomiczne i łatwe do zainstalowania. Jednocześnie, muszą one długotrwałą ochronę i dać mieszkańcom tych cennych dodatkowych sekund na ucieczkę.

Zapotrzebowanie na systemy ochrony tego typu jest ogromny. Więcej niż 1.3 miliard ludzi na świecie żyje w strefach trzęsień ziemi. "Punktem wyjścia dla naszej pracy była poprawa ochrony sejsmicznej w Rumunii, jednym z regionów w Europie na największe ryzyko od trzęsienia ziemi," Stempniewski mówi. W swoich badaniach Naukowcy KIT zidentyfikować charakterystyczne zachowania złamań w cegły i zaprawy budowli: "Początkowo dają one w miejscach, gdzie naprężenia są szczególnie wysokie, takie jak rogach ościeżnic, okien lub zaprawy pomiędzy cegłami", według naukowca KIT. To dało im ideę pokrycie ścian warstwą tkaniny z włókna szklanego, aby zwiększyć stabilność muru. "Ale zwykła pasta tapeta jest zdolny do przenoszenia obciążeń złożonych od muru do tkaniny", wyjaśnia dr Matthias Wintermantel, Bayer MaterialScience ekspert kleje.

Na bazie poliuretanu dyspersji Dispercoll ™, U, wodoodporny klej jest kluczowy związek pomiędzy tkaniną z włókna szklanego oraz powierzchni tynku. To pomaga rozprowadzić energię uderzenia trzęsienia ziemi na całej powierzchni ściany. Nawet jeśli stawy pęka na całej długości ściany (z lewej), klej i tkanina z włókna szklanego trzymać muru razem. Nowy EQ-Top System systematycznie wzmacnia słabe punkty w ścianie np. ościeżnic i okien. Poprawia to bezpieczeństwo dla mieszkańców.

Ratującym życie tkanina: cienka tapety wykonane ze specjalnych włókien szklanych stabilizuje murów i pomaga opóźnić - lub nawet uniemożliwić - upadek całych bloków domów, takich jak tutaj w Adapazari, Turcja

W sojuszu badawczego KIT i specjalistów z tkaniny z Kast, Wintermantel i jego Bayer Material Science dlatego zespół opracował Kluczowym elementem nowego systemu EQ-top: specjalny klej, który mocno zakotwicza nową "sejsmiczne tapety" na powierzchni tynku. "Wcześniej testowane wszystkie konwencjonalne kleje - od prostej pasty tapety na specjalnym klejem wysokiej wydajności. Nie jeden z nich był w stanie sprostać trudnym popyt na zjednoczenie elastyczność i dobrą wytrzymałość wiązania ", powiedział Moritz Urban, doktorantka w Instytucie KIT. Substancje badane były albo zbyt słabe i oderwana od ściany lub były tak kruche, że wyciągnął tynku od razu. To była praca z Bayer Material Science-naukowców, które doprowadziły do ​​zdecydowanego wyprzedzeniem w ochronie trzęsienia ziemi. Mówi Stempniewski: "klej jest istotny związek pomiędzy włókna szklanego i ściany, a zatem musi stosować się równie dobrze na obu powierzchniach." Elastyczny specjalny klej teraz używany jest na podstawie wszechstronnego poliuretanowej dyspersji Dispercoll ™, U stworzonego przez Bayer Material Science. Produkt ten jest również stosowany w leczeniu tkaniny z włókna szklanego, co daje jej dużą wytrzymałość na rozdarcie, między innymi. Inną ważną zaletą kleju jest to, że na bazie wody i nie zawiera rozpuszczalników organicznych, co oznacza, że ​​EQ-Top idealnie nadaje się do użytku wewnątrz pomieszczeń.
"EQ-Top pozwala nam systematycznie wzmacniają słabe punkty w ścianie", wyjaśnia Engel. Mechanizm ochronny działa jak przekątnych szelki z domu z muru pruskiego. Dystrybuuje energię uderzenia trzęsienia ziemi na całej powierzchni ściany, co tym samym przyczynia się do pochłaniania energii i zapobiec punkty koncentracji naprężeń, takie jak ramy drzwi i okien przed upadkiem pod obciążeniem. Nawet jeśli stawy pęka na całej długości ściany, tkaniny z włókna szklanego i klej trzymać cegły razem, co zapobiega lub przynajmniej opóźnienia upadek kawałki murów i chroni mieszkańców.

Ale twórcy mieli więcej niż tylko w aspekcie bezpieczeństwa na uwadze. Tapeta ochronny został zaprojektowany tak, aby być łatwy w instalacji, W przeciwieństwie do systemów opartych był w stanie sprostać trudnym popyt na zjednoczenie elastyczność i dobrą wytrzymałość wiązania ", powiedział Moritz Urban, doktorantka w Instytucie KIT. Substancje badane były albo zbyt słabe i oderwana od ściany lub były tak kruche, że wyciągnął tynku od razu.
To była praca z Bayer Material Science-naukowców, które doprowadziły do ​​zdecydowanego wyprzedzeniem w ochronie trzęsienia ziemi. Mówi Stempniewski: "Klej jest istotnym ogniwem pomiędzy włókna szklanego i ściany, a zatem musi stosować się równie dobrze na obu powierzchniach."Elastyczny specjalny klej teraz używany jest na podstawie wszechstronnego poliuretanowej dyspersji Dispercoll ™ U stworzony przez Bayer Material Science. Produkt ten jest również stosowany w leczeniu tkaniny z włókna szklanego, co daje jej dużą wytrzymałość na rozdarcie, między innymi.
Inną ważną zaletą kleju jest to, że na bazie wody i nie zawiera rozpuszczalników organicznych, co oznacza, że ​​EQ-Top idealnie nadaje się do użytku wewnątrz pomieszczeń.

"EQ-Top pozwala nam systematycznie wzmacniać słabe punkty w ścianie,"Wyjaśnia Engel. Mechanizm ochronny działa jak przekątnych szelki z domu z muru pruskiego. Dystrybuuje energię uderzenia trzęsienia ziemi na całej powierzchni ściany, co tym samym przyczynia się do pochłaniania energii i zapobiec punkty koncentracji naprężeń, takie jak ramy drzwi i okien przed upadkiem pod obciążeniem. Nawet jeśli stawy pęka na całej długości ściany, tkaniny z włókna szklanego i klej trzymać cegły razem, co zapobiega lub przynajmniej opóźnienia upadek kawałki murów i chroni mieszkańców.

Ale twórcy mieli więcej niż tylko w aspekcie bezpieczeństwa na uwadze. Ochronny tapeta został również zaprojektowany, by był łatwy w instalacji, w przeciwieństwie do systemów opartych na włóknach węglowych, dla których tynk musi być najpierw usunięte, proces, który jest zarówno bardzo brudny i bardzo drogie.
Z włókna węglowego systemy mogą zatem być używane tylko w skomplikowanych i kosztownych projektów renowacyjnych. "EQ-Top mogą być łatwo instalowane przez zwykłych paperhangers" Engel mówi, co zazwyczaj sprawia, że ​​instalacja dużo tańsze.

Intensywne prace rozwojowe było warte wysiłku. EQ-Top był w stanie udowodnić swoją wartość w wielu testach. Naukowcy wzięli swój system do granic za badania. Kiedyś ogromne prasy hydrauliczne do zniszczenia jednego segmentu ściany po drugiej - niektóre wzmocnione przez system EQ-Top i inni bez niej dla porównania. Różnica była niezwykła. Cegły w chronionej murem nie kruszy się pod presją bardzo ciężki, ale tkaniną z włókna szklanego i klej zawsze trzymał je razem. W przeciwieństwie do niezbrojonych ścian po prostu załamał.

Testy warunków skrajnych: Moritz Urban (zdjęcie z lewej) umieszcza sejsmiczne tapetę na ścianie z cegły w sali testów. Później ściana zostaną wstrząśnięte jak by podczas trzęsienia ziemi. Nawet jeśli cegły kruszą poddane ciężkiej próbie, tkaniną z włókna szklanego i klej trzymać wzmocnioną ścianę razem. W trakcie wielu badań, kleje ekspert dr Matthias Wintermantel (zdjęcie z prawej) zoptymalizowany specjalny klej w taki sposób, że ważna warstwa ochronna pozostaje trwale przytwierdzone do powierzchni tynku.

Na szeroką skalę testy, w których naukowcy zbudowane całe ściany i bez drzwi na ogromnym stole trzęsie były szczególnie spektakularne. Stół, zbudowany z grubej blachy stalowej, został złożony do wibrować systematycznie. Wibracje zostały przeniesione do nadbudówek - podobnie jak podczas trzęsienia ziemi, kiedy ziemia trzęsie. "Byliśmy zaskoczeni wynikami. Ściany wzmocnione EQ-Top były praktycznie niemożliwe do zniszczenia podczas testów"Stempniewski mówi.

Naukowcy są przekonani, że EQ-Top System mogła zapobiec najgorsze skutki tkaniny z włókna szklanego zapobiega budynków z zawaleniem Dalsze informacje na temat trzęsienia ziemi ochrony trzęsień ziemi ostatnich. "W Nowej Zelandii na początku trzęsienie ziemi 2011, bardzo wiele ściany pokruszone i wiele domów załamał się całkowicie w wyniku", mówi badacz KIT Moritz Urban. Naukowiec ocenia, że ​​system mógł zapobiec 60 do proc 70 szkody. "Często nie trzeba wiele, aby zapobiec zawalenia się budynku," Urban mówi. Naukowcy już otrzymują zapytania o sejsmicznej tapety ochrony z całego świata. EQ-Top System wkrótce pójść na rynek, dając ludziom w strefach trzęsień ziemi jeszcze kilka cennych sekund i chroniąc w ten sposób wielu z nich przed najgorszymi skutkami trzęsienia ziemi.

Tekst i zdjęcia dzięki uprzejmości Bayer, KAST i KIT
http://www.research.bayer.com/seismic-wallpaper

Komentarze

  1. Kathmandu jest sytuacja w jednym z najbardziej aktywnych na świecie sejsmiczne strefy i więcej 90 procent domów są podatne na zniszczenia w wyniku wstrząsów.
    może to być magiczne rozwiązanie, jeśli jest przystępne dla nepalskiego społeczeństwa. więcej szczegółów w języku angielskim będzie healpful.