İnşaatlarda Yeni Bir Yöntem Deniyorlar: Betonu Artık Kumaş Kalıplara Döküyorlar
Şantiyelerde betonun dökülmesi için kurulan ahşap kalıplar, inşaatların en tanıdık görüntülerinden biri. MIT'deki mühendisler ise betonu dikilmiş pamuklu kumaştan bir kalıba döktü. Aynı yükü taşımak için tasarlanan sıradan bir kirişe göre, bu kirişte yaklaşık üçte biri kadar beton ve yarısı kadar çelik kullanıldı.
Ayrıntılar haberimizde.
Bilgisayarda tasarlanan kirişin şekli, kumaştan dikilen bir kalıpla betona aktarıldı.
Mühendisler önce, yükü taşımak için betona nerede gerçekten ihtiyaç olduğunu hesaplayan bir yöntemle kirişi tasarladı. Ortaya bir üst bölüm, eğik ince bacaklar ve çeliğin yerleştirildiği ince bir alt kısımdan oluşan bir şekil çıktı. Bu tür karmaşık şekiller sert kalıplara dökülemediği için şimdiye kadar çoğunlukla beton 3D yazıcılar ya da makineyle oyulan kalıplar gibi özel ekipmanlarla üretilebiliyordu.
Ekibin geliştirdiği otomatik sistem, üç boyutlu tasarımı kesilip dikilebilecek düz kumaş parçalarına dönüştürdü. Kumaşın betonun ağırlığıyla nasıl esneyeceği de hesaba katıldı. Dikilen kalıp, basit bir ahşap çerçeveye zımbalandı.
En iyi sonuç, 56 parçadan dikilen kalıpla elde edildi.
Ekip aynı tasarım için 36, 56 ve 76 parçalı üç ayrı kalıp dikti. Parça sayısı arttıkça ayrıntılar daha iyi kontrol edildi, ancak kirişin genel şekli daha doğru çıkmadı; her yeni dikiş, küçük kesim ve dikim hatalarının birikmesi anlamına geliyordu.
Betonu dökmek de ayrı bir uğraş gerektirdi. Pamuklu kumaş suyu geçirdiği için fazla sulu bir karışım hem su kaybediyor hem de kumaşı istenen şekilden dışarı itiyordu. Ekip, orta kıvamda, kumu bol ve yalnızca küçük taşlar içeren bir karışım kullandı; betonu katman katman elle yerleştirip kumaşı dışarıdan yoğurdu.
Üzerine 36 su dolu kova konan kiriş, bilgisayar modelinden yalnızca yüzde 2 saptı.
Kovalar kirişin üzerine kademeli olarak eklendi. Kiriş, tasarım yükünün yaklaşık yüzde 30'una, yani günlük kullanım koşullarına denk bir yüke kadar yüklendi; ölçümler kirişin ortasındaki bükülme miktarı üzerinden yapıldı.
Araştırmacılar 3 metrelik kirişi, kısa bir bina açıklığına denk bir ön deneme olarak tanımlıyor. Sıradaki adım, birden fazla kirişi kırılana kadar test etmek.
Yöntem, Küresel Güney ülkelerinde yüzde 10-20 daha ucuza geliyor.
Malzemenin işçiliğe göre pahalı olduğu bu ülkelerde üç kumaş kalıplı kirişin hepsi geleneksel kirişten ucuza geldi. İşçiliğin pahalı olduğu Küresel Kuzey'de ise dikiş maliyeti avantajı tersine çevirdi; kumaş kalıplı kirişler yüzde 16 ila 55 daha pahalıya mal oldu.
Bulgular, yöntemin en çok tek tek ya da az sayıda üretilen özel şekilli parçalarda, örneğin açıkta kalan kirişlerde, yaya köprülerinde ve peyzaj öğelerinde işe yarayabileceğini gösteriyor. Çimento üretimi, insan kaynaklı karbon salımının yaklaşık yüzde 8'inden sorumlu olduğu için daha az beton kullanmak inşaatın iklim yükünü azaltmanın önemli yollarından biri.
Keşfet ile ziyaret ettiğin tüm kategorileri tek akışta gör!
Test
Gündem
Magazin
Video
İlginizi çekebilir:
Yorum Yazın