据ScienCentral网8月16日消息,来自美国密歇根大学高等土木工程材料研究实验室的工程师Victor Li发明了一种新型水泥,可以帮助建筑物更好地抵抗地震的剧烈撞击。
每年全球约发生100例能量接近于原子弹的地震,给人类造成巨大灾难,因为地球开始震动时会引起建筑倒塌。
现在,Victor Li发明了一种易延展、类似于混凝土的材料能够抵抗住地震带来的巨大压力或“负荷力”。
这一高科技水泥的使用方法和传统水泥一样,但比用于建造道路、桥梁和房屋的普通水泥更加牢固、耐用性更强、更轻、更具柔韧性,而且比较不容易出现裂缝。
新水泥是基于微观结构来设计的,也就是说所有的成分都是根据一定的原理来调配的,以使这些成分能够在材料的内部结构中互相配合运作。
一般人们使用金属棒来混合普通水泥、水和沙子或砂粒,以便于增强水泥的效果。然而看上去和普通水泥很像的新水泥,其本身成分中就包括超细硅石(直径为100微米)和微小塑胶(聚乙烯醇)、光纤,表面还覆有一层几纳米厚的光滑覆面。当水泥内的光纤负担过重时,表面覆层可以使得光纤开始变得松散而防止水泥出现破裂。因此,新水泥可以在不碎裂成几块的情况下而进行变形。
在巨大的压力作用下,光纤在水泥内滑动,就好象人体内的韧带一样,以一种极具柔韧性的方式将各种成分紧紧聚拢在一起。
Li指出,一旦新水泥在承受重荷时,其内部成分会将这种负荷转移到其他地方,这样就会有更多的力量来支持负荷。
实验室的测试显示,新水泥的延展性是普通水泥的500倍,重量仅为普通水泥的1/40,这两点都将对摩天大楼的设计选择产生影响。但其成本却为普通水泥价格的3倍,Li认为由于其用量比普通水泥少很多,而且持久耐用,因此维护费用将很低。
这一新水泥早已经被应用在日本和韩国的防震地区,而且将于2005年秋季首次现身美国。
该研究已发表在2005年8月的美国《发现》杂志上。
英文原文链接参见:http://www.sciencentral.com/articles/view.php3?type=article&article_id=218392622
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