Seismische behang kan de wereld een beetje meer aardbeving bestendig te maken!

Een high-tech kleefstof en glasvezel weefsel kan maken huizen veiliger.

Instortende plafonds en muren zetten levens in gevaar. Mensen in vele delen van de wereld leven in constante angst voor aardbevingen die hele steden kunnen terug te brengen tot puin. Wetenschappers aan Bayer MaterialScience, in samenwerking met industriële en academische partners, hebben een economische en effectieve aardbeving beschermingsmaatregel in de vorm van glasvezel weefsel in combinatie met een speciale lijm die de stabiliteit van metselwerk vergroot en vermindert zo het risico dat de appartementen en kantoorgebouwen zal veranderen in enge attracties.
Het patent is aangevraagd EQ-Top systeem is net zo eenvoudig te installeren als achtergrond.

Wanneer de aarde schudt, elke seconde telt. Een sterke aardbeving blijkt appartementen-en kantoorgebouwen in enge attracties. Foto's uit Haïti, Chili, China, Nieuw Zeeland en Japan illustreren de verwoestende gevolgen van deze natuurramp, met reddingsteams zoeken door middel van verwoeste gebouwen en de puinhopen naar overlevenden.
Gebouwen instorting in fracties van seconden, als kaartenhuizen. "Ook kleinere aardbevingen kunnen veroorzaken dramatische schade, vooral aan metselwerk gebouwen", Legt professor Lothar Stempniewski, directeur van het Instituut voor beton-en Bouwmaterialen Technologie aan de Karlsruhe Institute for Technology (KIT).
De mate van vernietiging minder afhankelijk van de ernst van de aardbeving op de schaal van Richter dan op "hoe lang de structuren zijn geschokt door de destructieve energie van onder de grond", zegt hij.
Stempniewski heeft onderzocht "aardbeving bescherming voor gebouwen" voor vele jaren. Samen met experts van Bayer MaterialScience en KAST, een bedrijf gevestigd in Sonthofen, Beieren, heeft hij nu ontwikkelde een effectieve en economische maatregel die extra bescherming tegen aardbevingen zorgt. EQ-Top is een speciale glasvezel weefsel "Die gewoon is gelijmd aan de muur als behang," zegt Michael Engel, een project manager bij Bayer MaterialScience.

"Als we de ineenstorting van het metselwerk uit te stellen of in het beste geval geheel te voorkomen, kunnen we levens redden," Stempniewski toevoegt. Met zijn collega's van het instituut, Stempniewski daarom op zoek naar oplossingen die effectief, efficiënt en eenvoudig te installeren. Tegelijkertijd moeten zij langdurige bescherming geven de bewoners de kostbare extra seconden ontsnappen.

De vraag naar bescherming van dit type is enorm. Meer dan 1.3 miljard mensen wereldwijd leven in aardbevingsgebieden. "Het uitgangspunt van ons werk was om bescherming tegen aardbevingen in Roemenië, een van de regio's in Europa het grootste risico van aardbevingen te verbeteren", Stempniewski zegt. In de proeven, de KIT wetenschappers bepaald kenmerk breuk gedrag in baksteen en mortel structuren: "In eerste instantie ze leveren op plaatsen waar spanningen zijn bijzonder hoog, zoals de hoeken van kozijnen, ramen of de mortel tussen de stenen", aldus de KIT wetenschapper. Dit gaf het idee van de muren met een laag glasvezelweefsel de stabiliteit van het metselwerk te verhogen. "Maar de gewone behanglijm niet in staat is van de overdracht van het complex lasten van het metselwerk op de stof," legt Dr Matthias Wintermantel, een Bayer MaterialScience lijmen expert.

Op basis van polyurethaan dispersie Dispercoll ™ U de waterafstotende lijm is belangrijk verband tussen de glasvezel en de pleisterwerk. Het helpt bij het verspreiden de impact energie van de aardbeving in de gehele muur. Zelfs als verbindingen kraken langs de gehele lengte van de wand (links), de kleefstof en glasvezeldoek tezamen het metselwerk. De nieuwe EQ-TOP System versterkt systematisch de zwakke punten in een muur, zoals deuren en kozijnen en ramen. Dit komt de veiligheid voor de bewoners.

Levensreddende stof: de dunne behang gemaakt van speciaal glas vezels stabiliseert metselwerk en helpt bij het vertragen - of zelfs te voorkomen - de ineenstorting van hele huizenblokken, zoals hier in Adapazari, Turkije

In een onderzoek alliantie met KIT en de stof specialisten van KAST, Wintermantel en zijn Bayer Material Science team daarom ontwikkelde het belangrijk onderdeel voor de nieuwe EQ-Top systeem: een speciale lijm die stevig verankert de nieuwe "seismische behang" om het gips oppervlak. "We hebben eerder geteste alle conventionele lijmen - van eenvoudige behanglijm aan speciale high performance lijm. Niet een van hen was in staat om de moeilijke vraag naar het verenigen van flexibiliteit en goede hechtsterkte te voldoen ", zegt Moritz Urban, een PhD student aan de KIT Instituut. De teststoffen waren ofwel te zwak en los van de muur of waren zo broos dat ze de pleister getrokken rechts af. Het was het werk van de Bayer Material Science, wetenschappers, die leidde tot de beslissende stap vooruit in aardbeving bescherming. Zegt Stempniewski: "De lijm is het bindmiddel tussen de glasvezel en de wand en derhalve ook goed aan beide oppervlakken." De flexibele lijm nu gebruikt is gebaseerd op de veelzijdige polyurethaandispersie Dispercoll ™ U gemaakt door Bayer Material Science. Dit product wordt ook gebruikt om de glasvezel, waardoor het hoge treksterkte onder andere te behandelen. Een ander groot voordeel van de lijm is dat het op basis van water en bevat geen organische oplosmiddelen, wat betekent dat EQ-Top is bij uitstek geschikt voor gebruik binnenshuis.
"EQ-Top stelt ons in staat om systematisch het versterken van de zwakke punten in een muur", vertelt Engel. De beschermende mechanisme werkt zoals de diagonale schoren van een vakwerkhuis. Het verdeelt de impact energie van de aardbeving in het hele muuroppervlak, die dus helpt om de energie te absorberen en de punten van stress concentratie, zoals deurkozijnen en ramen vallen onder de last te voorkomen. Zelfs als verbindingen kraken langs de gehele lengte van de wand, de glasvezel en lijm houden de steentjes, die voorkomt of ten minste vertragingen het uiteenvallen van brokken metselwerk en beschermt de bewoners.

Maar de ontwikkelaars hadden meer dan alleen de veiligheid in het achterhoofd. De beschermende behang is ook ontworpen om gemakkelijk te installeren, In tegenstelling tot gebaseerde systemen in staat was om de zware vraag naar het verenigen van flexibiliteit en goede hechtsterkte te voldoen ", zegt Moritz Urban, een PhD student aan de KIT Instituut. De teststoffen waren ofwel te zwak en los van de muur of waren zo broos dat ze de pleister getrokken rechts af.
Het was het werk van de Bayer Material Science-wetenschappers, die leidde tot de beslissende stap vooruit in aardbeving bescherming. Zegt Stempniewski: "De kleefstof is het bindmiddel tussen de glasvezel en de wand en derhalve ook goed hecht op beide oppervlakken."De flexibele lijm nu gebruikt is gebaseerd op de veelzijdige polyurethaandispersie Dispercoll ™ U gemaakt door Bayer Material Science. Dit product wordt ook gebruikt om de glasvezel, waardoor het hoge treksterkte onder andere te behandelen.
Een ander groot voordeel van de lijm is dat het op basis van water en bevat geen organische oplosmiddelen, wat betekent dat EQ-Top is bij uitstek geschikt voor gebruik binnenshuis.

"EQ-Top stelt ons in staat om systematisch het versterken van de zwakke punten in een muur,", Aldus Engel. De beschermende mechanisme werkt zoals de diagonale schoren van een vakwerkhuis. Het verdeelt de impact energie van de aardbeving in het hele muuroppervlak, die dus helpt om de energie te absorberen en de punten van stress concentratie, zoals deurkozijnen en ramen vallen onder de last te voorkomen. Zelfs als verbindingen kraken langs de gehele lengte van de wand, de glasvezel en lijm houden de steentjes, die voorkomt of op zijn minst vertraging de ineenstorting van stukken metselwerk en beschermt de bewoners.

Maar de ontwikkelaars hadden meer dan alleen de veiligheid in het achterhoofd. De beschermende behang is ook ontworpen om gemakkelijk te installeren, in tegenstelling tot systemen op basis van koolstof vezels, waarbij de pleister eerst verwijderd moet worden, een proces dat zowel zeer vuile en duur.
Carbon-fiber systemen kunnen daarom alleen worden gebruikt in complexe en dure renovatieprojecten. "EQ-Top kan eenvoudig worden geïnstalleerd door de gewone paperhangers," zegt Engel, die over het algemeen maakt de installatie veel goedkoper.

De intensieve ontwikkelingswerk was de moeite waard. EQ-Top in staat was om zijn waarde in tal van tests bewijzen. De onderzoekers namen hun systeem tot het uiterste voor de proeven. Ze gebruikten grote hydraulische persen om een ​​segment van de muur te verpletteren na de andere - wat nog versterkt door de EQ-Top systeem en anderen zonder dat ter vergelijking. Het verschil was opmerkelijk. De stenen in het beschermde muur heeft brokkelen onder zeer zware druk, maar de glasvezel stof en lijm altijd hield ze bij elkaar. In tegenstelling, de ongewapende wand eenvoudig samengevouwen.

Stress tests: Moritz Urban (foto, links) brengt de seismische behang op een muur bij het testen hal. Later zal de muur worden geschud als hij zou tijdens een aardbeving. Zelfs als de stenen brokkelen onder zware druk, de glasvezel stof en lijm houd de versterkte muur bij elkaar. In de loop van vele tests, lijmen deskundige Dr Matthias Wintermantel (foto, rechts) geoptimaliseerd lijm zodanig dat de belangrijke beschermende laag vast blijft aangebracht op pleisterwerk.

De grootschalige testen waarbij de onderzoekers hele muren die worden gebouwd met en zonder deuren op een groot schudden tafel waren bijzonder spectaculair. De tafel, opgebouwd uit een dikke stalen plaat, is gemaakt om systematisch trillen. De trillingen werden overgebracht naar de bovenbouw - net als tijdens een aardbeving bij de grond schudt. "We waren verrast door de resultaten. Muren versterkt met EQ-top vrijwel onmogelijk te vernietigen tijdens de proeven,"Stempniewski zegt.

De onderzoekers zijn ervan overtuigd dat de EQ-TOP System had kunnen voorkomen dat de ergste gevolgen van Glasvezel stof voorkomt dat gebouwen instorten Meer informatie over het onderwerp van de aardbeving bescherming van recente aardbevingen. "In de Nieuw-Zeelandse aardbeving in het begin van 2011, een groot aantal muren verkruimelde en veel huizen volledig ingestort als gevolg", zegt onderzoeker KIT Moritz Urban. De wetenschapper schat dat het systeem had kunnen voorkomen 60 aan 70 procent van de schade. "Vaak is niet veel nodig om de ineenstorting van een gebouw te voorkomen," zegt Urban. De wetenschappers zijn die al vragen over de seismische bescherming behang van over de hele wereld. De EQ-Top systeem zal binnenkort in de markt, waardoor mensen in aardbevingsgebieden een paar kostbare seconden en waardoor de bescherming van velen van hen uit de ergste gevolgen van aardbevingen.

Tekst en afbeeldingen: courtesy BAYER, KAST en KIT
http://www.research.bayer.com/seismic-wallpaper

Comments

  1. Kathmandu is situatie in een van de wereld meest actieve seismische zones en meer 90 procent van de woningen zijn vatbaar voor vernietiging als gevolg van aardbevingen.
    dit zou de magische oplossing zijn als het is betaalbaar voor de Nepalese bevolking. meer details in het Engels zal zijn healpful.