До того, как мы начали использовать сталь для армирования конструкций, бамбук оставался основным компонентом при строительстве зданий. Даже сегодня вы увидите использование бамбука в строительстве домов и других построек в слаборазвитых районах.
Однако у большинства людей сложилось искаженное мнение о бамбуке. Люди склонны ассоциировать бамбук со слабыми конструкциями. Однако это совсем не так.
Чем бамбук превосходит сталь?
Да, бамбук прочнее стали в отношении прочности на растяжение. Прочность стали на растяжение составляет 23 000 фунтов на квадратный дюйм.
Но бамбук превосходит сталь с заметным преимуществом в 28 000 фунтов. Заметили слово прочность на растяжение в смеси?
Это потому, что, когда мы рассматриваем прочность материала, нужно помнить о некоторых переменных. Прочность на растяжение может быть определена как сопротивление, оказываемое возражением против разрыва или расщепления под напряжением.
И да, в этом случае бамбук прочнее стали, так как его молекулярная структура плотнее, чем у стали.
Чудесная природа бамбука
Самое замечательное в бамбуке то, что мы можем использовать все части растения для самых разных целей, от строительства до дезодорантов и лекарств.
В США и Канаде доступно более 490 видов бамбука. Некоторые виды бамбука также считаются самыми быстрорастущими растениями.
Он может вырасти выше 3 фута за день и может достичь полной зрелости в течение 3-5 лет, в зависимости от вида.
Одним неизвестным фактом о бамбуковых растениях является то, что они выделяют в атмосферу на 30% больше кислорода по сравнению с другими растениями, что само по себе является достаточно веская причина, чтобы выращивать их, когда наш мир сталкивается с растущим загрязнением воздуха и истощением озонового слоя. Растение также помогает предотвратить эрозию почвы.
Бамбуковые растения используются в различных целях;
- Его древесина используется при строительстве зданий, мебели, велосипедных рам и т.д.
- Бамбуковые волокна пропускают воздух и используются для изготовления одежды благодаря своим антибактериальным и температурным свойствам
- Бамбуковый уголь является отличным дезодорантом благодаря своей впитываемости
- Части бамбука используются в продуктах питания и лекарствах
- Бамбук также улучшает вкус алкоголя
Эти растения могут расти где угодно и не нуждаются в использовании удобрений для своего роста. Опавшие листья растения обеспечивают необходимые питательные вещества.
Бамбук как альтернатива стали
Бамбук использовался в строительстве в течение долгого времени, даже до того, как была известна его прочность на растяжение. Раньше люди строили дома, мебель, заборы и т. д. из бамбука.
Наши современные исследователи и инженеры с нетерпением ждут замены стали бамбуком из-за его свойств при растяжении.
Использование стали в бетоне является дорогостоящим, а производство стали имеет много недостатков, таких как высокая стоимость, загрязнение атмосферы и ухудшение состояния окружающей среды. Бамбук, с другой стороны, может быть произведен с очень низкими затратами и имеет различные преимущества для окружающей среды.
Тем не менее, мы не можем использовать бамбук для прямой замены стали, так как одной прочности на растяжение недостаточно, даже несмотря на то, что бамбук прочнее и жестче, чем другие строительные материалы.
Растение, однако, подвержено нападению насекомых и может разлагаться в присутствии воды. Также следует учитывать долговечность и усадку.
Уже ведутся обширные исследования, чтобы устранить все эти недостатки и улучшить существующие свойства бамбука. Эти исследования сосредоточены на механических и физических свойствах растения и поиске наиболее полезных видов.
- Швейцарский федеральный технологический институт в Цюрихе разрабатывает бамбуковый композит под названием BambooTECH, который, по их мнению, может заменить сталь благодаря своей прочности, универсальности и долговечности.
- Ученые и архитекторы Массачусетского технологического института обнаружили, что древесина бамбука плотнее и прочнее, чем хвойные породы, такие как ель, пихта и сосна. Они пытаются использовать свойства бамбука, чтобы превратить его в лучший строительный материал, который затем можно использовать для строительства более устойчивых зданий.
Инженерное дело с использованием бамбука: что готовит нам будущее
Использование бамбука, также известного как «древесина бедняка», в области машиностроения также многочисленно. Экологические организации продвигают бамбук из-за его разнообразных отличных свойств и способности выделять кислород.
Его высокая прочность на растяжение, способность выдерживать сжатие и свойство изгиба делают его очень перспективным материалом в области строительства. Дизайнеры рассматривают бамбук как альтернативу дереву.
Деревянные панели из бамбука имеют естественный эстетический вид и отделку. Полы, шкафы и предметы домашнего обихода из бамбука более долговечны и дешевле.
Когда исследователи сплели бамбук с эпоксидной смолой, они получили композит, который прочнее углеродного волокна. Это дает нам надежду, что однажды бамбук можно будет использовать для создания альтернативы углеродному волокну.
Самым большим из всех преимуществ является то, что это 100 раз дешевле по сравнению с углеродным волокном.
Низкая стоимость, широкая доступность и прочность бамбука позволили использовать это растение в строительстве убежищ и крупных проектах по оказанию помощи при стихийных бедствиях.
Некоторые примеры:
- Водонепроницаемые дома во Вьетнаме
- Жилье для пострадавших от землетрясения в Непале
- Временное жилье в Таиланде для бирманских беженцев
Помимо того, что он может заменить сталь, исследователи считают, что бамбук также можно использовать для замены пластиковых труб, используемых в строительстве.
Заключение
Использование бамбука в строительстве, автомобилестроении и других потенциальных областях может устранить потребность в таких материалах, как сталь, пластик, углеродное волокно и т. д. Это, в свою очередь, снижает выбросы парниковых газов в атмосферу. огромное количество.
Низкая стоимость бамбука снижает общую стоимость строительства и делает его доступным для всех.
Еще одно важное достоинство выращивания бамбука заключается в том, что ни одна часть растения не теряется. Принимая во внимание эти факты, рекомендуется поощрять выращивание и использование бамбука, чтобы обеспечить более низкую стоимость жизни и лучшую окружающую среду для наших будущих поколений.