Инженеры ищут надежные способы защиты зданий и мостов от стихий, и неожиданно перспективным решением оказался песок. В конструкциях применяют демпферы — они поглощают колебания и снижают нагрузку на элементы зданий, продлевая срок их службы. Но у традиционных устройств на масляной основе есть существенные минусы.
Такие демпферы дороги в производстве, а при поломке их сложно ремонтировать: устройство нужно извлекать и отправлять производителю. Пока демпфер отсутствует, здание становится уязвимее к ветрам и землетрясениям, а сильные вибрации в небоскребах могут вызывать у людей укачивание и снижать работоспособность сотрудников офисов, приводя к экономическим потерям.
Демпфер — это устройство для рассеивания энергии, которое мы используем каждый день. В каждом автомобиле, на котором вы ездите, есть демпферы, снижающие вибрацию. Мы, инженеры‑строители, взяли эту идею и применили ее в современных конструкциях, но обычные демпферы — это устройства на масляной основе или очень сложные механизмы, что делает их производство дорогостоящим. Вот тут‑то и пригодится пескоуловитель. Песок недорогой и экологичный.
Альтернативой могут стать песчаные демпферы под давлением — их эффективность подтверждена исследованием в Journal of Structural Engineering Американского общества инженеров‑строителей. По словам Костаса Калфаса из Техасского университета в Сан‑Антонио, такие устройства значительно дешевле, экологичнее и проще в ремонте. Их можно восстановить за несколько часов прямо на месте.
Исследовательская группа протестировала устройства в диапазоне температур от 5,6 °C до 60 °C и подтвердила, что влажность и конденсат не влияют на работу демпфера. Сейчас ученые планируют моделирование и испытания на крупномасштабной конструкции, чтобы проверить эффективность технологии в динамических условиях и провести оптимизационные тесты.
Ранее Наука Mail рассказывала, что на Гавайях проложили дороги из переработанных рыболовных сетей.