Ученые из Бристольского университета успешно использовали винты в качестве соединителей в бамбуке, не раскалывая материал.
Исследование, недавно опубликованное в журнале Construction and Building Materials, предлагает безопасную, но эффективную модель прогнозирования для простого метода соединения бамбука, который обычно используется в деревянных конструкциях.
Как только бамбук будет стандартизирован, его можно будет аккуратно внедрять в строительство. Бамбук обладает экологическими свойствами, поглощая углерод с большей скоростью, чем другие породы дерева.
Доминика Малковска (Dominika Malkowska) из Бристольской школы гражданского, аэрокосмического и дизайнерского проектирования объяснила: “Бамбук может помочь бороться с изменением климата, связывая углерод из атмосферы.
“Древесина также делает это, но созревание для сбора урожая занимает 30 лет, в то время как бамбуку требуется всего четыре-пять лет, поэтому мы можем поглощать углерод гораздо быстрее, если будем использовать бамбук, а не древесину”.
В настоящее время на юге Европы проводятся испытания плантаций с целью установить, какие виды можно выращивать в этом климате. Если эти испытания пройдут успешно, в будущем бамбук может быть использован в качестве строительного материала для домов в Великобритании.
Компании уже строят бамбуковые дома в других частях мира, таких как Филиппины, где это исследование имеет потенциал для непосредственного применения уже сейчас.
Малковска провела более 200 экспериментальных испытаний, проверяя различные комбинации параметров, имеющих отношение к соединению: материал винта, количество, расстояние между винтами, диаметр винта, толщина стенки бамбука, толщина стальной пластины.
Она объяснила: “Самое интересное открытие заключается в том, что винты на самом деле являются хорошими кандидатами для соединителей из бамбука, поскольку они не вызывают расщепления, как считалось ранее, при условии, что соединение хорошо спроектировано.
“Это также имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционно используемым болтовым соединением с заполнителем из цементного раствора с внутренней стороны бамбукового столба, таких как потенциальное снижение выбросов углекислого газа, простота демонтажа на месте и превосходная жесткость и пластичность, и это лишь некоторые из них.
“Бамбук в целом подвержен растрескиванию из-за характеристик своего материала, таких как волокна, идущие только в одном направлении, в отличие от древесины, где волокна имеют тенденцию расти по спирали вокруг ствола дерева, поэтому шурупы могут показаться неуместными, поскольку нет спирального волокна, предотвращающего разрушение. Но это исследование доказало, что это не так, если соединение хорошо спроектировано”.
Этот метод может быть сразу же реализован в простых соединениях с низкой нагрузкой. Он также может быть доработан для увеличения количества винтов, поскольку было протестировано только ограниченное количество винтов, что привело к низкой производительности, чтобы проверить его для сценариев с более высокой нагрузкой.
Теперь Малковска планирует исследовать большее количество винтов на соединение, чтобы привести его в соответствие с типичной производительностью обычного болтового соединения, и изучить поведение в реальной конструкции, например, в срезаемых стенах.
Малковска заключила: “Соединения из бамбука не обязательно должны быть сложными. Знания о древесине находят свое применение в бамбуке”.