Металлические сплавы с памятью формы: инновация в строительстве

Уникальные металлические сплавы обладают способностью в условиях нагревания возвращаться в изначальную форму, причем, даже после серьезной деформации. Разработка под названием SMA в кратчайшие сроки получила достаточно широкое распространение в самых разнообразных производственных сферах. Не так давно специалисты швейцарской Федеральной лаборатории по материаловедению представили принципиально новый тип такого сплава - его, по словам разработчиков, можно быть использовать, в том числе, и в индустрии строительства. Цены на колонную балку, позволяющую создавать металлические конструкции, можно посмотреть здесь.

Как известно, сегодня существуют SMA-сплавы, изготавливаемые на основе железа и никель-титана. Несмотря на целый спектр уникальных характеристик и преимуществ, они обладают одним существенным недостатком: их невозможно использовать в строительстве по той причине, что для принятия изначальной формы они должны нагреться до внушительных температурных показателей - около 400 градусов по Цельсию. Однако такая температура является слишком высокой для других строительных материалов, обладающих высокой теплочувствительностью, в том числе, для различных растворов и для бетона.

Новый вид металлического сплава SMA, который изготавливается на основе железа, кремния и магния, отличается от аналогичных материалов предыдущего поколения. Его особенность заключается в том, что эффект памяти у него начинает активизироваться даже в условиях температуры, не превышающей 160 градусов по Цельсию. И именно это уникальное свойство позволяет использовать сплав в комбинации с бетоном.

По словам разработчиков технологии, инновационные металлические сплавы, обладающие памятью формы, имеют все шансы в корне изменить современную мировую строительную отрасль. Среди наиболее наглядных примеров применения этого сплава, предложенных специалистами, отмечаются работы по укреплению мостовых конструкций.В качестве альтернативы традиционным системам предварительного напряжения металлической арматуры, в балку, выполненную из бетона, устанавливается материал, имеющий дополнительное усиление за счет особых стержней. Такие стержни выполняются как раз из SMA-сплава на основе магния, железа и кремния. В условиях нагревания SMA в оболочке из бетона он постепенно принимает свою изначальную форму, в процессе оказывая определенное воздействие на бетонную балку. 

Как отмечают швейцарские исследователи, авторы уникальной разработки, сплав в перспективе можно будет масштабировать, что, в свою очередь, позволит использовать его для обеспечения дополнительного напряжения полного мостового пролета либо иной структуры с установленными показателями силами. Для этого потребуется просто нагревать выполненные из сплава пруты методом проведения через них тока. Разработчики считают, что подобный подход станет не просто более простым и понятным, но еще и экономически целесообразным, по сравнению с традиционными вариантами предварительного напряжения, в частности, с применением фибробетона, ламината, армированной ребристой стали.

Процесс изготовления уникального материала был предложен специалистами австрийского университета Леобена. Также участие в работе над ним принимали ученые из технического университета "Фрайбергская горная академия" (Германия) и немецкого предприятия Г G. Rau GmbH. Также в рамках выполненных работ специалистами было проведено масштабное экономическое и техническое исследование, которое наглядно продемонстрировало: инновационный сплав SMA можно изготавливать, в том числе, и в промышленном масштабе. В перспективе, развитием материалов и презентацией их на рынке будет заниматься компания re-Fer AG. Предполагается, что инновационные материалы по стоимости будут сопоставимы с самой обычной нержавеющей сталью.