Унікальні сейсмічні шпалери створили німецькі вчені із Технологічного інституту Карлсруе. Ці шпалери здатні захистити будинки від руйнувань при землетрусах середньої амплітуди, а в складніших випадках - дати людям шанс залишити своє житло до настання катастрофи.
У регіонах, де небезпека землетрусів є високою, сьогодні зводяться будівлі з підвищеною сейсмічною стійкістю. Але як бути в тих випадках, коли давно збудовані будинки можуть бути зруйновані через можливі коливання земної кори?
Вчені запропонували зміцнювати будинки швидким та сучасним способом: спеціальними шпалерами, створеними з еластичної поліпропіленової тканини та скловолокна. Суть методу полягає в тому, щоб обклеювати несучі конструкції будівель текстильними полотнами.
Питома вага таких полотен низька, а межа міцності при розтягуванні - досить висока. Це означає, що обклеєна сейсмічними шпалерами кам'яна кладка стає більш міцною та стійкою до можливих ударів. Сама ж будівля при цьому не стає надмірно важкою.
Армують волокна вплетені в зміцнюючу тканину в чотирьох напрямках, оскільки вектор зусиль, що розтягують, може бути направлений в різні сторони.
Як створюється цей легкий та міцний каркас? Це може бути рідкий розчин, коли на стіни накладається тонкий шар штукатурки, штукатурку утоплюється тканина; для міцності розчин додають епоксидну смолу. Штукатурка повинна бути легкою, що дихає крізь комірки тканини. Після розгладження необхідно нанести ще один такий самий шар.
Сучасні технології дозволяють використовувати як розчин, а й рулонні матеріали. Ті самі шпалери сейсмічні.
"Упакований" подібним чином будинок у разі землетрусу може тріснути, але не розсиплеться. Армованатканина утримає будівлю.
Наочною ілюстрацією того, як це працює, може стати приклад порцелянової чашки. Обклеєна лейкопластирем і кинута на підлогу, вона розіб'ється, але не розсиплеться. Та сама історія і з будинками.
Як і будь-які інші, сейсмічні шпалери можуть бути закриті та прикрашені у житловому приміщенні чим завгодно. Завдяки пористій структурі, на стінах ніколи не з'явиться грибок чи пліснява.
Декілька років тому, невдовзі після винаходу сейсмічних шпалер, були проведені випробування на вібростенді, спеціально побудованому для імітації землетрусу. На постаменті площею 5 х 6 метрів збудували будинок, який зазнали коливань різної сили.
Спочатку будинок випробовували на міцність у його первозданному вигляді, і будівля "затріщала по швах". Воно встояло лише тому, що експеримент було вирішено припинити. Після зміцнення кам'яних конструкцій армованою тканиною будинок став міцнішим, ніж був до початку випробувань. І витримав імітацію найсильніших поштовхів.
Використання штукатурки з текстилем перетворює будівлі на більш розтяжні (дуктильні) будівлі, що робить будинки більш стійкими до ударів стихії. Стався землетрус, і неукріплена стіна впаде, а наша гіпотетична конструкція встоїть.
Щоб діяти напевно, вважають вчені, краще наносити зміцнююче покриття ззовні та зсередини будівлі. Товщина покриття з обох боків становить лише 1,2 сантиметри.
До речі, за допомогою нової технології можна стабілізувати й зруйновані будинки.
Сейсмічне зміцнення будинків при їх зведенні подорожчає будівництво приблизно на чотири відсотки, зміцнення збудованої будівлі обходиться суттєво дорожче.
Дорожнеча - одна з причин, через яку нова технологія сейсмічного зміцнення будівель поки не використовуєтьсяповсюдно. Та й у комерційне виробництво цей матеріал надійшов лише у 2012-му році.
За даними Міністерства з надзвичайних ситуацій РФ, понад 25 відсотків території України розташовані на сейсмонебезпечних територіях. Це Сахалін та Курильські острови, Камчатка, Якутія, Краснодарський та Ставропольський краї, Північна Осетія, Інгушетія, Чечня, Дагестан. У цих регіонах високою є ймовірність землетрусів магнітудою 7 і більше балів. У зоні сейсмічних ризиків проживає близько 20 млн українців.
У Далекосхідному федеральному окрузі на сейсмопосилення житлових будинків до 2018 року витратять 25600000000 рублів. Передбачається, що контури багатоповерхових будинків стягнуті металевими латами. Надійно, але з естетичного погляду, погодьтеся, не дуже привабливо.
Чи означає це, що про сейсмічні шпалери українцям доведеться лише мріяти.
До речі, вже існуючі шпалери призначені поки що лише для цегляних будинків. Для будівель, побудованих з бетону, потрібні міцніші вуглецеві волокна. Над їх створенням зараз працюють німецькі вчені з Технологічного інституту Карлсруе.