Za samo 30 sekundi, razorni zemljotresi poput onih koji su pogodili Japan i Ekvador mogu učiniti grad bespomoćnim. Zbog „razdvojenih“ puteva i teško oštećenih mostova, stanovnici i osoblje za pomoć u vanredom stanju mogu biti sprečeni da se kreću da bi obnovili razrušeno.
Pod normanlnim uslovima, potrebne su nedelje da bi se popravile pukotine ili druga oštećenja na stubovima na samo jednom mostu koji je oštećen u zemljotresu. Ali, tim istraživača na čelu sa profesorom za oblast građevinarstva Chrisom Pantelidesom sa Univerziteta Juta (University of Utah) su razvili novi proces fiksiranja stubova za koji je potrebno svega nekoliko dana. Ovaj proces je opisan u novom članku objavljenom 28. aprila 2016. u najnovijem izdanju „American Concrete Institute Structural Journal“.
„Sa ovim dizajnom i procesom, mnogo je lakše i brže inženjerima i radnicima da obnove gradove pogođene zemljotresom, tako da mogu da osposobe kritične puteve za vozila hitne pomoći“, kaže Pantelides.
Kada dođe do zemljotresa, most je tako dizajniran da preuzima teret štete na vrhu i na dnu vertikalnog stuba gde se susreću osnova i horizontalne grede. Ako most preživi urušavanje ali dođe do oštećenja stubova, postaje nestabilan da bi se prelazilo preko njega. A ako nekoliko čeličnih armatura u stubovima pukne, most se verovatno ne može popraviti i mora biti srušen.
Ali, ako se stubovi mogu popraviti, inženjeri obično uklanjaju delove betona, zamenjuju neku od savijene armature i čelični obruč unutra, a zatim sipaju novi beton u čelični kalup koji je izgrađen oko stuba. To je dugotrajan proces koji ostavlja most neupotrebljivim nedeljama dok se popravka ne završi.
Pantelidesov brži i ekonomičniji proces uključuje stvaranje betonskih krofni koje su poznate pod nazivom „popravke“ koje su u liniji sa vlaknastim kompozitnim materijalima izgrađenim oko dna i vrha svakog stuba. Materijal je polimer od ugljeničnih ojačanih vlakana izrađen od vlakana i smole koja je jača od betona i čelika.
Prvo, veliki broj čeličnih šipki armature sa glavama se stavljaju u temelj oko stubova i bivaju osigurane epoksijem. Zatim se dve polovine kružne školjke napravljene od kompozitnih vlakana (koji su debljine nekoliko milimetara) postavljaju oko stubova i armature i spajaju ih. Beton se sipa oko stuba i preko armature sa kompozitnim vlaknom koja se ponaša kao kalup. Rezultat je popravljen stub sa približno istim strukturalnim integritetom kao i originalnim stubom, kaže Pantelides.
„Kružni oblik vam daje najbolju snagu za količinu materijala koji se koristi. Naprezanja su ravnomerno raspoređena širinom periferije“, rekao je. „Sa ovom metodom, ako se u budućnosti desi zemljotres ili naknadni potres, most će preživeti i šteta će se dogoditi u okolini krofne. To mostu daje drugi život.“
Proces se može koristiti za naknadno ugrađivanje u mostove da bi bili sigurniji od zemljotresa, iako je posebno dizajniran za popravke. I takođe, nije ograničen na popravke samo mostova. Postupak se takođe može koristiti na oštećenim stubovima oko zgrade. Pantelides i njegov tim podneli su prijavu za patent i on je trenutno u obradi, a on kaže da ga građevinske firme mogu odmah koristiti na područjima razorenim od zemljotresa.
