Leeds Üniversitesi bilim insanları, ışık ilkelerini kullanarak modern beton formlarının gücünü ölçmenin yeni bir yolunu keşfettiler; bu da kırma zamanını anlamak için endüstride daha iyi bir yol oldu.
Onların yaklaşımı, beton kiriş örneklerinin yüzeyine gerilme konumlarını göstermek için tasarlanmış, kompleks bir ışık kıran kaplamanın uygulanmasına dayanıyordu.
Epoksi kaplama ‘çift kırılmalı’ ışık dalgalarını, bu yönde etki eden stres miktarı ile ilişkili olarak farklı yönlerde bölme ve bir fotonik kameraya yansıtma kabiliyetine sahiptir. Kamera daha sonra, çatlaklar veya kırıklar oluşmadan önce stres seviyelerinin en uç noktasını gösteren bir resim çeker.
Kaplama kendisi yeni olmasa da, bu araştırma projesi kayma gerilmesini ölçmek ve kırıklara karşı beton sertliği değerlendirmek için ilk kez kullanılmıştır.
Önde gelen Russell Group UK üniversitelerinden Kimya ve Proses Mühendisliği Bölümü’nden Dr. Joseph Antony, “Mühendislik sektöründe stres ve gerginlik düzeylerini ölçmek için başka yöntemler de var, ancak herhangi birinin makaslama gerginliğini direkt olarak yüksek hassasiyetle ölçebildiğini düşünmüyoruz; bu da malzemelerin başarısızlık gücünü değerlendirmek için en uygun yöntemdir.
“Geliştirdiğimiz fotonik yöntem, opak olmayan materyallerde bile direkt gerginliği doğrudan ölçebilir. Bugüne kadar fotonik ve optik ölçüm yöntemleri yalnızca şeffaf malzemelerle ilişkilendirilmiştir.”
Yeni yöntemin kullanıldığı sonuçlar, kombine deneysel ve sayısal veya analitik yaklaşımlara dayanan geleneksel stres test yöntemleri ile karşılaştırıldı.
İnşaat endüstrisinde yaygın olarak kullanılan kompozit betonların yükselişi ekibin malzemenin dayanıklılığını incelemek için yeni yollar aramasına yol açtı.
Beton geleneksel olarak çimento, çakıl ve kumla yapılmıştır ancak son yıllarda bu içerik önemli ölçüde değişmiştir. Artık, kullanılan doğal malzemelerin seviyelerini azaltmak ve atık ürünlerin geri dönüşümü için, plastik topaklar da dahil olmak üzere birçok atık ürünü içeriyor.
Dr. Antony, “Araştırmamız, Katar’dan gelen plastik veya polimer atıklarının yeni mühendislik ürünlerinin geliştirilmesinde değerli maddeler olarak kullanılabileceği bir yöntem geliştirmeyi amaçlıyordu.
“Atıkları mikron boyutlu parçacıklara dönüştüren endüstrilerle çalışarak, bunların nasıl kullanıldığına dair doğrudan bir içgörü elde ettik; bu da çalışmamızın endüstri gereksinimleriyle daha bilinçli olabileceğini” belirtti.
Bu yeni kompozit beton formlarının kesin sertliğini endüstriye göstermenin yeni bir yolunu bulmak, bir yapı malzemesi olarak kullanımına daha fazla güvenebilmek anlamına geliyordu.
Antony, atık plastik ürünlerle yapılan betonun geleneksel malzemelere üstün nitelikler gösterdiğini açıkladı.
“Kırılma testine yönelik bu yeni fotonik veya optik yaklaşımın, yalnızca atık olarak atılacak materyalleri kullanarak sürdürülebilir imalat geliştirmek için değil aynı zamanda mekanik, sivil, malzemeler, elektronik ve diğer çeşitli mühendislik tasarımlarında da uygulanabildiğine inanıyoruz” diye de ekledi.
Kaynak : phys.org