Экологичная альтернатива стальной арматуре в строительстве

Исследователи из Университета Шарджи в Объединенных Арабских Эмиратах создали армирующие элементы для бетонных конструкций из полимолочной кислоты (PLA) — биоразлагаемого термопластика, устойчивого к коррозии и значительно легче стали. Результаты экспериментов опубликованы в апрельском выпуске журнала Construction and Building Materials 2026 года.

Ключевым фактором, влияющим на прочность армирующего материала, стала его геометрия. Под руководством доктора Мухаммада Джунаида команда изготовила образцы с разными формами — плоскими пластинами, волнистыми, зубчатыми и треугольными — при помощи 3D-печати. Испытания показали, что бетонные балки с пластинчатой арматурой из PLA выдерживали вдвое большую нагрузку по сравнению с традиционными цилиндрическими стержнями из того же материала, при этом поглощая в пять раз больше энергии.

Особенно эффективными оказались треугольные волнистые пластины, благодаря зазубренной поверхности, которая создает надежное механическое сцепление с бетоном и предотвращает проскальзывание армирующего элемента. Такие конструкции демонстрировали до 80% прочности на изгиб по сравнению с образцами из стальной арматуры, сохраняя сопоставимую пластичность.

Производство стали является одним из наиболее энергоемких процессов с высоким уровнем выбросов парниковых газов. Ежегодно в мире производится около 2 миллиардов тонн стали, при этом более 20% идет на армирование бетона, где на кубический ярд приходится от 68 до 136 кг стального армирования. Использование полимолочной кислоты в качестве альтернативы может существенно снизить экологическую нагрузку строительной отрасли.

Исследование пока проводилось на небольших прототипах, но открывает перспективы для масштабного применения экологичных пластиковых армирующих элементов в строительстве.