Papier peint sismique peut rendre le monde résistant tremblement de terre un peu plus!

Un adhésif de haute technologie et le tissu en fibre de verre peut rendre les maisons plus sûres.

L'effondrement des plafonds et des murs mettre des vies en danger. Les gens dans de nombreuses régions du monde vivent dans la peur constante de tremblements de terre qui peuvent réduire des villes entières à des tas de gravats. Les scientifiques de Bayer MaterialScience, en coopération avec des partenaires industriels et académiques, ont mis au point une mesure tremblement de terre économique et efficace de protection sous la forme de tissu de fibres de verre combinée avec un adhésif spécial qui augmente la stabilité de la maçonnerie et réduit donc le risque que les bâtiments d'habitation et de bureau va se transformer en pièges mortels.
Le brevet est en instance EQ-Haut système est aussi facile à installer comme papier peint.

Lorsque la terre tremble, chaque seconde compte. Un fort tremblement de terre se transforme immeubles d'habitation et de bureaux en pièges mortels. Photos en provenance d'Haïti, Chili, Chine, Nouvelle-Zélande et le Japon illustrent les effets dévastateurs de cette catastrophe naturelle, avec les équipes de secours cherchent à travers les bâtiments en ruines et des tas de gravats pour les survivants.
Les immeubles s'effondrent en quelques fractions de secondes, comme des châteaux de cartes. "Même les tremblements de terre plus petites peuvent causer des dommages dramatiques, en particulier pour les bâtiments en maçonnerie, "Explique le professeur Lothar Stempniewski, Directeur de l'Institut pour la construction de béton et de matériaux de construction de la technologie à l'Institut de Karlsruhe Technology (KIT).
Le degré de destruction dépend moins de la gravité du tremblement de terre sur l'échelle de Richter que sur "combien de temps les structures sont secoués par l'énergie destructrice de dessous la terre," dit-il.
Stempniewski a été l'enquête "protection contre les séismes des bâtiments" pendant de nombreuses années. En collaboration avec des experts de Bayer MaterialScience et KAST, une entreprise située à Sonthofen, Bavière, il a maintenant mis au point une mesure efficace et économique qui offre une protection supplémentaire contre les tremblements de terre. EQ-Haut est un tissu de verre fibre spéciale "Qui est simplement collé à la paroi comme du papier peint», explique Michael Engel, un gestionnaire de projet chez Bayer MaterialScience.

"Si nous pouvons retarder l'effondrement de la maçonnerie ou dans le meilleur des cas l'empêcher tout à fait, nous pouvons sauver des vies», Stempniewski ajoute. Avec ses collègues de l'institut, Stempniewski donc cherché des solutions qui sont efficaces, économiques et faciles à installer. Dans le même temps, ils doivent fournir une protection longue durée et donner aux résidents de ces précieuses secondes supplémentaires pour s'échapper.

La demande pour les systèmes de protection de ce type est énorme. Plus de 1.3 milliard de personnes dans le monde vivent dans les zones sismiques. "Le point de départ pour notre travail était d'améliorer la protection sismique en Roumanie, l'une des régions en Europe à plus grand risque de tremblements de terre," dit Stempniewski. Dans leurs tests, la Scientifiques KIT identifié des comportements de rupture caractéristiques des structures de brique et de mortier: «Au début, ils cèdent à des points où les contraintes sont particulièrement élevés tels que les coins de cadres de portes, fenêtres ou le mortier entre les briques", selon le scientifique KIT. Cela leur a donné l'idée de couvrir les murs avec une couche de tissu en fibre de verre pour augmenter la stabilité de la maçonnerie. "Mais colle pour papier peint ordinaire est incapable de transmettre les charges complexes à partir de la maçonnerie sur le tissu», explique le Dr Matthias Wintermantel, une Bayer MaterialScience adhésifs expert.

Sur la base de polyuréthane dispersion Dispercoll U ™, l'adhésif hydrofuge est le lien crucial entre le tissu de fibres de verre et la surface de plâtre. Il contribue à diffuser l'énergie d'impact du tremblement de terre à travers la surface du mur. Même si les joints se fissurer sur toute la longueur du mur (à gauche), l'adhésif et le tissu en fibre de verre tenir la maçonnerie ensemble. Le nouveau Haut-EQ système renforce systématiquement les points faibles dans un mur, comme les cadres de portes et fenêtres. Cela améliore la sécurité pour les résidents.

De sauvetage en tissu: le papier peint mince faite de fibres de verre spéciales stabilise maçonnerie et contribue à retarder - voire empêcher - l'effondrement de blocs entiers de maisons, comme ici à Adapazari, Turquie

Dans une alliance de recherche avec le KIT et les spécialistes de tissu de KAST, Wintermantel et son équipe Bayer Material Science donc développé l' élément clé pour le nouveau EQ-Haut système: un adhésif spécial qui fermement l'ancrage de la nouvelle «papier peint sismique" à la surface de plâtre. "Nous avons déjà testé tous les adhésifs classiques - à partir de pâte de papier peint adhésif simple à la performance spéciale de haut. Pas un seul d'entre eux était en mesure de répondre à la demande difficile pour unir la souplesse et la force de collage bonne ", a déclaré Moritz urbain, un étudiant au doctorat à l'Institut KIT. Les substances d'essai étaient soit trop faible et détaché de la paroi ou étaient si fragiles qu'ils tiré le plâtre juste à côté. C'était le travail des scientifiques Bayer MaterialScience scientifiques qui ont conduit à l'avance décisive dans la protection de tremblement de terre. Dit Stempniewski: «La colle est le lien vital entre la fibre de verre et le mur et doit donc respecter aussi bien sur les deux surfaces." L'adhésif souple spécial maintenant utilisée est basée sur la dispersion polyuréthane polyvalent Dispercoll U ™ créé par Bayer Material Science. Ce produit est également utilisé pour traiter le tissu de fibres de verre, ce qui lui donne résistance à la déchirure, entre autres choses. Un autre avantage majeur de la colle, c'est qu'il est à base d'eau et ne contient pas de solvants organiques, ce qui signifie que le QE-Haut est idéal pour une utilisation en intérieur.
«EQ-Haut nous permet de renforcer systématiquement les points faibles dans un mur», explique Engel. Le mécanisme de protection fonctionne comme les diagonales d'une maison à colombages. Il distribue l'énergie d'impact du tremblement de terre à travers la surface du mur, ce qui contribue ainsi à absorber l'énergie et éviter les points de concentration de contraintes telles que les cadres de portes et fenêtres de tomber sous la charge. Même si les joints se fissurer sur toute la longueur du mur, le tissu en fibre de verre et de l'adhésif tenir les briques ensemble, ce qui empêche ou du moins à des retards de l'effondrement de blocs de maçonnerie et protège les résidents.

Mais les développeurs avaient plus que l'aspect sécurité à l'esprit. Le fond d'écran de protection a également été conçu pour être facile à installer, Contrairement aux systèmes basés été en mesure de répondre à la demande difficile pour unir la souplesse et la force de collage bonne ", a déclaré Moritz urbain, un étudiant au doctorat à l'Institut KIT. Les substances d'essai étaient soit trop faible et détaché de la paroi ou étaient si fragiles qu'ils tiré le plâtre juste à côté.
C'était le travail des scientifiques Bayer MaterialScience scientifiques qui ont conduit à l'avance décisive dans la protection de tremblement de terre. Dit Stempniewski: "L'adhésif est le lien vital entre la fibre de verre et le mur et doit donc respecter aussi bien sur les deux surfaces."L'adhésif souple spécial maintenant utilisée est basée sur la dispersion de polyuréthanne souple Dispercoll ™ U créé par Bayer Material Science. Ce produit est également utilisé pour traiter le tissu de fibres de verre, ce qui lui donne résistance à la déchirure, entre autres choses.
Un autre avantage majeur de la colle, c'est qu'il est à base d'eau et ne contient pas de solvants organiques, ce qui signifie que le QE-Top est idéal pour une utilisation en intérieur.

« EQ-Haut nous permet de renforcer systématiquement les points faibles dans un mur,», Explique Engel. Le mécanisme de protection fonctionne comme les diagonales d'une maison à colombages. Il distribue l'énergie d'impact du tremblement de terre à travers la surface du mur, ce qui contribue ainsi à absorber l'énergie et éviter les points de concentration de contraintes telles que les cadres de portes et fenêtres de tomber sous la charge. , Même si les joints fendre le long de la longueur de la paroi, le tissu de fibres de verre et de l'adhésif maintenir les briques, qui empêche ou du moins à des retards de l'effondrement de blocs de maçonnerie et protège les résidents.

Mais les développeurs avaient plus que l'aspect sécurité à l'esprit. Le fond d'écran de protection a également été conçu pour être facile à installer, contrairement aux systèmes à base de fibres de carbone, pour lesquels le plâtre doit d'abord être enlevés, un processus qui est à la fois très sale et très coûteux.
En fibre de carbone des systèmes ne peut donc être utilisé dans des projets de rénovation complexes et coûteux. «EQ-Haut peut être facilement installé par tapissiers ordinaires», dit Engel, ce qui rend généralement l'installation bien moins onéreux.

Le travail de développement intensif en valait la peine. EQ-Haut était en mesure de prouver sa valeur dans de nombreux tests. Les chercheurs ont pris leur système à ses limites pour les tests. Ils ont utilisé d'énormes presses hydrauliques pour écraser un segment du mur après l'autre - certains renforcée par le système EQ-Haut et d'autres sans le titre de comparaison. La différence est remarquable. Les briques dans le mur protégé ne croulent sous une pression très forte, mais le tissu de fibres de verre et de l'adhésif toujours les unissait. En revanche, le mur non armé sont tout simplement effondrées.

Stress tests: Moritz urbain (photo, à gauche) appose le papier peint sismique à un mur de briques dans la salle de test. Plus tard, le mur sera ébranlée comme elle le ferait lors d'un séisme. Même si les briques s'effritent à rude épreuve, le tissu en fibre de verre et de l'adhésif tenir le mur renforcé ensemble. Au cours de nombreux essais, les adhésifs d'expert de M. Matthias Wintermantel (photo, à droite) a optimisé la colle spéciale de telle manière que la couche de protection important reste fermement fixé à la surface de plâtre.

Les essais à grande échelle dans lequel les chercheurs ont construit des murs entiers avec ou sans portes sur une immense table en secouant étaient particulièrement spectaculaires. Le tableau, construit à partir d'une plaque d'acier épaisse, a été faite à vibrer de façon systématique. Les vibrations ont été transférés à des superstructures - tout comme lors d'un séisme lorsque le sol tremble. "Nous avons été surpris par les résultats. Murs renforcés avec EQ-Haut étaient pratiquement impossible à détruire au cours des essais,"Stempniewski dit.

Les chercheurs sont convaincus que le système EQ-Haut aurait pu éviter les pires conséquences de tissu en fibre de verre empêche de s'effondrer les bâtiments de plus amples informations sur le sujet des tremblements de terre de protection du tremblement de terre des dernières années. «Dans le tremblement de terre en Nouvelle-Zélande dans 2011 début, quelques murs des maisons beaucoup émiettés et beaucoup se sont complètement effondrés à la suite," dit KIT chercheur Moritz urbain. Le scientifique estime que le système aurait pu éviter à 60 pour cent 70 des dommages. "Souvent, il ne faut pas beaucoup pour éviter l'effondrement d'un bâtiment», dit Urbain. Les scientifiques sont déjà recevoir les demandes concernant le fond d'écran de protection sismique de tous les coins du monde. Le système EQ-Haut vont bientôt se rendre sur le marché, donnant aux gens dans les zones sismiques quelques secondes plus précieux et protégeant ainsi beaucoup d'entre eux contre les pires conséquences des tremblements de terre.

Texte et images: courtoisie BAYER, KAST et KIT
http://www.research.bayer.com/seismic-wallpaper

Commentaires

  1. Katmandou est la situation dans l'un des plus actifs du monde les zones sismiques et pour cent de plus 90 de maisons sont enclins à la destruction en raison de tremblements de terre.
    cela pourrait être la solution magique si il est abordable pour la population népalaise. plus de détails en anglais sera healpful.