「人間の骨」の構造を真似したらコンクリートブロックの強度が5.6倍に!
人間の骨は軽いだけでなく、様々な衝撃から私たちを守ってくれます。
この骨の強度の高さの秘密は、「亀裂を逸らして、一瞬で崩壊することを防ぐ構造」にあります。
最近、アメリカのプリンストン大学(Princeton University)に所属するレザ・モイニ氏ら研究チームは、人間の骨の構造を模倣したコンクリートブロックを開発しました。
内部に空洞が作られた特殊な構造により、亀裂の進展が抑えられ、従来のコンクリートブロックよりも5.6倍も高い破壊靭性(亀裂の進展や破壊に対する抵抗力)を示しました。<中略>
新しく開発されたセメント系の建材は、その内側に皮質骨に見られるような楕円状の空洞がいくつも存在します。
一見、空洞が複数生まれた分、従来のブロックよりも脆くなっているように感じるかもしれません。
ところが、この無数の楕円形の空洞は衝撃が加わった際に発生する「亀裂」を逸らし、その進展を遅延させながら、衝撃エネルギーを分散させます。
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https://nazology.kusuguru.co.jp/archives/161879
コンクリートに求められてるのは建物の重量に対する圧縮強度と地震の揺れでも曲がらない剛性力だから、密度が下がると、せん断応力に強いしなやかさがあっても高層ビルでは最上階がものすごく揺れてしまうかもね。使い所としては橋梁や歩車道ブロックに良いのかも。
— 引佐龍成 (@inasa_r) October 5, 2024
長老「橋の人柱は間違ってなかった」
— ルシオラ@まったりゲーマー (@dTkUegOvIfNkHXS) October 5, 2024
住民(つぎは、長老が人柱だな)
なんでも強くするには柔軟性が大切なんですね
— ソフィーと双子の。 (@nekolion55) October 5, 2024
神ってまじすげえ
— 嘇千競乖 (@NvwyOo_h214) October 5, 2024
答えが自分自身なのに今更感
— fan V始めた〜 (@Fan411182365) October 5, 2024
段ボールにも似た感じ
— つばき@ひよこホタル (@odoru_tsubaki) October 5, 2024
でもこれ普通のコンクリートブロックよりそもそものコンクリート密度増えてね…?
— asaa243 (@asaa243) October 5, 2024
もっとスッカスカのイメージあるけど…
ブロック塀に使うコンクリートブロック単体なら、確実に密度が増えてますね。但し、ブロック塀にする場合は鉄筋を通してセメントで埋めちゃうから、完成状態ではみっしり詰まってる。……あ、このブロックだと鉄筋を通せないから、ブロック塀としての強度は落ちるだろうな。
— 宮路豊 (@koneko_club) October 5, 2024
まぁでも、鉄筋自体をこれに沿う形で別途規格作れば良いのでは?
— asaa243 (@asaa243) October 5, 2024
ただ単に鉄筋入れるだけじゃ駄目なんかね?
でも本数増えるからコスパ悪化するか…?
柔よく剛を制す的な話か、建材利用に適してるかどうかはともかく( ˇωˇ )
— 墓音 ヨク (@hakane49_ship7) October 6, 2024
水が入り込んで鉄筋錆びそうな気が。
— snow2030 (@snow2030) October 5, 2024
この空洞を作ろうとすると 製造コスト 結構上がるんじゃね
— 水棲人 (@p7U5qavP8uW2FN9) October 5, 2024
コンクリートじゃなくて、モルタルじゃない?
— Aiwendil (@Istar_Aiwendil) October 5, 2024
日本では壁材とかにもあまり使わんし…
そもそも、亀裂(剪断強度)を言うなら、繊維補強にした方が良いんじゃない?
強度というと微妙で靭性ですね。単に中抜きで強度というのならハニカム構造はコンクリートでも一般的、ここではcircular and elliptical tubesのデザインでの亀裂の分散であって、
— ヒコウ技術者 (@kusawake) October 6, 2024
乱暴に言えば、強度は維持して破壊靭性を上げたという方がまだ近いような。
形で強度を出してるのね
— ArchBishopアキ (@ARCHBISHOPAKI1) October 5, 2024
貫通穴が開いてるから特定の方向には強くないかもね
鉄筋コンクリートにはあまり向いて無いかも?