วัสดุก่อสร้างยังคงไม่เปลี่ยนแปลงตั้งแต่การประดิษฐ์ซีเมนต์ในช่วงต้นศตวรรษที่ 19 สิ่งนี้อาจมีข้อเสียอย่างมากสำหรับการก่อสร้างทางทหารในต่างประเทศ การสร้างโครงสร้างพื้นฐานทางทหารในต่างประเทศจำเป็นต้องขนถ่ายสินค้าลงเรือบรรทุกสินค้าด้วยซีเมนต์หนักจำนวนมาก ลดพื้นที่สำหรับเสบียงสำคัญอื่นๆ เช่น ทรัพยากรทางการแพทย์และอุปกรณ์ป้องกัน การจัดการซีเมนต์ยังอาจเป็นอันตรายต่อทหารเนื่องจากการสูดดมผงซีเมนต์เป็นที่ทราบกันดีว่าทำให้เกิดโรคระบบทางเดินหายใจ
Sherif Abdelaziz รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมโยธา
และสิ่งแวดล้อมของ Virginia Tech กล่าวว่า “เราต้องการระบุและตรวจสอบความถูกต้องของวัสดุยึดเหนี่ยวที่เป็นมิตรต่อมนุษย์ชนิดใหม่ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพทางวิศวกรรมของดินและควบคุมอายุการใช้งานของวัสดุนี้ในพื้นดิน” Abdelaziz ได้รับเงินทุนจากUS Army Corps of Engineersสำหรับสองโครงการ โครงการหนึ่งเกี่ยวข้องกับการใช้โพลิเมอร์ชีวภาพเพื่อปรับปรุงดินโดยความร่วมมือกับ Army Corps’ Environmental Laboratory (EL ) ส่วนอีกโครงการหนึ่งมุ่งเน้นไปที่การใช้พอลิเมอร์ชีวภาพเพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้างดินและดินทางทหาร
พอลิเมอร์ชีวภาพเป็นสารประกอบที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตในดินตามธรรมชาติ “พวกมันปลอดภัยต่อสุขภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม” อับเดอาซิซกล่าว “เราบริโภคโพลิเมอร์ชีวภาพในชีวิตประจำวันของเราในผลิตภัณฑ์อาหารหลายชนิด” สำหรับโครงการแรก Abdelaziz และทีมงานของเขาจะทดสอบดินที่ดัดแปลงด้วยพอลิเมอร์ชีวภาพเพื่อประสิทธิภาพและความแข็งแรงในห้องปฏิบัติการ เพื่อให้วันหนึ่งพวกเขาได้รับประโยชน์จากการก่อสร้างในโลกแห่งความเป็นจริง นักวิจัยหวังว่าการปรับปรุงดินตามธรรมชาติด้วยวัสดุผสมพอลิเมอร์ชีวภาพเชิงวิศวกรรมสามารถเสริมความแข็งแกร่งให้กับโครงสร้างทางภูมิศาสตร์หรือโครงสร้างที่รองรับด้วยหินและดิน ตลอดจนขั้นตอนในการออกแบบและสร้างมันขึ้นมา
“โครงสร้างประเภทนี้จำเป็นต้องสร้างอย่างรวดเร็วโดยคำนึงถึง
สุขภาพน้อยที่สุดสำหรับกองทัพของเรา” อับเดอาซิซกล่าว “โพลิเมอร์ชีวภาพเป็นวิธีใหม่ในการแทนที่การบำบัดด้วยซีเมนต์แบบเดิม” สามารถออกแบบดินที่เสถียรโพลิเมอร์ชีวภาพเพื่อให้การบำบัดย่อยสลายตัวเองได้ ช่วยลดผลกระทบด้านลบต่อสิ่งแวดล้อมของกองทัพสหรัฐฯ ทั่วโลก นอกจากนี้ การใช้ดินเหล่านี้จะช่วยลดฝุ่นจากการก่อสร้างที่อาจเป็นอันตรายต่อทหาร
“สิ่งนี้แสดงถึงการออกจากสถานะที่เป็นอยู่อย่างมีนัยสำคัญ” อับเดอาซิซกล่าว “การใช้โพลิเมอร์ชีวภาพเพื่อทำให้โครงสร้างดินของทหารและพลเรือนมีเสถียรภาพจะช่วยให้เปลี่ยนวัสดุซีเมนต์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันได้ง่ายขึ้น การแทนที่วัสดุเหล่านี้ด้วยโพลิเมอร์ชีวภาพจะส่งผลดีต่อสิ่งแวดล้อมของโลกและสุขภาพของสิ่งมีชีวิตทุกชนิด รวมถึงทหารของกองทัพสหรัฐด้วย”
ทีมวิจัยของ Abdelaziz ตั้งใจที่จะนำผลงานของพวกเขาไปใช้กับโครงการที่สองซึ่งมีดินที่เสถียรพอลิเมอร์ชีวภาพเพื่อสร้างเขื่อนและเขื่อนที่แข็งแรงขึ้น
ปัจจุบัน การสร้างเขื่อนดินและคันดินต้องอาศัยวัสดุทางธรณีธรรมชาติ เช่น ดินและหิน อย่างไรก็ตาม วัสดุเหล่านี้มีปัญหาด้านประสิทธิภาพในระยะยาวเนื่องจากการเสื่อมสภาพและการสึกกร่อน ความล้มเหลวของเขื่อนและเขื่อนเหล่านี้สามารถนำไปสู่การเสียชีวิตและการสูญเสียเงินทุนจำนวนมาก น่าเสียดายที่ปัจจุบันไม่มีวัสดุทางเลือกในการสร้างหรือฟื้นฟูโครงสร้างเหล่านี้
“มีความจำเป็นเร่งด่วนในการพัฒนาและตรวจสอบประสิทธิภาพของวัสดุนวัตกรรมใหม่ที่สามารถเพิ่มความยืดหยุ่นของโครงสร้างเหล่านี้” Abdelaziz กล่าว
จากการประเมินประโยชน์ที่เป็นไปได้ของวัสดุโพลิเมอร์ชีวภาพ เขาหวังว่าจะเข้าใจพื้นฐานของพื้นผิวดินและการสึกกร่อนภายในเพิ่มเติม เพื่อค้นหาว่าการใช้โพลิเมอร์ชีวภาพสามารถลดการพังทลายของดินและลดความล้มเหลวที่อาจนำไปสู่การบาดเจ็บและการสูญเสียทางการเงินได้หรือไม่
ในห้องปฏิบัติการ Abdelaziz จะใช้แบบจำลองเชิงตัวเลขขั้นสูงเพื่อตรวจสอบว่าโพลิเมอร์ชีวภาพต่างๆ มีปฏิกิริยาอย่างไรกับดินประเภทต่างๆ จากนั้น เขาสามารถออกแบบขั้นตอนสำหรับดินที่ผ่านการบำบัดด้วยพอลิเมอร์ชีวภาพ ซึ่งหน่วยทหารช่างของกองทัพบกสามารถใช้เพื่อฟื้นฟูชุดตัวอย่างของเขื่อนดิน เขื่อนกั้นน้ำ และทำนบดินได้ โครงสร้างเหล่านี้จะได้รับการตรวจสอบเป็นเวลาหลายปี ทำให้ทีมสามารถอัปเดตขั้นตอนการออกแบบที่ขับเคลื่อนด้วยการทดลองได้ตามต้องการ
“เป้าหมายหลักของเราคือการพัฒนาวิธีการเพิ่มประสิทธิภาพโครงสร้างพื้นฐานสนับสนุนของกองทัพให้สูงสุด” อับเดอาซิซกล่าว “สิ่งนี้สามารถช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของกองทัพสหรัฐฯ ได้สูงสุด”
credit: twittericongallery.com justshemaleblogs.com HallowWebDesign.com baseballontwitter.com coachwebsitelogin.com nemowebdesigns.com twistedpixelstudio.com WittenburgBlog.com presidiofirefighters.com odessamerica.com
