Исследователи из Университета Шарджи в Объединенных Арабских Эмиратах создали армирующие элементы для бетона из полимолочной кислоты (PLA), которые по своим характеристикам приблиаются к традиционной стальной арматуре. Работа была опубликована в апрельском номере журнала Construction and Building Materials 2026 года.

Ключевой особенностью исследования стало изучение влияния формы армирующих элементов на прочность бетонных конструкций. Под руководством доктора Мухаммада Джунаида были изготовлены образцы с различной геометрией — плоские, волнистые, зубчатые и треугольные пластины, созданные с помощью 3D-печати. Результаты испытаний показали, что бетонные балки с плоской армирующей пластиной из PLA выдерживали в два раза большую максимальную нагрузку по сравнению с цилиндрическими стержнями из того же материала, а поглощение энергии при этом увеличивалось в пять раз.

Наибольшую эффективность продемонстрировали треугольные волнистые пластины, которые обеспечивали около 80% прочности на изгиб по сравнению с образцами, армированными сталью, при сопоставимой пластичности. Зубчатая форма элементов способствует механическому сцеплению с бетоном, предотвращая скольжение.

В мире ежегодно производится около 2 миллиардов тонн стали, из которых более 20% используется для армирования бетона. На каждый кубический ярд железобетона приходится от 68 до 136 килограммов стальной арматуры. Производство стли отличается высокой энергоемкостью и значительными выбросами парниковых газов.

Полимолочная кислота — биоразлагаемый термопластик, который устойчив к коррозии и значительно легче стали. Текущие исследования проводились на малых прототипах, что открывает перспективы для экологически безопасного и легкого армирования бетонных конструкций в будущем.