在年,美国威斯康辛州,一家建筑公司在修路用到了一种神奇的材料,叫蜂窝网格。他们把网格铺设在地面上,然后往里面加石子和水泥,修建出来的公路,更加耐用,更加安全。
很多人会纳闷,修路用到石子和水泥,天经地义,但是这个蜂窝网又是什么?有什么作用呢?它为什么会这么神奇?
蜂窝网格是一种新型的合成材料,是一种采用高强度的聚乙烯片材,经超声波焊接等方法连接而成。
早在上世纪八十年代,欧美国家就已经开始了研发工作。由于它质地柔软,伸缩自如,展开后,能呈现出蜂窝状的三维立体网络结构。
如果把土工网格铺设在路面上,再往网格里填充石子和泥沙,就可以将路面上受到的压力分散开来,从而提高了地基的承载能力。正是有了这样一层填充的作用,才使得路面修复的次数大大减少。
我们传统的路上方式,是将水泥和沙土和碎石充分搅拌后,铺设在地面上,用压路机压实。然后再往上面铺设一层沥青,再用压路机压平,一条公路就修建成功了。但这样的修建方式并不靠谱,时间一长,地面上就会出现破碎,开裂以及塌陷等问题,随之而来的就是长期的修复工作,费时费力。
蜜蜂建造的六边形蜂巢,因为多面墙的排列和连续的网状结构,可以分散承担成百上千蜜蜂带来的压力,使得蜂窝结构对于压力的抵抗,比任何圆形和方形要高得多。即便是再柔软的材料,只要把它制成蜂窝形状,就能承担很大的压力。
蜂窝网格具有强大的侧向限制力,不仅能防滑变形,还能增强道路的承重能力。所以它被广泛应用于稳固地基,坡面防护,支挡建造等方面。
举个例子,当车子行驶在松软的沙面上,会压出两道很深的沟壑,如果后面的车继续沿着这个沟壑行驶,就会导致沟壑越来越深,两边隆起的沙土就会越来越多,这就是因为承重不均匀。
所以当人们修路使用土工网格时,受到的压力会被平分,蜂窝网格也可以起到缓震的效果,这就相当于汽车里的减震器,从而延长了道路的使用寿命。
同样是利用蜂窝结构,美国还研究出了一款无需打气的蜂巢轮胎。
它将原来的充气部分改成用蜂巢结构来代替,拥有极高的坚固度,同时可以让重量均匀的分布,从而达到流畅的行驶。不过这种轮胎还仅仅使用在军车身上,在日常生活中间并不常见。
只因它技术还不够完善,减震效果不好,舒适性不好,而且轮胎坚硬,抓地力不好,制动效果不好,而且噪音很大。另一方面就是它的造价太高,普通人根本承受不起。
那这样一种塑料网格技术,我们国家还没有嘛?
其实,对于土工网格的研究,我国在上世纪九十年代就开始了,现在它不仅可以铺设公路,还可以铺设在斜坡上,用来支撑绿化的网垫。
此外,铁路,水利,电力等各个基建方面,都可以看到它的影子。
我们不由感叹:一个简单,常见的蜂巢,居然蕴藏着如此有用的科学知识。