Aluminiumschaum findet vielfältige Anwendungsmöglichkeiten im Bauwesen, insbesondere im Bau explosionsgeschützter Materialien. Beispielsweise kann eine explosionsgeschützte Schicht aus Stahlplatten-Aluminiumschaumverbundwerkstoff die Rahmensäulen von Gebäuden schützen, Sandwichplatten aus Aluminiumschaum und Stahlplatten dienen als Schutztüren und Aluminiumschaum-Sandwichträger zum Schutz von Ingenieurgebäuden usw. Da Aluminiumschaum ein neuartiges Funktionsmaterial ist, ist die Entwicklungszeit kurz, doch seine hervorragende Energieabsorption und Schlagfestigkeit machen ihn für den Einsatz im explosionsgeschützten Bauwesen interessant.
1. Herstellungstechnologie für Schaumaluminium-Sandwichmaterial
Obwohl Aluminiumschaum viele Vorteile bietet, ist seine Anwendung aufgrund seiner geringen Festigkeit begrenzt. Aluminiumschaum-Sandwichmaterialien sind Verbundwerkstoffe aus einem Kernmaterial aus Aluminiumschaum und hochfesten Plattenmaterialien wie Stahl- und Aluminiumplatten, die sich in Struktur und Funktion ergänzen. Aluminiumschaum wird hauptsächlich in explosionsgeschützten Gebäuden verwendet. Es gibt viele Herstellungsverfahren für Aluminiumschaum-Sandwichmaterialien, und man unterscheidet zwei Hauptkategorien: Zum einen wird der vorgefertigte Aluminiumschaum mit dem Plattenmaterial verbunden, beispielsweise durch Kleben oder Schweißen; zum anderen wird das Plattenmaterial mit der Aluminiumbasis verbunden. Aus dem geschäumten Pulver wird ein Vorformling geformt, der erhitzt und aufgeschäumt wird. Nach dem Abkühlen erhält man die Aluminiumschaum-Sandwichplatte. Neben diesen beiden Typen werden derzeit noch weitere Verfahren erforscht.
2. Anwendung von Schaum-Aluminium-Sandwichplatten in explosionsgeschützten Gebäuden
Die geschäumte Aluminium-Sandwichplatte kann bei Explosionen oder starker Stoßbelastung Energie durch plastische Verformung absorbieren. Im Vergleich zu einlagigen Platten weist sie eine höhere quasistatische Festigkeit und eine höhere Explosionsschutzleistung auf. In den letzten Jahren haben geschäumte Aluminium-Sandwichplatten aufgrund der zunehmenden Zahl von Explosionen und Terroranschlägen zunehmend die Aufmerksamkeit der Wissenschaft als explosionssicheres Baumaterial auf sich gezogen. Ihre Klopffestigkeit ist ebenfalls zu einem Forschungsschwerpunkt geworden.
Aluminiumschaum-Sandwichplatten sind ein potenziell explosionsgeschütztes Baumaterial und können zum Schutz wichtiger Bauteile wie Stützpfeiler, Balken und Türen in Gebäuden eingesetzt werden. Aufgrund der hohen Produktionskosten von Aluminiumschaum-Sandwichplatten und des noch zu untersuchenden Explosionsschutzmechanismus befindet sich die Anwendung von Sandwichplatten im explosionsgeschützten Bauwesen derzeit noch in der Forschungsphase. Mit der Weiterentwicklung der Herstellungstechnologie für Aluminiumschaum-Sandwichplatten und der eingehenden Erforschung des Explosionsschutzmechanismus ergeben sich künftig breite Perspektiven für den Einsatz im explosionsgeschützten Bauwesen.
Veröffentlichungszeit: 28. März 2022
