Voitko kuvitella? "Avaruusmateriaali", jota aikoinaan käytettiin rakettien koteloissa ja tuuliturbiinien lapoissa, kirjoittaa nyt uudelleen rakennusten raudoitusten historiaa – se onhiilikuituverkko.
- Ilmailu- ja avaruusgenetiikka 1960-luvulla:
Hiilikuitufilamenttien teollinen tuotanto mahdollisti tämän yhdeksän kertaa terästä vahvemman mutta kolme neljäsosaa kevyemmän materiaalin ensiesiintymisen ihmiskunnalle. Alun perin se oli varattu "eliittisektoreille", kuten ilmailu- ja avaruusteollisuudelle sekä huippuluokan urheiluvälineille, ja se kudottiin perinteisillä tekstiilitekniikoilla, mutta sillä oli potentiaalia mullistaa maailma.
- Käännekohta "teräksen vastaisessa sodassa":
Perinteinen raudoitusverkko on kuin rakennusalan "vanha rauta": se painaa elefantin verran (noin 25 kg raudoitusverkon neliömetriä kohden) ja pelkää myös suolaa, vettä ja aikaa – - Kloridi-ionien aiheuttama eroosio aiheuttaa teräsraudoituksen laajenemista ja halkeilua.
SyntyminenhiilikuituverkkokangasRikkoo umpikujan täysin: suuntakudoksen ja epoksihartsikyllästyksen ansiosta raudoituskerroksen paksuus kasvaa 5 cm:stä 1,5 cm:iin, paino on vain neljäsosa raudoitustangosta, mutta kestää myös happoja ja emäksiä sekä merivettä. Merellä olevan sillan raudoituksessa ei ole merkkejä korroosiosta 20 vuoteen.
Miksi insinöörit kiirehtivät käyttämään sitä? Viisi merkittävää etua paljastettu
Edut | Perinteinen teräsvahvike / hiilikuitukangas vs. hiilikuituverkkokangas | Elämän analogia |
Kevyt kuin höyhen, vahva kuin teräs | 15 mm paksu vahvikekerros kestää 3400 MPa:n vetolujuuden (vastaa yhden syömäpuikon tehoa 3 norsulle), 75 % kevyempi kuin harjateräs | Tykkää rakennuksessa käyttää "luodinkestävää aluspaitaa", mutta se ei lisää painoa |
Rakentaminen kuin seinän maalaaminen Niin yksinkertaista kuin | Ei hitsausta, sidontaa, suoraruiskutettavaa polymeerilaastia, koulun vahvistusprojekti Pekingissä lyhentää rakennusaikaa 40 % | Säästä enemmän kuin laatoitus, tavalliset ihmiset voivat oppia |
Palonkestävyys rakentaa törkeäksi | 400 ℃:n korkean lämpötilan lujuus pysyy muuttumattomana, ostoskeskuksen vahvistus palonkestävyyden kautta, kun taas perinteinen epoksihartsiliima pehmenee 200 ℃:ssa | Vastaa "palopukun" pukemista rakennukseen. |
Sata vuotta ei huono "säilöntäaine" | Hiilikuitu on inertti materiaali, jota on käytetty kemiantehtaassa vahvasti happamassa ympäristössä 15 vuotta ilman vaurioita, kun taas raudoitus on jo pitkään ruostunut kuonaksi. | ruostumatonta terästä kestävämpi on myös valmistusprosessissa käytettyä "rakennusrokotetta" |
Kaksisuuntainen maanjäristyksiä vastustava "taistelulajien mestari" | pituus- ja poikittaissuunnassa voi olla vetolujuutta, maanjäristyksen jälkeen sillä vahvistettu koulurakennus kohtasi sitten tason 6 jälkijäristyksen ilman uusia halkeamia | kuten "iskunvaimennusjousilla" varustettuun rakennukseen |
painotus:Rakentamisen on oltava polymeerilaastia vastaavaa! Naapurustossa on vahingossa käytetty tavallista laastia, minkä seurauksena vahvistuskerros on irronnut – aivan kuten lasin liimaaminen liimalla, liima ei ole oikea ratkaisu, mikä on työn hukkaa.
Kielletystä kaupungista Meren ylittävälle sillalle: Se muuttaa maailmaa hiljaa
- Kulttuuriperinnön ja vanhojen rakennusten ”näkymätön side”:
Saksassa Dresdenin teknillisessä yliopistossa sijaitseva vuosisadan vanha Beyer Bau -rakennus tarvitsi kiireellisesti vahvistusta lisääntyneiden kuormien vuoksi, mutta se oli muistomerkkien suojelun asettamien rajoitusten alainen. Insinöörit "liimasivat" palkin pohjaan kerroksen "läpinäkyvää laastaria" 6 mm paksulla hiilikuituverkolla ja ohuella laastikerroksella. Tämä ei ainoastaan paransi kantavuutta 50 %, vaan myös säilytti rakennuksen alkuperäisen ulkonäön täysin. Jopa kulttuuriperintölautakunnan asiantuntijat ovat kehuneet: "Vanhalle rakennukselle pitäisi tehdä arpeton kasvojenkohotus."
- Liikennetekniikan ”superpaikka”:
Floridassa, Yhdysvalloissa, rakennettiin vuonna 2003 hiilikuitukankaalla vahvistettu meren ylittävä silta, jonka lujuus "heikosta" nousi 420 %. Nyt 20 vuotta myöhemmin hurrikaanit ovat edelleen yhtä vakaita kuin rannikolla oleva vuori. Hongkongin, Zhuhain ja Macaon välisen sillan saaretunneliprojektissa sitä käytettiin myös hiljaisesti rakenteelliseen parantamiseen meriveden eroosiota vastaan.
- Vanhan ja rapistuneen pienen "iän kääntävä taika-ase":
Pekingiläisellä 80-luvun asuinalueella lattialaatat olivat pahasti haljenneet, ja alkuperäinen suunnitelma oli purkaa ne ja rakentaa ne uudelleen. Myöhemmin hiilikuitukankaalla ja polymeerilaastilla tehdyn vahvikkeen avulla neliömetrikustannukset olivat vain 200 yuania, kun taas jälleenrakennuksen kustannukset olivat 80 % pienemmät. Nyt asukkaat sanovat: "Tuntuu talolta 30 vuotta nuorempi!"
Tulevaisuus on täällä: Itsekorjautuvat ja "älykkäiden materiaalien" valvonta on tulossa
- Betonista tehty "itseään parantava lääkäri":
Tutkijat kehittävät hiilikuituverkkoa, joka "parantaa itsensä" – kun rakenteeseen syntyy mikrohalkeamia, verkkoa voidaan käyttää vahvikkeena. – Kun rakenteeseen ilmestyy mikrohalkeamia, materiaalin kapselit rikkoutuvat ja vapauttavat korjausaineita, jotka täyttävät halkeamat automaattisesti. Isossa-Britanniassa sijaitsevassa laboratoriossa tehdyt testit ovat osoittaneet, että materiaali voi pidentää betonin käyttöikää jopa 200 vuodella.
- "Terveysranneke" rakennuksille:
upottaa kuituoptisia antureitahiilikuituverkko, kuin rakennusten ”älykello”: Shanghaissa sijaitseva maamerkkirakennus käyttää sitä painumien ja halkeamien seuraamiseen reaaliajassa, ja tiedot lähetetään suoraan johdon taustatoimistoon, mikä on 100 kertaa tehokkaampaa kuin perinteinen manuaalinen tarkastus. Se on 100 kertaa tehokkaampaa kuin perinteinen manuaalinen tarkastus.
Tunnollisia neuvoja insinööreille ja omistajille
1. Valitse oikeat materiaalit, saat kaksinkertaisen tuloksen puolella vaivalla:tunnistaa tuotteet, joiden vetolujuus on ≥ 3400 MPa ja kimmokerroin ≥ 230 GPa, ja voit pyytää valmistajilta testiraportteja.
2. Älä ole laiska rakentamisessa:Pohjapinta on kiillotettava puhtaaksi ja polymeerilaasti sekoitettava suhteessa.
3. Vanhojen rakennusten peruskorjauksen prioriteetti:Purkamiseen ja jälleenrakentamiseen verrattuna hiilikuituverkkovahvike voi säilyttää rakennuksen alkuperäisen ulkonäön, mutta myös säästää yli 60 % kustannuksista.
Johtopäätös
Kun ilmailu- ja avaruusmateriaalit siirtyivät "maanläheisyyteen" rakennusalalla, huomasimme yhtäkkiä, että alkuperäisen raudoituksen tekemiseen ei tarvitse enää panostaa paljoa, ja alkuperäinen vanha rakennus voi olla myös "käänteinen kasvu".Hiilikuituverkkokangason kuin rakennusalan ”supersankari”, jolla on kevyet, vahvat ja kestävät ominaisuudet, jotta jokaisella vanhalla rakennuksella on mahdollisuus uudistaa elämänsä – ja tämä voi olla vasta materiaalivallankumouksen alku.
Julkaisun aika: 26. kesäkuuta 2025