Vai oglekļa šķiedru pastiprinātu polimēru (CFRP) var izmantot būvniecībai?

Oglekļa šķiedrair augstas izturības un viegls materiāls, ko parasti izmanto kosmosa un automobiļu rūpniecībā. Tas sastāv no plānām oglekļa šķipsnām, kuras ir austas kopā, lai veidotu audumu. Pēc tam šo audumu pārklāj sveķos un sacietē, lai izveidotu stipru un izturīgu materiālu, kas var izturēt augstu stresa un celma līmeni. Oglekļa šķiedra ir arī ļoti izturīga pret koroziju, un tā var izturēt plašu ķīmisko vielu un vides apstākļu diapazonu. Ar saviem unikālajām īpašībām ir pieaugusi interese par oglekļa šķiedras izmantošanu būvniecības nozarē.

Vai oglekļa šķiedru var izmantot kā celtniecības materiālu?

Oglekļa šķiedras pastiprināts polimērs (CFRP) kādu laiku tiek izmantots būvniecībā, bet joprojām ir salīdzinoši jauns kā celtniecības materiāls. Tas galvenokārt ir izmantots betona struktūru stiprināšanai un dzelzsmācībai. Tomēr, ņemot vērā augstās oglekļa šķiedras izmaksas un kvalificēta darbaspēka ierobežoto pieejamību, lai ar to strādātu, tā nav redzējusi plaši izmantojamu būvniecības nozarē.

Kādas ir oglekļa šķiedras izmantošanas priekšrocības būvniecībā?

Oglekļa šķiedra piedāvā vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar tradicionālajiem celtniecības materiāliem, piemēram, tēraudu un betonu. Tas ir viegls, spēcīgs un ļoti izturīgs pret koroziju. Oglekļa šķiedra ir arī ārkārtīgi izturīgs materiāls, kas var izturēt augstu stresa un celma līmeni. Turklāt tam ir zems termiskās izplešanās koeficients, kas nozīmē, ka tas nepaplašināsies vai ievērojami slēdzīs temperatūras izmaiņas. Šīs īpašības padara to par ideālu materiālu izmantošanai zemestrīces izturīgās struktūrās.

Kādi ir oglekļa šķiedras izmantošanas trūkumi konstrukcijā?

Viens no lielākajiem oglekļa šķiedras trūkumiem ir tā cena. Tas ir ļoti dārgs materiāls, salīdzinot ar citiem celtniecības materiāliem, piemēram, tēraudu un betonu. Turklāt oglekļa šķiedrai ir nepieciešams augsts prasmju un kompetences līmenis, ar kuru jāstrādā, kas ierobežo būvniecības speciālistu skaitu, kuri to var izmantot. Visbeidzot, oglekļa šķiedra ir arī salīdzinoši jauns materiāls, un tai nav pārbaudīta ilgstoša izturība būvniecības lietojumos.

Kāds ir aktuāls oglekļa šķiedras lietojums konstrukcijā?

Oglekļa šķiedra pašlaik tiek izmantota daudzstāvu ēku, tiltu un citu infrastruktūras projektu būvniecībā. To parasti izmanto, lai pastiprinātu un stiprinātu betona struktūras, kā arī nodrošinātu papildu atbalstu tērauda stariem un citām slodzes saturošām sastāvdaļām. Oglekļa šķiedra tiek izpētīta arī izmantošanai saliekamo ēku paneļu celtniecībā, kas var palīdzēt samazināt celtniecības laiku un izmaksas.

Kāda ir oglekļa šķiedras nākotne būvniecībā?

Tā kā oglekļa šķiedra kļūst plašāk pieejama un ražošanas izmaksas samazinās, iespējams, ka mēs redzēsim tā izmantošanu būvniecības nozarē. Tehnoloģiju attīstība ir arī ļauj izveidot jaunus kompozītus, kas apvieno oglekļa šķiedru ar citiem materiāliem, lai izveidotu vēl spēcīgākas un izturīgākas ēkas sastāvdaļas.

Noslēgumā jāsaka, ka oglekļa šķiedra ir unikāls un ļoti izdevīgs materiāls ar lielu potenciālu būvniecības nozarē. Lai arī to šobrīd ierobežo augstās izmaksas un ierobežotā kvalificētu speciālistu pieejamība, pastāvīgi pētījumi un inovācijas šajā jomā, visticamāk, samazinās izmaksas un padarīs tās pieejamākas celtniekiem un darbuzņēmējiem. Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. ir vadošais augstas kvalitātes oglekļa šķiedras pastiprinātu polimēru produktu ražotājs būvniecības nozarei. Sākot ar betona struktūru stiprināšanu līdz zemestrīces izturīgu struktūru veidošanai, mūsu oglekļa šķiedras produkti atbilst visām jūsu vajadzībām. Sazinieties ar mums šodien plkstKaxite@seal-china.comLai uzzinātu vairāk par mūsu produktiem un pakalpojumiem.

Atsauces:

Park, K. J., Kim, M. H., & Yeo, G. T. (2005). Ar oglekļa šķiedru pastiprināta polimēra (CFRP) ierobežotu betona cilindru un prizmu seismisko veiktspēju. Kompozītmateriālu žurnāls, 39 (21), 1975–1993.

Wang, C. H., & Lee, C. S. (2008). Eksperimentāls pētījums par saites izturēšanos starp oglekļa šķiedru un betonu. ACI Materials Journal, 105 (2), 147-153.

Panahi, F., Damghani, M., & Mirzababaei, M. (2016). Oglekļa šķiedras pastiprināta polimēru stiprināšana taisnstūra mūra kolonnās zem kvazistatiskas un seismiskas sānu slodzes. Construction Composites Journal, 20 (1), 04015025.

Zhao, X., Pietraszkiewicz, W., & Zhang, X. (2010). Eksperimentālā izpēte ar iepriekš nospiestu betona staru, kas nostiprināta ar oglekļa šķiedras pastiprinātām polimēru plāksnēm. Construction Composites Journal, 14 (5), 745–755.

Shokrieh, M. M., Nigdeli, S. M., & Rezazadeh, S. (2014). RC bīdes sienas seismiskā reakcija, kas nostiprināta ar oglekļa šķiedras pastiprinātu polimēru un tērauda leņķiem. Kompozītu struktūras, 113, 98-108.

Sohanghpurwala, A. A., & Rizkalla, S. H. (2011). Stiprinātu betona siju stiprināšana, izmantojot oglekļa šķiedras pastiprinātus polimērus. ACI strukturālais žurnāls, 108 (6), 709-717.

Lee, S. H., Kim, M. J., & Lee, I. S. (2010). Eksperimentāls pētījums par dzelzsbetona staru lieces veiktspēju, kas nostiprināta ar oglekļa šķiedras pastiprinātām polimēru lapām. PASTIPRINĀTĀS PLASTĀNAS UN KOMPOSTI, 29 (13), 1974.-1990.

Saadatmanesh, H., & Ehsani, M. R. (1990). Ar oglekļa šķiedru pastiprinātu polimēru stiprinātu dzelzsbetona staru izturēšanos. Journal of Structial Engineering, 116 (4), 1069-1088.

Wu, C. Y., MA, C. C., & Sheu, M. S. (2009). Ekscentriski noslogotu dzelzsbetona kolonnu modernizēšana ar oglekļa šķiedras pastiprinātām polimēru lapām. Journal of Composites for Construction, 13 (6), 431-446.

ACI tehniskā komiteja 440. (2008). Ceļvedis FRP-RC konstrukciju projektēšanai un būvniecībai. Amerikas betona institūts, Farmington Hills, MI.

Brokate, D. A., Marchand, K. A., & Wight, J. K. (1998). Ar oglekļa šķiedru pastiprinātu polimēra lamina īpašību ietekme uz stiprinātā betona saites izturību. ACI struktūras žurnāls, 95 (6), 718-727.