Kan du tenke deg det? Et «rommateriale» som en gang ble brukt i rakettforinger og vindturbinblader, omskriver nå historien om bygningsforsterkning – det erkarbonfibernett.
- Romfartsgenetikk på 1960-tallet:
Den industrielle produksjonen av karbonfiberfilamenter gjorde det mulig for menneskeheten å introdusere dette materialet, som er ni ganger sterkere enn stål, men tre fjerdedeler lettere. Det var opprinnelig forbeholdt «elitesektorer» som luftfart og avansert sportsutstyr, men ble vevd med tradisjonelle tekstilteknikker, men det hadde potensial til å snu verden på hodet.
- Vendepunktet i «krigen mot stål»:
Konvensjonelt armeringsnett er som den «gamle kjerringa» i byggebransjen: det veier like mye som en elefant (omtrent 25 kg per kvadratmeter armeringsnett), og er i tillegg redd for salt, vann og tid – - Kloridionerosjon får stålarmeringen til å utvide seg og sprekke.
Fremveksten avkarbonfibernettdukbryter fullstendig fastlåst stilling: gjennom retningsbestemt veving + epoksyharpiksimpregnering øker tykkelsen på armeringslaget fra 5 cm til 1,5 cm, vekten er bare 1/4 av armeringsjernet, men det er også motstandsdyktig mot syre og alkali, sjøvann, og ved armering av en bro til sjøs er det ingen tegn til korrosjon på 20 år.
Hvorfor ingeniører haster med å bruke det? Fem viktige fordeler avslørt
| Fordeler | Tradisjonell stålarmering / karbonfiberduk vs. karbonfibernettduk | Livsanalogi |
| Lett som en fjær, sterk som stål | Et 15 mm tykt armeringslag tåler en strekkkraft på 3400 MPa (tilsvarer 1 spisepinne til å holde oppe 3 elefanter), 75 % lettere enn armeringsjern | Som å bruke en «skuddsikker undertrøye» i bygningen, men det øker ikke vekten. |
| Konstruksjon som å male veggen Så enkelt som | Ingen sveising, binding, direkte sprøytepolymermørtel, et skoleforsterkningsprosjekt i Beijing med det for å forkorte byggeperioden med 40% | Spar mer enn flislegging, vanlige folk kan lære |
| Brannmotstand for å bygge til skandaløs | Høy temperaturstyrke på 400 ℃ forblir uendret, en forsterkning i kjøpesenteret gjennom brannmotstand, mens det tradisjonelle epoksyharpikslimet myknes opp ved 200 ℃. | Tilsvarende å bruke «branndrakt» til bygningen |
| Hundre år ikke dårlig «konserveringsmiddel» | Karbonfiber er et inert materiale som brukes i et kjemisk anlegg i et sterkt surt miljø i 15 år uten å bli skadet, mens armeringsjernet lenge har rustet til slagg. | enn rustfritt stål er også motstandsdyktig mot produksjon av «konstruksjonsvaksine» |
| Toveis anti-seismisk «mester i kampsport» | lengde- og tverrretningen kan være strekkfast, etter jordskjelvet møtte en skolebygning forsterket med det et etterskjelv på nivå 6 uten nye sprekker | som bygningen utstyrt med «støtdempende fjærer» |
vektlegging:Konstruksjonen må brukes for å matche polymermørtelen! I et nabolag er det feilaktig brukt vanlig mørtel, noe som resulterer i at forsterkningssjiktet på trommene faller av – akkurat som bruk av lim til å feste glass, er ikke lim riktig, det samme som bortkastet arbeid.
Fra Den forbudte by til broen over havet: Den forandrer verden stille
- Den «usynlige bandasjen» for kulturarv og gamle bygninger:
Beyer Bau, en hundre år gammel bygning ved Technische Universität Dresden i Tyskland, trengte et presserende forsterkning på grunn av økte belastninger, men var underlagt restriksjonene som ble pålagt av verneverdige bygninger. Ingeniører brukte 6 mm tykk karbonfiberduk + et tynt lag med mørtel og «limte» et lag med «gjennomsiktig plaster» i bunnen av bjelken, ikke bare for å øke bæreevnen med 50 %, men for å ikke endre bygningens opprinnelige utseende i det minste. Selv ekspertene fra kulturminnevernsrådet har rost: «Liker å gjøre en arrfri ansiktsløftning på den gamle bygningen.»
- Trafikkteknikk «superlapp»:
Florida, USA, en brosøyle over havet, forsterket med karbonfibernettduk i 2003, økte styrken fra den "svake" med 420 %, og nå 20 år senere er orkaner fortsatt like stabile som et fjell på kysten. Innenlandske Hong Kong-Zhuhai-Macao-broens øytunnelprosjekt, brukte den også i stillhet til å gjøre strukturelle forbedringer, mot erosjon av sjøvann.
- Det «aldersomvendende magiske våpenet» til det gamle og forfalne lille:
I et nabolag i Beijing fra 80-tallet var gulvplatene alvorlig sprukket, og den opprinnelige planen var å rive ned og bygge opp igjen. Senere, med karbonfibernettduk + polymermørtelarmering, er kostnaden per kvadratmeter bare 200 yuan, enn rekonstruksjonskostnadene som spares 80 %, og nå sier beboerne: «føler at huset er 30 år yngre!»
Fremtiden er her: Selvreparerende og overvåkende «smarte materialer» er på vei
- En «selvhelbredende lege» i betong:
Forskere utvikler et karbonfibernett som «heler seg selv» – når det oppstår mikrosprekker i en konstruksjon, kan nettet brukes som forsterkning. – Når det oppstår mikrosprekker i en konstruksjon, brister kapsler i materialet og frigjør reparasjonsmidler som automatisk fyller sprekkene. Tester ved et laboratorium i Storbritannia har vist at materialet kan forlenge levetiden til betong med opptil 200 år.
- Et «helsearmbånd» for bygninger:
bygger inn fiberoptiske sensorer ikarbonfibernett, som en «smartklokke» for bygninger: en landemerkebygning i Shanghai bruker den til å overvåke setninger og sprekker i sanntid, og dataene overføres direkte til ledelsens administrasjon, noe som er 100 ganger mer effektivt enn tradisjonell manuell inspeksjon. Det er 100 ganger mer effektivt enn tradisjonell manuell inspeksjon.
Samvittighetsfulle råd til ingeniører og eiere
1. Materialer velg riktig, dobbelt så bra resultat med halvparten av innsatsen:Gjenkjenn produktene med strekkfasthet ≥ 3400 MPa og elastisitetsmodul ≥ 230 GPa, og du kan be produsentene om å levere testrapporter.
2. Ikke vær lat i byggingen:Basisflaten må poleres ren, og polymermørtelen bør blandes i henhold til forholdet.
3. Prioritet for renovering av gamle bygninger:Sammenlignet med riving og gjenoppbygging kan karbonfiberforsterkning beholde bygningens opprinnelige utseende, men også spare mer enn 60 % av kostnadene.
Konklusjon
Da luftfartsmaterialene ble «jordnære» til byggefeltet, oppdaget vi plutselig at den opprinnelige forsterkningen ikke trenger å gjøre store anstrengelser, den opprinnelige gamle bygningen kan også «omvendt vekst».Karbonfibernettduker som en «superhelt» i byggebransjen, med lette, sterke og slitesterke egenskaper, slik at alle gamle bygninger har muligheten til å fornye livet sitt – og dette kan bare være begynnelsen på den materielle revolusjonen.
Publisert: 26. juni 2025
