Možete li zamisliti? "Svemirski materijal" koji se nekada koristio u kućištima raketa i lopaticama vjetroturbina sada prepisuje historiju armature zgrada - to je...mreža od karbonskih vlakana.
- Vazduhoplovna genetika 1960-ih:
Industrijska proizvodnja filamenata od karbonskih vlakana omogućila je da se ovaj materijal, koji je devet puta jači od čelika, ali tri četvrtine lakši, prvi put predstavi čovječanstvu. U početku rezervisan za "elitne sektore" poput vazduhoplovstva i vrhunske sportske opreme, tkan je tradicionalnim tekstilnim tehnikama, ali je imao potencijal da preokrene svijet.
- Prekretnica u "ratu protiv čelika":
Konvencionalna armaturna mreža je poput "starog lika" u građevinskom svijetu: teži kao slon (oko 25 kg po kvadratnom metru armaturne mreže), a također se boji soli, vode i vremena – erozija kloridnih iona uzrokuje širenje i pucanje čelične armature.
Pojavamrežasta tkanina od karbonskih vlakanapotpuno rješava problem: usmjerenim tkanjem + impregnacijom epoksidnom smolom, debljina armaturnog sloja se povećava od 5 cm do 1,5 cm, težina je samo 1/4 armature, ali je otporna na kiseline i alkalije, morsku vodu, a u armaturi mosta na moru nema znakova korozije već 20 godina.
Zašto inženjeri žure da ga koriste? Otkriveno je pet ključnih prednosti.
| Prednosti | Tradicionalna čelična armatura / tkanina od karbonskih vlakana u odnosu na mrežastu tkaninu od karbonskih vlakana | Analogija života |
| Lagan kao pero, jak kao čelik | Sloj armature debljine 15 mm može izdržati zateznu silu od 3400 MPa (što je ekvivalentno jednom štapiću za jelo koji može držati 3 slona), 75% lakši od armature | Kao da idem na zgradu da nosim "neprobojnu potkošulju", ali to ne povećava težinu |
| Konstrukcija poput farbanja zida. Jednostavno kao... | Bez zavarivanja, vezivanja, direktno prskanje polimernog maltera, projekat ojačavanja škole u Pekingu skraćuje period izgradnje za 40% | Uštedite više od popločavanja, obični ljudi mogu naučiti |
| Otpornost na vatru za izgradnju do ekstremnih granica | Čvrstoća na visokim temperaturama od 400 ℃ ostaje nepromijenjena, ojačanje tržnog centra kroz prihvatanje vatre, dok će tradicionalno epoksidno ljepilo omekšati na 200 ℃ | Ekvivalentno nošenju "vatrogasnog odijela" u zgradu. |
| Sto godina nije loš 'konzervans' | Karbonska vlakna su inertni materijal koji se koristi u hemijskom postrojenju u jakoj kiseloj sredini 15 godina bez oštećenja, dok je armatura odavno zahrđala u trosku. | nego što je nehrđajući čelik otporan i na proizvodne "građevinske vakcine" |
| Dvosmjerni antiseizmički "majstor borilačkih vještina" | Uzdužni i poprečni smjer mogu biti zatezni, nakon zemljotresa, školska zgrada je ojačana njime, a zatim je naišla na naknadni potres nivoa 6 bez novih pukotina | kao zgrada opremljena "oprugama koje apsorbuju udarce" |
naglasak:Konstrukcija mora biti usklađena s polimernim malterom! U susjedstvu je greškom korišten običan malter, što je rezultiralo otpadom ojačavajućeg sloja - baš kao i kod upotrebe ljepila za lijepljenje stakla, ljepilo nije pravo rješenje, već gubitak rada.
Od Zabranjenog grada do Prekomorskog mosta: Tiho mijenja svijet
- „Nevidljivi zavoj“ za kulturnu baštinu i drevne građevine:
Beyer Bau, stogodišnja zgrada na Tehničkom univerzitetu u Dresdenu u Njemačkoj, hitno je trebala ojačanje zbog povećanog opterećenja, ali je bila podložna ograničenjima koja je nametnula zaštita spomenika. Inženjeri su, koristeći 6 mm debelu mrežicu od karbonskih vlakana i tanki sloj maltera, na dno grede "zalijepili" sloj "prozirnog flastera", ne samo da je nosivost povećana za 50%, već i da prvobitni izgled zgrade nije nimalo promijenjen, a čak su i stručnjaci Odbora za baštinu pohvalili: "Voljela bih staru zgradu renovirati bez ožiljaka".
- "Super zakrpa" za saobraćajni inženjering:
Na Floridi, u Sjedinjenim Američkim Državama, stubovi mosta preko mora, ojačani mrežastom tkaninom od karbonskih vlakana 2003. godine, porasli su za 420% u odnosu na "slabi" period, a sada, 20 godina kasnije, uragani su i dalje stabilni kao planina na obali. Domaći projekat ostrvskog tunela mosta Hong Kong-Zhuhai-Macao, također je tiho korišten za strukturno poboljšanje, protiv erozije morske vode.
- "Magično oružje za vraćanje starenja" starog i oronulog malog:
U jednom kvartu iz 80-ih u Pekingu, podne ploče su bile ozbiljno napukle, a prvobitni plan je bio da se sruše i ponovo izgrade. Kasnije, uz pomoć mrežaste tkanine od karbonskih vlakana i polimernog maltera, cijena po kvadratnom metru je iznosila samo 200 juana, što je 80% manje od rekonstrukcije, a sada stanovnici kažu: „Osjećam se kao da je kuća mlađa 30 godina!“
Budućnost je stigla: Samoobnavljajući i nadzorni "pametni materijali" su na putu
- "Doktor za samoizlječenje" u betonu:
Naučnici razvijaju mrežu od karbonskih vlakana koja se "sama zacjeljuje" - kada se u strukturi pojave mikropukotine, mreža se može koristiti kao ojačanje. - Kada se u strukturi pojave mikropukotine, kapsule u materijalu pucaju i oslobađaju sredstva za popravak koja automatski popunjavaju pukotine. Testovi u laboratoriji u Velikoj Britaniji pokazali su da bi materijal mogao produžiti vijek trajanja betona i do 200 godina.
- "Narukvica zdravlja" za zgrade:
ugrađuje optičke senzore umreža od karbonskih vlakana, poput "pametnog sata" za zgrade: znamenitost zgrade u Šangaju koristi ga za praćenje slijeganja i pukotina u stvarnom vremenu, a podaci se prenose direktno u upravu, što je 100 puta efikasnije od tradicionalnog ručnog pregleda. 100 puta je efikasnije od tradicionalnog ručnog pregleda.
Savjesni savjeti inženjerima i vlasnicima
1. Materijali odaberite pravi, dvostruki rezultat uz upola manje truda:prepoznati proizvode sa zateznom čvrstoćom ≥ 3400MPa i modulom elastičnosti ≥ 230GPa, a možete zatražiti od proizvođača da dostave izvještaje o ispitivanju.
2. Ne budite lijeni u građevinarstvu:Osnovna površina mora biti čista i polirana, a polimerni malter treba miješati prema omjeru.
3. Prioritet renoviranja starih zgrada:U poređenju sa rušenjem i rekonstrukcijom, armatura od karbonskih vlakana može zadržati prvobitni izgled zgrade, ali i uštedjeti više od 60% troškova.
Zaključak
Kada su se vazduhoplovni materijali „spustili na zemlju“ u građevinskoj oblasti, iznenada smo otkrili: originalna armatura ne mora ulagati velike napore, originalna stara zgrada također može imati „obrnuti rast“.Mrežasta tkanina od karbonskih vlakanaje poput "superheroja" u građevinskoj industriji, s laganim, jakim i izdržljivim karakteristikama, tako da svaka stara zgrada ima priliku obnoviti svoj život - a to bi mogao biti samo početak materijalne revolucije.
Vrijeme objave: 26. juni 2025.
