Voiko hiilikuituvahvistettua polymeeriä (CFRP) käyttää rakenteeseen?

Hiilikuituon erittäin luja ja kevyt materiaali, jota käytetään yleisesti ilmailu- ja autoteollisuudessa. Se koostuu ohuista hiilen säikeistä, jotka on kudottu yhdessä kankaan muodostamiseksi. Tämä kangas päällystetään sitten hartsissa ja kovetetaan luomaan vahvan ja kestävän materiaalin, joka kestää korkeaa jännitystä ja rasitusta. Hiilikuitu on myös erittäin kestävä korroosiolle ja kestää altistumisen monille kemikaaleille ja ympäristöolosuhteille. Ainutlaatuisilla ominaisuuksillaan on kiinnitetty kiinnostusta hiilikuitua rakennusteollisuudessa.

Voiko hiilikuitua käyttää rakennusmateriaalina?

Hiilikuituvahvistettua polymeeriä (CFRP) on käytetty rakenteessa jonkin aikaa, mutta se on silti suhteellisen uusi rakennusmateriaalina. Sitä on pääasiassa käytetty betonirakenteiden vahvistamiseen ja vahvistamiseen. Hiilikuitujen korkeiden kustannusten ja ammattitaitoisen työvoiman rajoitetun saatavuuden vuoksi sen kanssa se ei ole nähnyt rakennusteollisuudessa laajaa käyttöä.

Mitä hyötyä hiilikuitun käytöstä rakenteessa on?

Hiilikuitu tarjoaa useita etuja perinteisiin rakennusmateriaaleihin, kuten teräs ja betoni. Se on kevyt, vahva ja erittäin kestävä korroosiolle. Hiilikuitu on myös erittäin kestävä materiaali, joka kestää korkeaa stressi- ja venymäpitoisuutta. Lisäksi sillä on alhainen lämpölaajennuskerroin, mikä tarkoittaa, että se ei laajene tai supistuu merkittävästi lämpötilan muutosten myötä. Nämä ominaisuudet tekevät siitä ihanteellisen materiaalin käytettäväksi maanjäristyksenkestävissä rakenteissa.

Mitkä ovat hiilikuidun käytön haittoja rakenteessa?

Yksi hiilikuitujen suurimmista haitoista on sen hinta. Se on erittäin kallis materiaali verrattuna muihin rakennusmateriaaleihin, kuten teräkseen ja betoniin. Lisäksi hiilikuitu vaatii korkeatasoista taitoa ja asiantuntemusta työskennellä, mikä rajoittaa sitä käyttävien rakennusalan ammattilaisten määrää. Lopuksi, hiilikuitu on myös suhteellisen uusi materiaali, eikä sitä ole testattu rakennussovellusten pitkäaikaisen kestävyyden suhteen.

Mitkä ovat hiilikuitujen nykyiset käytöt rakentamisessa?

Hiilikuitua käytetään parhaillaan korkean kerrostalojen, siltojen ja muiden infrastruktuurihankkeiden rakentamisessa. Sitä käytetään yleisesti betonirakenteiden vahvistamiseen ja vahvistamiseen sekä lisätuen aikaansaamiseen terässäteille ja muille kuormituskomponenteille. Hiilikuitua tutkitaan myös käytettäväksi esivalmistettujen rakennuspaneelien rakentamisessa, mikä voi auttaa vähentämään rakennusaikoja ja kustannuksia.

Mikä on hiilikuidun tulevaisuus rakenteessa?

Kun hiilikuitua tulee laajemmin saataville ja tuotantokustannukset vähenevät, on todennäköistä, että sen käytön lisääntyminen rakennusteollisuudessa. Teknologian kehitys mahdollistaa myös uusien komposiittien luomisen, jotka yhdistävät hiilikuitua muihin materiaaleihin, jotta voidaan luoda entistä voimakkaampia ja kestävämpiä rakennuskomponentteja.

Yhteenvetona voidaan todeta, että hiilikuitu on ainutlaatuinen ja erittäin edullinen materiaali, jolla on suuri potentiaali rakennusteollisuudessa. Vaikka sitä tällä hetkellä rajoittaa ammattitaitoisten ammattilaisten korkeat kustannukset ja rajoitettu saatavuus, alan meneillään oleva tutkimus ja innovaatio todennäköisesti vähentävät kustannuksia ja tekevät siitä enemmän rakennusten ja urakoitsijoiden saatavuutta. Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. on johtava korkealaatuisten hiilikuituvahvistettujen polymeerituotteiden valmistaja rakennusteollisuudelle. Betonirakenteiden vahvistamisesta maanjäristyksenkestävien rakenteiden rakentamiseen hiilikuitutuotteemme vastaavat kaikki tarpeesi. Ota meihin yhteyttä tänäänKaxite@seal-china.comLisätietoja tuotteistamme ja palveluistamme.

Viitteet:

Park, K. J., Kim, M. H., ja Yeo, G. T. (2005). Hiilikuituvahvistetun polymeerin (CFRP) rajoitetun betonisylinterin ja prismien seisminen suorituskyky. Journal of Composite Materials, 39 (21), 1975-1993.

Wang, C. H., ja Lee, C. S. (2008). Kokeellinen tutkimus hiilikuidun ja betonin välisestä sidoskäyttäytymisestä. ACI Materials Journal, 105 (2), 147-153.

Panahi, F., Damghani, M., ja Mirzababaei, M. (2016). Hiilikuituvahvistettu polymeerien vahvistaminen suorakaiteen muotoisten muurauspylväiden vahvistaminen kvaasi-staattisissa ja seismisissä sivukuormissa. Journal of Composites for Construction, 20 (1), 04015025.

Zhao, X., Pietraszkiewicz, W., ja Zhang, X. (2010). Esijännitetyn betonisäteen kokeellinen tutkimus, joka on vahvistettu hiilikuituvahvistetuilla polymeerilevyillä. Journal of Composites for Construction, 14 (5), 745-755.

Shokrieh, M. M., Nigdeli, S. M., ja Rezazadeh, S. (2014). RC -leikkausseinämän seisminen vaste, joka on vahvistettu hiilikuituvahvistetulla polymeerillä ja teräskulmilla. Yhdistelmärakenteet, 113, 98-108.

Sohanghpurwala, A. A., ja Rizkalla, S. H. (2011). Vahvistetun betonisäteen vahvistaminen hiilikuituvahvistettujen polymeerien avulla. ACI Structural Journal, 108 (6), 709-717.

Lee, S. H., Kim, M. J., ja Lee, I. S. (2010). Kokeellinen tutkimus teräsbetonipalkkien taivutussuorituskyvystä, joka on vahvistettu hiilikuituvahvistetuilla polymeerilevyillä. Journal of Vahvistetut muovit ja komposiitit, 29 (13), 1974-1990.

Saadatmanesh, H., ja Ehsani, M. R. (1990). Hiilikuituvahvistettujen polymeerien vahvistamien teräsbetonisädeiden käyttäytyminen. Journal of Structural Engineering, 116 (4), 1069-1088.

Wu, C. Y., MA, C. C., & Sheu, M. S. (2009). Ekskentrisesti ladattujen teräsbetonipylväiden jälkiasennus hiilikuituvahvistetuilla polymeerilevyillä. Journal of Composites for Construction, 13 (6), 431-446.

ACI: n tekninen komitea 440. (2008). Opas FRP-RC-rakenteiden suunnitteluun ja rakentamiseen. American Beton Institute, Farmington Hills, MI.

Brokate, D. A., Marchand, K. A., ja Wight, J. K. (1998). Hiilikuituvahvistettujen polymeerilamina -ominaisuuksien vaikutus teräsbetonin sidoslujuuteen. ACI Structural Journal, 95 (6), 718-727.