Možete li zamisliti? „Svemirski materijal“ koji se nekoć koristio u kućištima raketa i lopaticama vjetroturbina sada prepisuje povijest armature zgrada – to jemreža od karbonskih vlakana.
- Zrakoplovna genetika u 1960-ima:
Industrijska proizvodnja 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 rezerviran za „elitne sektore“ poput zrakoplovstva i vrhunske sportske opreme, tkan je tradicionalnim tekstilnim tehnikama, ali imao je potencijal preokrenuti svijet.
- Prekretnica u „ratu protiv čelika“:
Konvencionalna armaturna mreža je poput „starog lika“ građevinskog svijeta: teži kao slon (oko 25 kg po kvadratnom metru armaturne mreže), a boji se i soli, vode i vremena – erozija kloridnih iona uzrokuje širenje i pucanje čelične armature.
Pojavamrežasta tkanina od karbonskih vlakanapotpuno rješava zastoj: usmjerenim tkanjem + impregnacijom epoksidnom smolom, debljina sloja armature se povećava s 5 cm na 1,5 cm, težina je samo 1/4 armature, ali je također otporna na kiseline i lužine, morsku vodu, a u armaturi mosta na moru nema znakova korozije već 20 godina.
Zašto inženjeri žure s korištenjem? 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 vlačnu silu od 3400 MPa (što je ekvivalentno jednom štapiću za jelo koji može držati 3 slona), 75% lakši od armature | Kao da idem u zgradu nositi "neprobojnu potkošulju", ali to ne povećava težinu |
| Gradnja poput bojanja zida Jednostavno kao | Bez zavarivanja, vezivanja, direktno prskanje polimernog morta, projekt ojačanja škole u Pekingu skratit će vrijeme izgradnje za 40% | Uštedite više od polaganja pločica, obični ljudi mogu naučiti |
| Otpornost na vatru za izgradnju do ekstremnih granica | Čvrstoća na visokim temperaturama od 400 ℃ ostaje nepromijenjena, ojačanje trgovačkog centra otporno je na vatru, 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 kemijskom postrojenju u jakoj kiseloj sredini 15 godina bez oštećenja, dok je armatura odavno zahrđala u trosku. | nego nehrđajući čelik otporniji je i na proizvodno "građevinsko cjepivo" |
| Dvosmjerni antiseizmički "majstor borilačkih vještina" | uzdužni i poprečni smjer mogu biti vlačni, nakon potresa, školska zgrada ojačana njime, a zatim je naišla na naknadni potres 6. stupnja bez novih pukotina | poput zgrade opremljene "oprugama koje apsorbiraju udarce" |
naglasak:U gradnji se mora koristiti polimerni mort koji odgovara! U susjedstvu je pogrešno korišten obični mort, što je rezultiralo otpadom ojačavajućeg sloja bubnjeva - baš kao i kod upotrebe ljepila za lijepljenje stakla, ljepilo nije pravo jednako gubitku rada.
Od Zabranjenog grada do Prekomorskog mosta: Tiho mijenja svijet
- „Nevidljivi zavoj“ za kulturnu baštinu i drevne građevine:
Beyer Bau, stoljetna zgrada na Tehničkom sveučilištu 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 mrežastu tkaninu od karbonskih vlakana i tanki sloj morta, na dno grede "zalijepili" sloj "prozirnog flastera", ne samo da je nosivost povećana za 50%, već nije ni najmanje promijenila izvorni izgled zgrade, a čak su i stručnjaci Odbora za baštinu pohvalili: "Voljela bih staru zgradu renovirati bez ožiljaka".
- "Super zakrpa" prometnog inženjerstva:
Florida, Sjedinjene Američke Države, prekomorski most ojačan je 2003. godine mrežastom tkaninom od karbonskih vlakana, a čvrstoća od "slabeg" porasta je za 420%, a sada, 20 godina kasnije, uragani su i dalje stabilni poput planine na obali. Domaći projekt otočnog tunela mosta Hong Kong-Zhuhai-Macao također ga je tiho koristio za strukturno poboljšanje, protiv erozije morske vode.
- „Čarobno oružje za vraćanje starenja“ starog i oronulog malog:
U jednoj četvrti iz 80-ih u Pekingu, podne ploče su bile ozbiljno napukle, a izvorni plan je bio srušiti ih i ponovno izgraditi. Kasnije, s karbonskom mrežastom tkaninom i polimernim mortom, armaturom, cijena po kvadratnom metru iznosila je samo 200 juana, što je 80% manje od obnove, a sada stanovnici kažu: „Osjećam se kao da je kuća 30 godina mlađa!“
Budućnost je ovdje: Samoobnavljajući i nadzorni „pametni materijali“ su na putu
- „Samoizlječujući liječnik“ u betonu:
Znanstvenici razvijaju mrežu od karbonskih vlakana koja se „sama zacjeljuje“ - kada se u strukturi pojave mikropukotine, mreža se može koristiti kao armatura. — Kada se u strukturi pojave mikropukotine, kapsule u materijalu pucaju i oslobađaju sredstva za popravak koja automatski ispunjavaju pukotine. Testovi u laboratoriju u Velikoj Britaniji pokazali su da bi materijal mogao produžiti vijek trajanja betona 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 izravno u upravni ured, što je 100 puta učinkovitije od tradicionalnog ručnog pregleda. 100 je puta učinkovitije od tradicionalnog ručnog pregleda.
Savjesni savjeti inženjerima i vlasnicima
1. Materijali odaberite pravi, dvostruki rezultat uz upola manje truda:prepoznati proizvode s vlačnom čvrstoćom ≥ 3400 MPa i modulom elastičnosti ≥ 230 GPa, te možete zatražiti od proizvođača da dostave izvješća o ispitivanju.
2. Nemojte biti lijeni u gradnji:Osnovna površina mora biti čista i polirana, a polimerni mort treba miješati prema omjeru.
3. Prioritet obnove stare zgrade:U usporedbi s rušenjem i rekonstrukcijom, armatura od karbonskih vlakana može zadržati izvorni izgled zgrade, ali i uštedjeti više od 60% troškova.
Zaključak
Kada su se zrakoplovni materijali „spustili na zemlju“ u građevinskom području, iznenada smo otkrili: originalna armatura ne mora ulagati velike napore, originalna stara zgrada također može imati „obrnuti rast“.Mrežasta tkanina od karbonskih vlakanaje poput „superjunaka“ u građevinskoj industriji, s laganim, čvrstim 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. lipnja 2025.
