Можете ли да си представите? „Космически материал“, който някога е бил използван в корпусите на ракети и лопатките на вятърни турбини, сега пренаписва историята на армировката на сградите – той е...мрежа от въглеродни влакна.
- Аерокосмическа генетика през 60-те години на миналия век:
Индустриалното производство на въглеродни влакна позволи този материал, който е девет пъти по-здрав от стоманата, но три четвърти по-лек, да бъде представен на човечеството за първи път. Първоначално запазен за „елитни сектори“ като аерокосмическа индустрия и висок клас спортна екипировка, той е бил изтъкан с помощта на традиционни текстилни техники, но е имал потенциала да преобърне света с главата надолу.
- Повратният момент във „войната срещу стоманата“:
Конвенционалната арматурна мрежа е като „старата дреболия“ на строителния свят: тежи колкото слон (около 25 кг на квадратен метър арматурна мрежа) и освен това се страхува от сол, вода и време – ерозията от хлоридни йони кара стоманената армировка да се разшири и напука.
Появата намрежеста кърпа от въглеродни влакнанапълно разбива безизходицата: чрез насочено тъкане + импрегниране с епоксидна смола, дебелината на армировъчния слой се увеличава от 5 см до 1,5 см, теглото е само 1/4 от арматурата, но е устойчив на киселини и основи, морска вода, а в армировката на мост на морето няма признаци на корозия в продължение на 20 години.
Защо инженерите бързат да го използват? Разкрити са пет основни предимства
| Предимства | Традиционна стоманена армировка / плат от въглеродни влакна срещу мрежест плат от въглеродни влакна | Аналогия с живота |
| Лек като перце, здрав като стомана | Армировъчен слой с дебелина 15 мм може да издържи на опън от 3400 MPa (еквивалентно на 1 клечка за хранене, която да побере 3 слона), 75% по-лек от арматурното желязо | Харесва ми да нося „бронирана тениска“ в сградата, но това не увеличава теглото. |
| Строителство като боядисване на стена. Толкова просто като... | Без заваряване, връзване, директно пръскане на полимерен разтвор, проект за укрепване на училище в Пекин ще съкрати срока на строителство с 40% | Спестете повече от облицоване с плочки, обикновените хора могат да се научат |
| Огнеустойчивост, която може да се изгради до скандал | Якостта при висока температура от 400 ℃ остава непроменена, армировката в търговски център се приема чрез пожароустойчивост, докато традиционното епоксидно лепило ще се омекоти при 200 ℃ | Еквивалентно на носенето на „пожарен костюм“ в сградата. |
| Сто години не е лош „консервант“ | Въглеродните влакна са инертен материал, използван в химически завод в силно киселинна среда в продължение на 15 години без повреди, докато арматурата отдавна е ръждясала и се е превърнала в шлака. | отколкото неръждаемата стомана е устойчива и на производствена „строителна ваксина“ |
| Двупосочен антисеизмичен „майстор на бойните изкуства“ | надлъжното и напречното направление може да бъде опън, след земетресението, училищна сграда, подсилена с него, а след това е претърпяла вторичен трус от ниво 6 без нови пукнатини | като сградата, оборудвана с „амортизиращи пружини“ |
акцент:В строителството трябва да се използва полимерен разтвор, съответстващ на този! В един квартал погрешно е използван обикновен разтвор, което води до отлепване на армировъчния слой от барабаните - точно както при използването на лепило за залепване на стъкло, лепилото не е правилното решение, а загуба на труд.
От Забранения град до моста през морето: Той тихо променя света
- „Невидимата превръзка“ за културното наследство и древните сгради:
Сградата „Байер Бау“, вековна сграда в Техническия университет в Дрезден, Германия, се нуждаеше спешно от подсилване поради увеличените натоварвания, но беше обект на ограниченията, наложени от защитата на паметниците. Инженерите, използвайки 6 мм дебела мрежа от въглеродни влакна + тънък слой хоросан, „залепиха“ слой „прозрачен лейкопласт“ в долната част на гредата, не само по този начин увеличиха носещата способност с 50%, но и не промениха ни най-малко оригиналния вид на сградата, а дори експертите от Съвета за наследство са я похвалили: „Бих искал на старата сграда да се направи безупречен фейслифт“.
- „Супер кръпка“ за пътнотранспортно инженерство:
През 2003 г. във Флорида, САЩ, колоните на моста, подсилени с мрежа от въглеродни влакна, се увеличиха с 420% от „слабата“ позиция и сега, 20 години по-късно, ураганите все още са стабилни като планина на брега. Вътрешният проект за тунел на моста Хонконг-Джухай-Макао, използван за структурно подобрение и предотвратяване на ерозия от морска вода.
- „Вълшебното оръжие за обръщане на възрастта“ на старата и порутена малка:
В квартал от 80-те години в Пекин, подовите плочи бяха сериозно напукани и първоначалният план беше да бъдат съборени и построени отново. По-късно, с мрежа от въглеродни влакна + армировка от полимерен разтвор, цената на квадратен метър беше само 200 юана, което е 80% по-малко от реконструкцията, а сега жителите казват: „Усещам къщата да е с 30 години по-млада!“
Бъдещето е тук: Самовъзстановяващи се и наблюдаващи „умни материали“ са на път
- „Самолечебен лекар“ в бетон:
Учени разработват мрежа от въглеродни влакна, която „се самолекува“ – когато в дадена конструкция се появят микропукнатини, мрежата може да се използва като армировка. — Когато в дадена конструкция се появят микропукнатини, капсулите в материала се разкъсват, за да освободят възстановяващи агенти, които автоматично запълват пукнатините. Тестове в лаборатория във Великобритания показват, че материалът може да удължи живота на бетона с до 200 години.
- „Гривна за здраве“ за сгради:
вгражда оптични сензори вмрежа от въглеродни влакна, като „интелигентен часовник“ за сгради: забележителна сграда в Шанхай го използва, за да наблюдава слягания и пукнатини в реално време, а данните се предават директно към управленския бек офис, което е 100 пъти по-ефективно от традиционната ръчна инспекция. Това е 100 пъти по-ефективно от традиционната ръчна инспекция.
Съвестни съвети за инженери и собственици
1. Изберете правилния материал, удвоете резултата с наполовина по-малко усилия:разпознайте продуктите с якост на опън ≥ 3400MPa и модул на еластичност ≥ 230GPa и можете да поискате от производителите да предоставят протоколи от изпитвания.
2. Не бъдете мързеливи в строителството:Основната повърхност трябва да бъде полирана и полимерният разтвор трябва да се смеси според пропорцията.
3. Приоритет за обновяване на стари сгради:В сравнение с разрушаването и реконструкцията, армировката от въглеродни влакна може да запази оригиналния вид на сградата, но също така да спести повече от 60% от разходите.
Заключение
Когато аерокосмическите материали „се спуснаха на земята“ в строителната област, изведнъж открихме: оригиналната армировка не е необходимо да се полагат големи усилия, оригиналната стара сграда също може да има „обратен растеж“.Мрежест плат от въглеродни влакнае като „супергерой“ в строителната индустрия, с леки, здрави и издръжливи характеристики, така че всяка стара сграда има възможност да обнови живота си – и това може да е само началото на материалната революция.
Време на публикуване: 26 юни 2025 г.
