Uhlíkové vláknoje materiál s vysokou pevnosťou a ľahkým materiálom, ktorý sa bežne používa v leteckom a automobilovom priemysle. Skladá sa z tenkých prameňov uhlíka, ktoré sú tkané spolu za vzniku látky. Táto tkanina je potom potiahnutá živicou a stvrdne, aby sa vytvoril silný a odolný materiál, ktorý dokáže vydržať vysoké úrovne stresu a napätia. Uhlíkové vlákniny sú tiež vysoko odolné voči korózii a vydržia expozíciu širokému spektru chemikálií a podmienok prostredia. Vďaka svojim jedinečným vlastnostiam rastie záujem o používanie uhlíkových vlákien v stavebníctve.
Môže sa uhlíkové vlákna použiť ako stavebný materiál?
Polymér posilnený uhlíkovými vláknami (CFRP) sa už nejaký čas používa pri výstavbe, ale stále je relatívne nový ako stavebný materiál. Používa sa hlavne na posilnenie a posilňovanie betónových štruktúr. Vzhľadom na vysoké náklady na uhlíkové vlákna a obmedzenú dostupnosť kvalifikovanej práce na spolupráci s ňou však v stavebníctve nevidela rozsiahle využívanie.
Aké sú výhody používania uhlíkových vlákien v stavebníctve?
Uhlíkové vlákna ponúka niekoľko výhod oproti tradičným stavebným materiálom, ako je oceľ a betón. Je ľahký, silný a vysoko odolný voči korózii. Uhlíkové vlákna je tiež mimoriadne trvanlivý materiál, ktorý vydrží vysoké hladiny stresu a napätia. Okrem toho má nízky koeficient tepelného rozširovania, čo znamená, že sa nebude výrazne rozšíriť ani sa sťahovať so zmenami teploty. Tieto vlastnosti z neho robia ideálny materiál na použitie v štruktúrach odolných voči zemetraseniu.
Aké sú nevýhody používania uhlíkových vlákien vo výstavbe?
Jednou z najväčších nevýhod uhlíkových vlákien je jeho cena. Je to veľmi drahý materiál v porovnaní s inými stavebnými materiálmi, ako je oceľ a betón. Uhlíkové vlákno navyše vyžaduje vysokú úroveň zručností a odborných znalostí, ktoré majú pracovať, čo obmedzuje počet stavebných odborníkov, ktorí ich môžu použiť. Nakoniec sú uhlíkové vlákna tiež relatívne novým materiálom a v stavebných aplikáciách sa netestovalo na dlhodobú trvanlivosť.
Aké sú súčasné použitia uhlíkových vlákien v stavebníctve?
Uhlíkové vlákna sa v súčasnosti používa pri výstavbe výškových budov, mostov a iných projektov infraštruktúry. Bežne sa používa na posilnenie a posilnenie betónových štruktúr, ako aj na poskytovanie dodatočnej opory oceľových trámov a iných komponentov nosenia. Uhlíkové vlákna sa skúma aj na použitie pri výstavbe prefabrikovaných stavebných panelov, ktoré môžu pomôcť skrátiť dobu výstavby a náklady.
Aká je budúcnosť uhlíkových vlákien v stavebníctve?
Keď sa uhlíkové vlákna stáva širšie dostupné a náklady na výrobu klesajú, je pravdepodobné, že uvidíme zvýšenie jeho používania v stavebníctve. Pokroky v technológii tiež umožňujú vytváranie nových kompozitov, ktoré kombinujú uhlíkové vlákna s inými materiálmi, aby vytvorili ešte silnejšie a odolnejšie stavebné komponenty.Záverom je, že uhlíkové vlákno je jedinečný a veľmi výhodný materiál s veľkým potenciálom v stavebníctve. Aj keď je v súčasnosti obmedzený vysokými nákladmi a obmedzenou dostupnosťou kvalifikovaných odborníkov, prebiehajúci výskum a inovácie v tejto oblasti pravdepodobne znížia náklady na zníženie nákladov a sprístupní ho staviteľom a dodávateľom.
Spoločnosť Ningbo Kaxite Sealing Materials Co., Ltd. je popredným výrobcom vysokokvalitných výrobkov polymérnych polymérov s vysokým obsahom uhlíkových vlákien pre stavebný priemysel. Od posilnenia betónových štruktúr až po budovanie štruktúr odolných voči zemetraseniu, naše výrobky z uhlíkových vlákien vyhovujú všetkým vašim potrebám. Kontaktujte nás ešte dnes na
kaxite@seal-china.comAk sa chcete dozvedieť viac o našich produktoch a službách.
Referencie:
Park, K. J., Kim, M. H., & Yeo, G. T. (2005). Seizmické výkony polyméru zosilneného uhlíkom (CFRP) uväznené betónové valce a hranoly. Journal of Composite Materials, 39 (21), 1975-1993.
Wang, C. H. a Lee, C. S. (2008). Experimentálna štúdia správania väzby medzi uhlíkovými vláknami a betónom. ACI Materials Journal, 105 (2), 147-153.
Panahi, F., Damghani, M., & Mirzababaei, M. (2016). Uhlíkové vlákniny zosilnené polymér posilnenie kolón obdĺžnikových muriva pri kvázi-statickom a seizmickom bočnom zaťažení. Journal of Composites for Construction, 20 (1), 04015025.
Zhao, X., Pietraszkiewicz, W., & Zhang, X. (2010). Experimentálne skúmanie predpätej betónového lúča posilnené polymérnymi doskami zosilnenými uhlíkovými vláknami. Journal of Composites for Construction, 14 (5), 745-755.
Shokrieh, M. M., Nigdeli, S. M., & Rezazadeh, S. (2014). Seizmická odozva strihovej steny RC posilnená polymérmi zosilnenými uhlíkovými vláknami a oceľovými uhlami. Kompozitné štruktúry, 113, 98-108.
Sohanghpurwala, A.A. a Rizkalla, S. H. (2011). Posilnenie zosilnených betónových lúčov pomocou polymérov vystužených uhlíkovými vláknami. ACI Structural Journal, 108 (6), 709-717.
Lee, S. H., Kim, M.J. a Lee, I. S. (2010). Experimentálna štúdia o výkonnosti ohybu vystužených betónových lúčov posilnená polymérnymi listami zosilnenými uhlíkovými vláknami. Journal of Enfoted Plastics and Composites, 29 (13), 1974-1990.
Saadatmanesh, H. a Ehsani, M.R. (1990). Správanie sa zosilnených betónových lúčov zosilnených uhlíkovými vláknami. Journal of Structural Engineering, 116 (4), 1069-1088.
Wu, C. Y., MA, C. C., & Sheu, M. S. (2009). Dodatočné vybavenie excentricky zaťažených zosilnených betónových kolón s uhlíkovými vláknami zosilnenými polymérnymi listami. Journal of Composites for Construction, 13 (6), 431-446.
Technický výbor ACI 440. (2008). Sprievodca pre návrh a konštrukciu štruktúr FRP-RC. American Concrete Institute, Farmington Hills, MI.
Brokate, D.A., Marchand, K.A. a Wight, J. K. (1998). Vplyv vlastností polymérnych lamín zosilnených uhlíkom na pevnosť väzby zosilneného betónu. ACI Structural Journal, 95 (6), 718-727.
