Naghahanap sa hinaharap: isang bagong materyal ng gusali - kongkreto na carbon

Kondratieva Tatyana

I-block ang carbon kongkreto

Ang mga pinagsama-samang materyales ay hindi nagulat sa mga tagabuo o mga customer nang mahabang panahon. Alam ng lahat ang tungkol sa kanilang mga natatanging katangian, ang kanilang kakayahang mapaglabanan ang mga agresibong panlabas na kadahilanan ay mas mahusay kaysa sa tradisyonal na mga materyales. Gayunpaman, ang buhay ay hindi tumatagal, at bawat taon ay lumilitaw ang mga bagong pag-unlad sa lugar na ito.

Ang isa sa kanila - karbon-kongkreto - ay nagkakahalaga na sabihin nang detalyado. Tungkol sa ideya ng paglikha nito, mga katangian at mga prospect ng pagpapatupad sa konstruksyon.

Carbon fiber

Ang carbon fiber ay isang materyal na matagal nang nakilala at mahusay na hinihingi sa iba't ibang larangan ng paggawa ng industriya. Ngunit medyo mahal.

Ang proseso ng paggawa ng grapayt na filament ay binubuo sa pag-init ng maraming yugto ng polyacrylonitrile o viscose fibers sa iba't ibang media hanggang sa yugto ng carbonization. Bilang isang resulta, lumilitaw ang isang materyal na binubuo ng purong carbon.

Mga katangian ng carbon fiber

Ang kapal ng carbon fiber ay 5-10 microns lamang, na mas payat kaysa sa isang buhok ng tao. Binubuo ito ng mga chain ng carbon atom na nakaayos sa isang kristal na sala-sala.

Crystal na istraktura ng carbon filament

• Para sa paggawa ng mga hibla, ang mga thread ay konektado sa mga bundle kung saan maaaring may hanggang sa 50,000.
• Anong mga katangian ng materyal ang nakakaakit ng pansin at pinapayagan na gamitin ito sa paggawa ng mga istruktura na tumatakbo sa pinakamahirap na mga kondisyon ng operating?
• Una sa lahat, ito ay isang natatanging lakas na makunat. Ito ay apat na beses ang parehong tagapagpahiwatig para sa pinakamahusay na mga marka ng bakal.

Ito ay kagiliw-giliw. Upang masira ang isang 5 mm makapal na carbon fiber rod, kinakailangan ang isang puwersa na 2500 kg. Samantalang ang parehong rod iron cast ay babagsak sa 150 kg.

Ang density ng carbon fiber ay apat na beses na mas mababa kaysa sa parehong bakal. Alinsunod dito, ang materyal ay tumitimbang ng apat na beses na mas kaunti.

Saan ginagamit ang carbon fiber?

Ang mga pinagsama-samang materyales, kung saan ang carbon fiber ay ginagamit bilang isang pampalakas na elemento, ay ginagamit sa gusali ng makina at sasakyang panghimpapawid, paggawa ng mga kagamitan sa sports, at konstruksyon.

Kami ay interesado sa konstruksyon, samakatuwid, hayaan kaming manahan sa lugar na ito ng application:

• Dito, ang carbon fiber ay ang batayan para sa pagpapatibay ng mga teyp, web at kahit na pinagsama-samang pampalakas para sa mga kongkretong istraktura.
• Ang mga ribbons at canvases na gawa sa mga grapikong thread ay isang espesyal na paghabi ng hinabi na materyal na pinapagbinhi ng mga resin;
• Ang pagpapatibay ay mga tungkod ng mga carbon fibers na pinapagbinhi ng matigas na polimer na binder.

Para sa sanggunian. Upang matiyak ang maaasahang pagdirikit sa kongkreto, ang isang coating ng buhangin ay inilalapat sa ibabaw ng mga rod o nakausli na mga buto-buto.

Ang carbon carbon ay may napakataas na lakas, kaya sa tulong nito ay mapalakas ang mga bagong disenyo, o ibabalik ang mga nawalang katangian sa mga luma.

Ang mga span beam ng tulay ay pinalakas na may tela ng carbon fiber

Ang lahat ng ito ay walang kinalaman sa carbon kongkreto. Ngunit ito ay ang mga espesyal na katangian ng carbon fiber na nag-udyok sa mga siyentipiko ng Aleman na mag-isip ng paglikha ng isang bagong materyal.

Ano ang kongkreto sa karbon

Kaya, ang mga siyentipiko mula sa Dresden Institute for Monolithic Construction ay nagpasya na palitan ang metal na pampalakas sa kongkreto na may carbon fiber. Sa halip, ang materyal ng tela na nakuha mula dito sa pamamagitan ng paghabi upang makakuha ng isang espesyal na istraktura ng sala-sala.

Bilang isang resulta, nakatanggap sila ng materyal na literal sa lahat ng respeto na higit sa lahat ng mga uri ng kongkreto na kilala ngayon. Na may mas higit na lakas at mas mababang tiyak na gravity.

Sa kabila ng maliwanag na pagiging simple ng pag-imbento, ang mga siyentipiko ng kemikal ay nagtrabaho sa loob ng maraming mga dekada, na tinitiyak na ang mga textile ng carbon fiber ay maaasahan na sumunod sa kongkreto na halo. Upang gawin ito, ito ay ginagamot sa isang espesyal na patong, ang komposisyon kung saan ay pinananatiling lihim ng tagagawa.

Mga teknolohiyang para sa paggawa ng mga produktong kongkreto ng carbon

Sa kasalukuyan, dalawang paraan para sa paggawa ng mga produktong kongkreto ng carbon ay binuo:

1. Isang hanay ng mga layer. Ang teknolohiya ay binubuo sa layering tela ng tela sa kongkreto na may kasunod na pagbuhos. Iyon ay, ang tela ay inilatag sa pinaghalong layer, ibinuhos ng isang manipis na layer ng kongkreto, at iba pa hanggang sa makuha ang kinakailangang kapal.
2. Pagbuhos sa formwork. Ang tradisyunal na paraan, kung saan ang pagpapalakas ng hibla ng carbon ay unang naayos sa formwork o form, pagkatapos ay ibuhos ang kongkreto.

Ang pagbubuhos ng kongkreto sa magkaroon ng amag

Mga benepisyo sa materyal

Kung ihahambing sa reinforced kongkreto, ang carbon kongkreto ay nagbibigay ng mga sumusunod na pakinabang:

• Ito ay mas magaan, na nagpapadali at nagpapabilis sa konstruksiyon;
• Ang mga kongkreto sa karbon ay maraming beses na mas malakas;
• Hindi ito pumutok, at ang pampalakas sa loob ay hindi kalawangin, habang ang reinforced kongkreto ay nagsisimulang lumala sa paglipas ng oras nang tumpak para sa kadahilanang ito.

Ang pagsira ng isang reinforced kongkreto na istraktura

• Bilang isang resulta ng huling dalawang puntos, ang carbon kongkreto ay mas matibay at maaasahan kaysa sa mga analogue na may pampalakas na metal.

Ang tanging minus ng materyal ay ang mataas na gastos nito. Gayunpaman, kung isasaalang-alang namin na ang mga istraktura na ginawa nito ay lubos na matibay at hindi nangangailangan ng pagkumpuni at muling pagtatayo ng maraming taon, kung gayon ang minus na ito ay binabayaran ng tibay ng operasyon.

Posibleng mga aplikasyon

Sa ngayon, natagpuan na ng mga developer ang application para sa natatanging materyal na ito. Sa partikular, ginamit nila ito upang muling itayo ang mga lumang gusali ng halagang makasaysayang sa dalawang lungsod ng Aleman. Kung wala ang kanilang tulong, kailangang buwagin ang mga gusaling ito.

Ang isang lugar ng aplikasyon ay ang muling pagtatayo ng mga pagod na istruktura

Sa hinaharap, pinlano na gumamit ng carbon kongkreto sa bagong konstruksiyon. Ang isang eksperimento sa pagtatayo ng isang apat na metro na pavilion ng mga kumplikadong elemento na may kapal ng 4 na sentimetro ay isinagawa na. Imposibleng magtayo ng tulad ng isang gusali mula sa reinforced kongkreto, at hindi ito magkakaiba sa kinakailangang lakas.

Ang mga siyentipiko kahit na ngayon ay tumatanggap ng mga kahilingan mula sa buong mundo, kung saan maraming mga reinforced kongkreto na gusali ang nangangailangan ng kagyat na pagbuo. Sa dakong huli, umaasa sila na sa sampung taon ang ratio ng carbon kongkreto at pinatibay na kongkreto na ginamit sa konstruksiyon ay magiging 1: 4.