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碳纤维及其复合材料在建筑中的应用
发布时间:2023-06-05
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碳纤维在建筑中的应用,最初是用于修复和加固。20世纪80年代,欧美及日本工程技术人员开始研究碳纤维及复合材料在房屋和桥梁中的修复和加固,并于20世纪90年代后期在我国迅速发展起来。因为碳纤维具有强度高、高模量、耐腐蚀、耐疲劳和易加工等优点,这种新型的碳纤维加固材料在钢筋混凝土加固领域的应用越来越广泛。


碳纤维强度高、自重轻、基本不增加结构截面尺寸、施工方便、快捷、操作简,同时碳纤维耐腐蚀,不会上锈或腐蚀,具有更长的寿命。目前碳纤维在修复和加固的应用主要有两种方法,一种是碳布修复,一种的预应力碳板加固。

 

目前碳纤维布修复和碳板加固已经在我国有了广泛的应用,加固修复的应用领域有:桥梁、涵洞、堤坝、建筑(特别是文保建筑)。此外,也有利用碳纤维植筋杆和碳纤维网格进行加固和修复,但应用的比较少。


以下是碳纤维材料加固修复的一些工程案例:南京长江大桥、南昌生米大桥、贵阳军事俱乐部立交桥、钦北铁路、南京大报恩寺御碑……


今年年初土耳其两次大地震损失惨重,土耳其哈塔伊省南部的一座建筑,在2009年作为某学术项目的一部分,用碳纤维增强复合材料进行了加固。最终在2月6日的两次大地震中幸存下来,而具有相同建筑结构的未加固建筑未能幸免于难。


该项目经理厄兹切贝教授介绍了该项目的实施情况。他表示,这是中东技术大学的穆斯塔法-图梅尔-谭的硕士论文项目,用于加固9层楼高的建筑。在1999年马尔马拉地区的地震造成巨大破坏后,该项目团队便成立,思考建筑物的加固方法,挽救人们于建筑结构的废墟下。这也充分证明了碳纤维加固技术可以很好的守护着建筑物中的人员和财产安全!


但这样的应用,一般都是用于建筑的修复和加固,具有被动性,我们姑且称之为“碳纤维在建筑领域的后市场”的应用。


而最近一些年随着人们对碳纤维认识的提高及碳纤维材料成本的下降、普及,更多的设计师、工程师在建筑设计开始就加入碳纤维元素:苹果公司总部大楼、迪拜世博会大门、三亚市体育中心、斯图加特-斯塔德巴大桥、斯图加特大学“2019 BUGA纤维馆”、缅因大学的复合拱桥系统……


而这种建筑前市场的应用,正好和碳纤维复合材料的可设计性结合起来。而总所周知,在建筑领域特别是知名建筑,其设计的价值甚至超过“建筑本身”。随着碳纤维技术成熟和成本的下降,碳纤维及复合材料在建筑中的应用将越来越广泛....

(来源:互联网)

 

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