ألياف الكربونهي مادة عالية القوة وخفيفة الوزن تستخدم عادة في صناعات الفضاء والسيارات. وهي تتألف من خيوط رقيقة من الكربون المنسوجة معًا لتشكيل نسيج. ثم يتم طلاء هذا النسيج في الراتنج وتصلب لإنشاء مادة قوية ودائمة يمكنها تحمل مستويات عالية من الإجهاد والضغط. كما أن ألياف الكربون مقاومة للغاية للتآكل ويمكنها تحمل التعرض لمجموعة واسعة من المواد الكيميائية والظروف البيئية. من خلال خصائصها الفريدة ، كان هناك اهتمام متزايد باستخدام ألياف الكربون في صناعة البناء.
هل يمكن استخدام ألياف الكربون كمواد بناء؟
تم استخدام البوليمر المعزز بألياف الكربون (CFRP) في البناء لبعض الوقت ولكنه لا يزال جديدًا نسبيًا كمواد بناء. وقد تم توظيفه بشكل أساسي لتعزيز وتعزيز الهياكل الخرسانية. ومع ذلك ، نظرًا لارتفاع تكلفة ألياف الكربون ومحدودية توافر العمل الماهر للعمل معها ، فإنه لم يشهد استخدامًا واسع النطاق في صناعة البناء.
ما هي فوائد استخدام ألياف الكربون في البناء؟
يوفر ألياف الكربون العديد من المزايا على مواد البناء التقليدية مثل الصلب والخرسانة. إنه خفيف الوزن ، قوي ، ومقاوم للغاية للتآكل. ألياف الكربون هي أيضًا مادة متينة للغاية يمكنها تحمل مستويات عالية من الإجهاد والضغط. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يحتوي على معامل تمدد حراري منخفض ، مما يعني أنه لن يتوسع أو يتناقض بشكل كبير مع التغيرات في درجة الحرارة. هذه الخصائص تجعلها مادة مثالية للاستخدام في الهياكل المقاومة للزلزال.
ما هي عيوب استخدام ألياف الكربون في البناء؟
واحدة من أكبر عيوب ألياف الكربون هو سعره. إنها مادة باهظة الثمن مقارنة بمواد البناء الأخرى مثل الصلب والخرسانة. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب ألياف الكربون مستوى عالٍ من المهارة والخبرة للعمل معهم ، مما يحد من عدد متخصصي البناء الذين يمكنهم استخدامه. أخيرًا ، تعد ألياف الكربون أيضًا مادة جديدة نسبيًا ولم يتم اختبارها من أجل المتانة على المدى الطويل في تطبيقات البناء.
ما هي بعض الاستخدامات الحالية لألياف الكربون في البناء؟
يتم استخدام ألياف الكربون حاليًا في بناء المباني الشاهقة والجسور وغيرها من مشاريع البنية التحتية. يتم استخدامه بشكل شائع لتعزيز وتعزيز الهياكل الخرسانية ، وكذلك لتوفير دعم إضافي لحزم الفولاذ وغيرها من مكونات الحمل. يتم أيضًا استكشاف ألياف الكربون للاستخدام في بناء لوحات المباني المسبقة ، والتي يمكن أن تساعد في تقليل أوقات البناء والتكاليف.
ما هو مستقبل ألياف الكربون في البناء؟
مع توفر ألياف الكربون على نطاق أوسع وتناقص تكلفة الإنتاج ، من المحتمل أن نرى زيادة في استخدامها في صناعة البناء. تتيح التقدم في التكنولوجيا أيضًا إنشاء مركبات جديدة تجمع بين ألياف الكربون مع مواد أخرى لإنشاء مكونات بناء أقوى وأكثر متانة.في الختام ، تعد ألياف الكربون مادة فريدة ومفيدة للغاية مع إمكانات كبيرة في صناعة البناء. على الرغم من أنها محدودة حاليًا من خلال تكلفتها العالية ومحدودية توافر المهنيين المهرة ، إلا أنه من المرجح أن يؤدي البحث والابتكار المستمر في هذا المجال إلى انخفاض التكاليف ويجعل الأمر أكثر سهولة للبناة والمقاولين.
Ningbo Kaxite Sealing Materials Co. ، Ltd. هي الشركة الرائدة في مجال منتجات البوليمرات المعززة بألياف الكربون عالية الجودة لصناعة البناء. من تعزيز الهياكل الخرسانية إلى بناء هياكل مقاومة للزلزال ، تلبي منتجات ألياف الكربون لدينا جميع احتياجاتك. اتصل بنا اليوم على
kaxite@seal-china.comلمعرفة المزيد عن منتجاتنا وخدماتنا.
مراجع:
Park ، K. J. ، Kim ، M. H. ، & Yeo ، G. T. (2005). الأداء الزلزالي لألياف الكربون المعززة للبوليمر (CFRP) محصورة الأسطوانات الخرسانية والمنشورات. مجلة المواد المركبة ، 39 (21) ، 1975-1993.
Wang ، C. H. ، & Lee ، C. S. (2008). دراسة تجريبية حول سلوك الرابطة بين ألياف الكربون والخرسانة. مجلة مواد ACI ، 105 (2) ، 147-153.
Panahi ، F. ، Damghani ، M. ، & Mirzababaei ، M. (2016). تعزيز البوليمر المعزز بألياف الكربون من أعمدة البناء المستطيلة تحت الأحمال الجانبية شبه الثابتة والزلازمية. مجلة المركبات للبناء ، 20 (1) ، 04015025.
Zhao ، X. ، Pietraszkiewicz ، W. ، & Zhang ، X. (2010). التحقيق التجريبي من شعاع الخرسانة المسلحة المعززة مع لوحات البوليمر المقوى من ألياف الكربون. مجلة المركبات للبناء ، 14 (5) ، 745-755.
Shokrieh ، M. M. ، Nigdeli ، S. M. ، & Rezazadeh ، S. (2014). الاستجابة الزلزالية لجدار القص RC معززة بزوايا البوليمر والفولاذ المقوى من ألياف الكربون. الهياكل المركبة ، 113 ، 98-108.
Sohanghpurwala ، A. A. ، & Rizkalla ، S. H. (2011). تعزيز الحزم الخرسانية المسلحة باستخدام البوليمرات المقواة بألياف الكربون. مجلة ACI الهيكلية ، 108 (6) ، 709-717.
Lee ، S. H. ، Kim ، M. J. ، & Lee ، I. S. (2010). دراسة تجريبية على الأداء الانتقني من الحزم الخرسانية المسلحة معززة مع أوراق البوليمر المقواة بألياف الكربون. Journal of Plastics and Composites ، 29 (13) ، 1974-1990.
Saadatmanesh ، H. ، & Ehsani ، M. R. (1990). سلوك الحزم الخرسانية الملموسة المقوى بألياف الكربون. مجلة الهندسة الهيكلية ، 116 (4) ، 1069-1088.
Wu ، C. Y. ، Ma ، C. C. ، & Sheu ، M. S. (2009). التعديل التحديثي للأعمدة الخرسانية المسلحة مع ألواح البوليمر المقواة بألياف الكربون. مجلة المركبات للبناء ، 13 (6) ، 431-446.
اللجنة الفنية ACI 440. (2008). دليل تصميم وبناء هياكل FRP-RC. معهد الخرسانة الأمريكية ، فارمنجتون هيلز ، ميتشيغن.
Brokate ، D. A. ، Marchand ، K. A. ، & Wight ، J. K. (1998). تأثير خصائص الصفيحة البوليمر المعززة من ألياف الكربون على قوة الرابطة للخرسانة المسلحة. مجلة ACI الهيكلية ، 95 (6) ، 718-727.
