Ткань из углеродного волокна как строительный материал – свойства и применение

Углеродное волокно – это прочное волокно, легкое по весу и имеющее длинные нити, переплетенные между собой так, что они образуют структуру, напоминающую ткань. Углеродное волокно, известное как графитовое волокно, превосходит сталь по прочности, жесткости и несущей способности. Эти ведущие свойства делают углеродное волокно идеальным строительным материалом в строительных проектах. Оно лучше всего подходит для конструкций, испытывающих высокие ударные нагрузки.

Свойства углеродного волокна как строительного материала

Важными свойствами углеродного волокна являются:

  • Углеродное волокно гибкое
  • Плотность углеродного волокна составляет около 1600 кг/м3
  • Углеродное волокно химически стабильно
  • Обладает хорошей электропроводностью
  • Углеродное волокно обладает значительной устойчивостью к огню
  • Теплопроводность углеродного волокна высока и составляет 24.
  • Оно имеет более низкое значение теплового расширения, что делает его пригодным в областях, где критичны небольшие перемещения.
  • Углеродное волокно имеет в два раза большую жесткость, чем сталь, со значением 26830 Н/м.
  • Отношение прочности к весу углеродного волокна очень высокое.
  • Прочность на разрыв углеродного волокна хорошая с приблизительным значением 290 кгс/см2.
  • Черная ткань из углеродного волокна, используемая в качестве строительного материала
Image Courtesy: ZhongAgo CarbonЧерная ткань из углеродного волокна используется в качестве строительного материала
Image Courtesy: ZhongAgo Carbon ZhongAgo Carbon

    Применение углеволокна в строительстве

    Три основные области применения углеродного волокна:

    1. Использование углеродного волокна в сборном железобетонном строительстве

    Использование углеродного волокна в сборных железобетонных элементах набирает массовую популярность в США. Стандартное армирование стальной сеткой, используемое во внешней и внутренней части сборных бетонных стеновых элементов, может быть заменено листами или сетками из углеродного волокна.

    При использовании углеродного волокна вместо стальной сетки снижается общий вес конструкции. Сварная сетка, используемая при строительстве бетонных плит, может быть заменена сеткой из углеродного волокна, которая снижает общий вес и приобретает необходимую химическую защиту.

    В многослойных стеновых панелях углеволокно может использоваться в качестве решетки на сдвиг или в качестве фермы.

    2. Углеродное волокно в качестве армирования

    Углеродное волокно приобретает все большую популярность для внешнего усиления бетонных конструкций. Оно используется в качестве внешнего армирования колонн. Следовательно, оно играет важную роль и в восстановлении. Этот метод усиления снижает необходимость в дополнительных анкерных работах и монтаже, которые отнимают много времени и средств.

    Балка, укрепленная углеволоконной тканьюРис.2. Балка, усиленная углеволоконной тканью

    3. Углеродное волокно в строительстве мостов

    В строительстве основных несущих конструкций, кабелей, настилов и опор также используется углеродное волокно.

    Читайте также: Полимеры, армированные углеродным волокном

    Читайте также: Бетон, армированный волокном (FRC)

    Читайте далее:
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями: