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预应力碳纤维增强聚合物,用于加强混凝土

混凝土是一种很有价值的建筑材料,但和其他东西一样,它也不是永恒的。桥梁、道路和其他结构的裂缝是危险的,但由于成本高、对环境的影响和漫长的过程,完全替换它们不是一个选择。相反,这些结构必须修复和加固。

破裂的混凝土墙

图片来源:TA BLUE Capture/Shutterstock.com

利用金属曾经是一个选择。然而,它通过生锈和外部元素暴露的损坏易感性限制了其使用。几十年来,用碳纤维增强聚合物(CFRP)加固混凝土结构,该碳纤维赋予额外的强度。

在先前工作的基础上,瑞士联邦材料科学与技术实验室Empa的研究人员开发了一种使用CFRP变体进一步加固结构的新方法。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

覆盖裂缝

混凝土是地球上最常用的人工材料;它是一种由硅酸盐水泥、水和集料(如砂、砾石或岩石)组成的复合材料。当混合后,它变成了一种可行的糊状物,随着干燥变硬。它价格便宜,使用寿命长,不需要维护,但它的强度重量比很低,而且随着时间的推移,可能会出现裂缝。

碳纤维增强聚合物(CFRP)已经使用了很长一段时间以恢复正在努力承载其负荷的支撑结构。例如,在20世纪60年代中期到20世纪80年代建造的桥梁,而是设计与今天相比明显减少的流量。

粘在结构底部的扁平薄片可以抵消增加的负载。片层是一种结合在双向跨越网格系统中的结构元素;这种模式允许由短的、几何上简单的组件组成一个大而复杂的结构。这些网格使得修复而不是替换结构成为可能。

改善方法

EBROG是一种方法,首先用于在2018年在Küssnacht翻新桥梁。窄槽纵向在混凝土梁上铣削,例如,在增强剂之前 - 薄片 - 是外部粘在地区。通道用于增加力传递的表面积,并渗透到混凝土中。

EMPA研究人员正在通过测试预应力的CFRP层压板薄片开发这种方法,积极加强混凝土梁。在拉伸应力下,它们与环氧树脂粘合。一旦粘合硬化,仍然在巨大的拉伸力下的末端被松弛。

为了停止撕开末端,必须牢固地固定它们,通常用铝板粘合并用销钉固定。EMPA团队用U形CFRP镫形件更换了这一点,这允许更精确地定义的力传播。由于它是无金属的,因此它不容易受到元素的影响。

一种材料的解决方案总是比两种性能不同的材料更好,特别是锚定,我们在实验室进行了很多测试。

Christoph Czaderski,学习铅,工程结构实验室,EMPA

该团队从伊朗伊斯法罕大学的经验中获利,Czaderski承认了很多基础研究。他解释说,博士后,尼洛比尔·米得里尼洛姆·米得志来到了empa的想法,以预应力结合了ebrog过程。

将技术推向市场

实验室测试表明潜力是巨大的。与经典增强方法相比,预应力和CFRP STIORUPS将混凝土平板的承载力提高了77%。即使没有预应力,即使没有预应力,仍有34%的差异。但是,需要进一步测试;在跨越6米的混凝土板上进行大规模评估,以确切地看到该方法在技术可以购买到市场之前的实际恢复项目。

行业合作伙伴,S&P巧妙的加固公司已经在努力实现实际方面,开发了创建U形壁刺的工业过程,这些方法以前由碳廓线手工形成。用于预应2020欧洲杯下注官网力LAMELLAS的设备也必须重新设计。

这项技术可以应用于任何需要维修的结构,从桥梁到住宅装修,节省成本并减少其他过程造成的二氧化碳排放。对于业主来说,它也更容易、更快、价格合理。

我绝对看到了这个市场,并带有预应力,你只是真正利用材料的全部潜力。

MartinHüppi,项目领导者,标准普尔巧克力加固公司

参考和进一步阅读

empa。(2021)旧建筑的预应力膏药.[在线]可用:https://www.empa.ch/web/s604/eq72-bruecken.(23日访问rd.2021年8月]。

Xylotek -先进的木结构。(2021)薄片结构 - Xylotek - 高级木结构.[在线]可用:https://www.xylotek.co.uk/lamella-structures/(23日访问rd.2021年8月]。

Designingbuildings.co.uk。(2021)具体的.[在线]可用:https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Concrete(23日访问rd.2021年8月]。

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Kerry Taylor-Smith

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Kerry Taylor-Smith

克里自2016年以来一直是自由撰稿人,编辑和校对家,专门从事科学和健康有关的科目。欧洲杯线上买球她在浴室大学拥有自然科学学位,位于英国。欧洲杯线上买球

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    Taylor-Smith,克里。钢筋混凝土用预应力碳纤维增强聚合物。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20709。(2021年9月13日生效)。

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    Taylor-Smith,克里。2021。预应力碳纤维增强聚合物,用于加强混凝土.Azom,于2021年9月13日查看,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=20709。

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