מדוע ניתן להשתמש בסיבי פחמן בשדה הבנייה?

מוטות סיבי פחמן מיוצרים על ידי הדבקת גדילים מרובים של סיבי פחמן רציפים ושרף תרמוסטיזציה, ואז מתבססים במהירות ויוצרים אותם באמצעות ציור צבר עובש. בהשוואה לפלדה גולמית, מוטות מורכבים של סיבי פחמן, ומלט יש חוזק מליטה גבוה יותר, ולכן הם נמצאים בשימוש נרחב בבניינים מהחוף, צמחים כימיים, מעקות כבישים מהירים, יסודות בתים וגשרים. יחד עם זאת, בשל חוזק הגבוה והקשיחות של סיבי הפחמן, הסטה של ​​המבנה שהוכן על ידי מוטות מורכבים של סיבי פחמן הוא גבוה בהרבה מזה של חומרי בטון מזוין.

בטון מזוין הוא אחד מחומרי הבניין הנפוצים ביותר בעולם כיום. מוטות הפלדה עשויים פלדה ומוגנים על ידי בטון עבה למניעת חלודה. גשרים, בפרט, בנויים כמעט לחלוטין מבטון מזוין מזה עשרות שנים. הגנה על חלודה לא תמיד חלה על בטון בעובי של כמה סנטימטרים. גשרים, בפרט, צריכים לשפץ לעתים קרובות או אפילו לעדכן אותם בקנה מידה גדול. כמובן שזה צורך הרבה חומרי גלם ואנרגיה בכל פעם ובכך מייצר הרבה CO2.

אם ערך עיצוב חוזק המתיחה של לוחית סיבי הפחמן הוא בערך 2 0 00MPA וערך עיצוב חוזק מתיחה של הפלדה (Q235) הוא בערך 200MPA, אז צלחת סיבי פחמן עבה 0.1 מ"מ יכולה להיות שווה צלחת פלדה בעובי 1 מ"מ. כמעט שום עלייה בחתך הרכיב, סיבי הפחמן קלים ודקים, אינה דורשת מכונות בנייה בקנה מידה גדול, וקל להובלה, לאחסן ובנייה. עבור אותה כמות עבודה, תקופת הבנייה של הדבקה של סיבי פחמן היא כ- 40% מזה של הפלדה להדבקה. בהשוואה לפלדה, סיבי פחמן הם חומר אינרטי, אינו מחליד, אינו מושחת בקלות על ידי מדיה מזיקה, ויש לו עמידות טובה בסביבות קשות.

חומרי CFRP נמצאים בשימוש נרחב בתחום חיזוק מבנה הבטון המזוין בגלל היתרונות שלהם כמו חוזק גבוה, קל משקל ועמידות בפני קורוזיה. טכנולוגיית חיזוק CFRP חיצונית מסורתית מתקבלת בברכה על ידי קהילת ההנדסה בגלל התהליך הפשוט והנוח שלה. עם זאת, CFRP קשה לתת משחק מלא לביצועים החומריים בעלי חוזק הגבוה, וקטע הבטון של CFRP קל לקלף. כדי לתת משחק מלא לביצועים בעלי חוזק גבוה של CFRP, מיושם עליו מראש, כך שפותחה וניצחה טכנולוגיית ה- CFRP החיצונית המוקדמת.