Углеродное волокно
С развитием современных строительных конструкций в направлении высотных, крупнопролетных и легких зданий, проблемы растрескивания, чрезмерного прогиба и даже снижения несущей способности традиционных бетонных плит перекрытий из-за изменений нагрузки, воздействия окружающей среды или дефектов конструкции в процессе длительной эксплуатации становятся все более актуальными. Для решения этой проблемы в строительной отрасли постепенно внедряются технологии высокоэффективных композитных материалов. Среди них высокопрочные композитные материалы из углеродного волокна стали одним из предпочтительных решений в области армирования плит перекрытий благодаря своим превосходным механическим свойствам и простоте монтажа.
Углеволоконная ткань изготавливается из высокоориентированных волокон углеродного волокна. Ее основным компонентом является углеродное волокно на основе полиакрилонитрила (ПАН), которое после высокотемпературной графитизации образует высокомодульную, высокопрочную волокнистую структуру.
В практических инженерных приложениях углеродное волокно часто используется для ремонта трещин в существующих плитах перекрытий зданий, повышения недостаточной несущей способности и улучшения сейсмостойкости.
Для обеспечения безопасности и надежности проектов по армированию углеродным волокном было разработано множество технических спецификаций как внутри страны, так и за рубежом.
По сравнению с традиционными методами, такими как увеличение поперечного сечения, внешнее стальное армирование и стальное армирование с помощью клеевого соединения, углеродное волокно демонстрирует значительные преимущества в нескольких измерениях.
Благодаря глубокой интеграции новых материальных технологий и интеллектуальных строительных систем, армирующие материалы из углеродного волокна развиваются в направлении высокой производительности, интеллектуальности и системной интеграции.
В функциональную углеродную волокнистую ткань нового поколения начали включать наномодифицированные эпоксидные смолы, самовосстанавливающиеся покрытия и проводящие волокна, что позволяет ей определять изменения напряжений и заблаговременно предупреждать о повреждениях конструкции. В то же время, цифровое проектирование и управление строительством на основе платформы BIM (информационное моделирование зданий) позволяют более точно оптимизировать расположение углеродной волокнистой ткани, рассчитывать ее использование и моделировать строительство. В будущем, по мере увеличения объемов отечественного производства сырья для углеродного волокна и снижения производственных затрат, эта технология будет широко применяться в большем количестве малых и средних строительных проектов. Кроме того, разработка экологически чистых клеев на водной основе также будет способствовать развитию низкоуглеродного и безуглеродного строительства армирующей углеродной ткани, что соответствует национальным стратегическим целям ?двойного углеродного баланса?.