Betonstrukturenes levetid forlænges med et kulstoftekstil

Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (KICT) har annonceret udviklingen af ​​en effektiv strukturel styrkelsesmetode ved hjælp af et ikke -brændbart kulstoftekstilnet og cementmørtel, som kan fordoble bærekapaciteten af ​​strukturelt mangelfulde betonkonstruktioner og øge deres brugbare levetid tredobbelt.

Mere end 90% af infrastrukturen i Sydkorea, herunder broer, tunneler og beboelsesbygninger, blev oprindeligt konstrueret af beton. For forringede eller strukturelt mangelfulde betonkonstruktioner med behov for strukturel styrkelse, kulfiberplader påføres typisk på betonstrukturens overflade ved hjælp af organiske klæbemidler. Imidlertid, organiske klæbemidler er modtagelige for brand og kan ikke påføres strukturer med våde overflader. Disse kulfiberplader kan løsne sig og falde fra strukturen, hvis de udsættes for fugt.

Et forskerhold i KICT ledet af Dr. Hyeong-Yeol Kim har udviklet en effektiv, effektiv forstærkningsmetode til forringede betonkonstruktioner. Metoden anvender tynde præfabrikerede tekstilforstærkede mørtel (TRM) paneler lavet af et kulstof tekstilgitter og et tyndt lag cementmørtel. TRM-forstærkningsmetoden kan anvendes i form af støbt konstruktion. Anvendelse af KICT's metode, 20 mm tykke TRM-paneler er fastgjort til overfladen af ​​den eksisterende struktur, og derefter er rummet mellem den eksisterende struktur og panelerne fyldt med cementmørtel, som fungerer som klæbemiddel.

Både carbontekstil og cementmørtel er ikke -brændbare materialer, der har en høj modstandsdygtighed over for brand, hvilket betyder, at de effektivt kan bruges til at styrke betonbygninger, der kan blive udsat for brandfare. Byggemetoden kan også anvendes på våde overflader og vintervejr, og panelerne falder ikke af, selv ved vandindtrængning. Derudover i modsætning til stålarmeringsstænger, kulstoftekstilet korroderer ikke, og kan dermed effektivt bruges til at styrke motorvejsfaciliteter og parkeringsbygninger, hvor der ofte bruges afisningsmidler, samt at styrke offshore betonkonstruktioner, der udsættes for et kloridrigt miljø.

Test udført i KICT indikerer, at fejlbelastningen af ​​betonkonstruktioner, der er styrket med TRC -panelet, steg med mindst 1,5 gange i forhold til en ikke -forstærket konstruktion. Desuden, kloridresistensen i TRM-panelet er blevet evalueret for at vurdere dets levetid i et kloridrigt miljø. Holdbarhedstesten og analysen af ​​TRM -panelet indikerer, at panelets levetid er mere end 100 år. Denne stigning kan tilskrives cementmørtel, udviklet af KICT, som indeholder 50% malet granuleret højovnsslagge, et industrielt biprodukt genereret på jernværker. Cementmørtel, som har en højere brandmodstand end konventionel cementmørtel, er også fordelagtig, fordi dens omkostninger er halvdelen af ​​traditionel mørtel. Med hensyn til økonomisk effektivitet, den nyudviklede metode kan reducere byggeomkostningerne med cirka 40% i forhold til eksisterende metoder til fastgørelse af carbonplader.

Den nyudviklede forstærkningsmetode bruger tynde TRM -paneler, der er meget alsidige og kan bruges som bygningsfacader, reparation og styrkelse af materialer, og i andre applikationer. I fremtiden, hvis panelerne kan fremstilles med varmeisolatorer, det forventes, at de vil erstatte bygningsisoleringsmaterialer, der er modtagelige for brand.

Dr. Kim sagde, "For lettere produktion og forsendelse, TRM -panelerne fremstilles i en forholdsvis lille størrelse på 1 meter ved 2 meter og skal forbindes på byggepladsen. Der udvikles i øjeblikket en metode til effektivt at forbinde panelerne, og ydelsestest af metoden vil blive gennemført inden udgangen af ​​2020. "