【复材资讯】碳纤维可延长混凝土结构的使用寿命且成本更低学术资讯

来源：中国复合材料学会

韩国协会（KICT）宣布了一项有效的结构加固方法：使用不燃碳纤维织物电网和水泥砂浆的混合，这可以混凝土结构的承载能力增强一倍，并且他们的可用寿命增加三倍。

最初，韩国90％以上的基础设施（例如桥梁和隧道）以及居民楼都是用混凝土建造的。对于混凝土结构，通常使用有机粘合剂将碳纤维片材施加到混凝土结构的表面。但是，有机粘合剂容易着火，不能应用于表面潮湿的结构。如果这些碳纤维板暴露在湿气中，可能会从结构上脱落并掉落。

研究团队已经开发出一种高效的加固方法来处理劣化的混凝土结构。该方法，使用了薄的预制纺织增强砂浆（TRM）面板，该面板由碳纺织网格和一薄层水泥砂浆制成。此外，TRM加固方法可以采用现浇施工的形式。采用KICT的方法，将20毫米厚的TRM面板附着到现有结构的表面，然后在现有结构和面板之间的空间填充水泥浆，水泥浆用作粘合剂。

碳纤维织物和水泥砂浆都是不易燃的材料，具有很高的耐火性，这意味着它们可以有效地用于加固可能暴露于火灾隐患的混凝土建筑物。该构造方法也可以应用于潮湿的表面即使是在冬天，并且在进水的情况下，面板也不会脱落。此外，与钢筋不同，碳纤维不会腐蚀，因此可以有效地用于加固经常使用除冰剂的公路设施和停车楼，以及加固暴露于氯化物的海上混凝土结构。

进行的失效测试表明，用TRC面板加固的混凝土结构的失效载荷比未加强结构的失效载荷增加了至少1.5倍。此外，已经评估了TRM面板的耐氯化物性，以评估其在富含氯化物的环境中的使用寿命。TRM面板的耐久性测试和分析表明，该面板的使用寿命超过100年。这种增加可以归因于开发的水泥砂浆，其中包含50％的粒状高炉矿渣，这是炼铁厂产生的工业副产品。具有比常规水泥砂浆更高的耐火性，且在经济效率方面，其成本是传统砂浆的一半。

新开发的加固方法使用了非常薄的TRM面板，该面板用途广泛，可以用作建筑外墙，维修和加固材料以及其他应用。将来，如果面板可以用绝热材料制造，则预计它们将取代易着火的建筑绝热材料。

研究人员说：“为便于生产和运输，TRM面板的制造尺寸相对较小，为1 m x 2 m，必须在施工现场进行连接。目前正在开发一种有效连接面板的方法，并且该方法的性能测试将于2020年底进行。”

文章来源：贤集网

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来源：CSCM_OFFICE 中国复合材料学会

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