אתם יכולים לדמיין? "חומר חלל" ששימש בעבר בתרמילי רקטות ולהבי טורבינות רוח כותב כעת מחדש את ההיסטוריה של חיזוק מבנים - הוא...רשת סיבי פחמן.
- גנטיקה של תעופה וחלל בשנות ה-60:
הייצור התעשייתי של סיבי פחמן אפשר את הצגתו של חומר זה, החזק פי תשעה מפלדה אך קל ממנו בשלושה רבעים, לאנושות לראשונה. בתחילה, החומר היה שמור ל"מגזרים עילית" כמו תעופה וחלל וציוד ספורט יוקרתי, אך נארג בטכניקות טקסטיל מסורתיות, אך היה לו פוטנציאל להפוך את העולם על פיו.
- נקודת המפנה ב"מלחמה בפלדה":
רשת חיזוק קונבנציונלית היא כמו "המכשפה הישנה" של עולם הבנייה: היא שוקלת כמו פיל (כ-25 ק"ג למטר מרובע של רשת חיזוק), וגם חוששת ממלח, מים וזמן – - שחיקת יוני כלוריד גורמת לחיזוק הפלדה להתרחב ולהיסדק.
הופעתה שלבד רשת סיבי פחמןשובר לחלוטין את הקיפאון: באמצעות אריגה כיוונית + הספגה של שרף אפוקסי, עובי שכבת החיזוק עולה מ-5 ס"מ ל-1.5 ס"מ, משקלו הוא רק 1/4 ממוטות הזיזים, אך גם עמיד בפני חומצה ובסיס, מי ים, ובחיזוק גשר בים, אין סימני קורוזיה במשך 20 שנה.
למה מהנדסים ממהרים להשתמש בו? חמישה יתרונות בולטים נחשפים
יתרונות | חיזוק פלדה מסורתי / בד סיבי פחמן לעומת בד רשת סיבי פחמן | אנלוגיה לחיים |
קל כנוצה, חזק כפלדה | שכבת חיזוק בעובי 15 מ"מ יכולה לעמוד בכוח מתיחה של 3400 מגה פסקל (שווה ערך למקל אכילה אחד להחזקת 3 פילים), קלה ב-75% ממוטות הזזה | כמו ללבוש "גופייה חסינת כדורים" בבניין, אבל זה לא מגדיל את המשקל. |
בנייה כמו צביעת קיר פשוטה כמו | ללא ריתוך, קשירה, ריסוס ישיר של טיט פולימרי, פרויקט חיזוק בית ספר בבייג'ינג עם זה כדי לקצר את תקופת הבנייה ב-40% | חסכו יותר מאשר ריצוף, אנשים רגילים יכולים ללמוד |
עמידות אש לבנייה עד כדי שערורייתית | חוזק בטמפרטורה גבוהה של 400 ℃ נותר ללא שינוי, חיזוק קניון דרך עמידות אש, בעוד שדבק שרף אפוקסי מסורתי יתרכך בטמפרטורה של 200 ℃. | שווה ערך ללבישת "חליפת כיבוי אש" לבניין |
מאה שנים לא 'חומר משמר' רע | סיבי פחמן הם חומר אינרטי, המשמש במפעל כימי בסביבה חומצית חזקה במשך 15 שנים ללא נזק, בעוד שהמוטות חלדו זה מכבר והפכה לסיגים. | מאשר נירוסטה עמידה גם בפני "חיסון בנייה" ייצור |
"אמן אומנויות לחימה" דו-כיווני נגד סייסמים | כיוון אורכי ורוחבי יכולים להיות מתיחה, לאחר רעידת האדמה, בניין בית ספר מחוזק איתה, ואז נתקל ברעידת משנה ברמה 6 ללא סדקים חדשים | כמו בניין המצויד ב"קפיצים בולמי זעזועים" |
דָגֵשׁ:יש להשתמש בבנייה שתתאים לטיט פולימרי! נעשה בטעות שימוש בטיט רגיל בשכונה, וכתוצאה מכך שכבת החיזוק של התופים נופלת - בדיוק כמו שימוש בדבק להדבקת זכוכית, דבק אינו נכון שווה בזבוז עבודה.
מהעיר האסורה לגשר חוצה הים: זה משנה בשקט את העולם
- "התחבושת הבלתי נראית" למורשת תרבותית ולמבנים עתיקים:
הבניין באייר באו, מבנה בן מאה שנה באוניברסיטה הטכנית של דרזדן בגרמניה, נזקק בדחיפות לחיזוק עקב עומסים מוגברים, אך היה כפוף למגבלות שהוטלו על ידי משרד הגנת המונומנטים. מהנדסים, עם רשת סיבי פחמן בעובי 6 מ"מ ושכבה דקה של טיט, "הדביקו" שכבה של "פלסטר שקוף" בתחתית הקורה, לא רק כדי לשפר את כושר הנשיאה ב-50%, אלא גם לא לשנות את המראה המקורי של הבניין כהוא זה, ואפילו מומחי מועצת המורשת שיבחו: "כמו לבצע מתיחת פנים ללא צלקות לבניין הישן".
- "טלאי-על" של הנדסת תנועה:
בפלורידה, ארצות הברית, עמודי גשר חוצים ים, מחוזקים בבד רשת מסיבי פחמן בשנת 2003, חוזקם מה"חלש" זינק ב-420%, וכעת, 20 שנה מאוחר יותר, הוריקנים עדיין יציבים כמו הר בחוף. פרויקט מנהרת האי המקומי בין הונג קונג לזוהאי למקאו, גם הוא נעשה בו שימוש בשקט לשיפור מבני, נגד סחף מי ים.
- "נשק הקסם משנה הגיל" של הקטן והישן והרעוע:
בשכונה משנות ה-80 בבייג'ינג, לוחות הרצפה היו סדוקים קשות, והתוכנית המקורית הייתה להרוס ולבנות מחדש. מאוחר יותר, בעזרת רשת סיבי פחמן וחיזוק מלט פולימרי, העלות למטר מרובע הייתה רק 200 יואן, לעומת 80% מעלות השיקום, ועכשיו הדיירים אומרים: "מרגישים שהבית צעיר ב-30 שנה!"
העתיד כבר כאן: ריפוי עצמי וניטור "חומרים חכמים" בדרך
- "רופא ריפוי עצמי" מבטון:
מדענים מפתחים רשת סיבי פחמן ש"מרפאת את עצמה" - כאשר מופיעים סדקים זעירים במבנה, ניתן להשתמש ברשת כחיזוק. - כאשר מופיעים סדקים זעירים במבנה, קפסולות בחומר נקרעות ומשחררות חומרי תיקון הממלאים את הסדקים באופן אוטומטי. בדיקות במעבדה בבריטניה הראו כי החומר יכול להאריך את חיי הבטון עד 200 שנה.
- "צמיד בריאות" לבניינים:
מטמיע חיישני סיבים אופטיים ברשת סיבי פחמן, כמו "שעון חכם" לבניינים: בניין היסטורי בשנגחאי משתמש בו כדי לנטר שקיעה וסדקים בזמן אמת, והנתונים מועברים ישירות למשרד האחורי של ההנהלה, וזה פי 100 יעיל יותר מבדיקה ידנית מסורתית. זה פי 100 יעיל יותר מבדיקה ידנית מסורתית.
עצה מצפונית למהנדסים ולבעלים
1. בחרו את החומר הנכון, תוצאה כפולה בחצי מהמאמץ:לזהות את המוצרים בעלי חוזק מתיחה ≥ 3400MPa ומודול אלסטיות ≥ 230GPa, וניתן לבקש מהיצרנים לספק דוחות בדיקה.
2. אל תהיו עצלנים בבנייה:יש ללטש את משטח הבסיס בצורה נקייה, ולערבב את מלט הפולימר בהתאם לפרופורציה.
3. עדיפות לשיפוץ מבנים ישנים:בהשוואה להריסה ושחזור, חיזוק רשת סיבי פחמן יכול לשמור על המראה המקורי של הבניין, אך גם לחסוך יותר מ-60% מהעלות.
מַסְקָנָה
כאשר חומרי החלל והאווירונאוטיקה "ירדו לקרקע" לתחום הבנייה, גילינו לפתע: החיזוק המקורי לא יכול להצריך מאמצים גדולים, וגם הבניין הישן המקורי יכול להיות "צמיחה הפוכה".בד רשת סיבי פחמןהוא כמו "גיבור-על" בתעשיית הבנייה, בעל מאפיינים קלים, חזקים ועמידים, כך שלכל בניין ישן יש הזדמנות לחדש את חייו - וייתכן שזו רק תחילתה של המהפכה החומרית.
זמן פרסום: 26 ביוני 2025