Können Sie sich das vorstellen? Ein „Weltraummaterial“, das einst in Raketengehäusen und Windturbinenblättern verwendet wurde, schreibt nun die Geschichte der Gebäudebewehrung neu – es istKohlefasergewebe.
- Luft- und Raumfahrtgenetik in den 1960er Jahren:
Durch die industrielle Produktion von Kohlenstofffasern wurde dieses Material, das neunmal stärker als Stahl, aber drei Viertel leichter ist, erstmals der Menschheit zugänglich gemacht. Zunächst war es den Elitebranchen wie der Luft- und Raumfahrt und der High-End-Sportausrüstung vorbehalten und wurde mit traditionellen Textiltechniken gewebt. Doch es hatte das Potenzial, die Welt auf den Kopf zu stellen.
- Der Wendepunkt im „Krieg gegen Stahl“:
Herkömmliches Armierungsgewebe ist so etwas wie der „alte Kauz“ der Bauwelt: Es wiegt so viel wie ein Elefant (etwa 25 kg pro Quadratmeter Armierungsgewebe) und hat außerdem Angst vor Salz, Wasser und Zeit – - Durch die Erosion durch Chloridionen dehnt sich die Stahlbewehrung aus und reißt.
Die Entstehung vonKohlefaser-Netzgewebelöst den Stillstand vollständig: Durch gerichtetes Weben + Epoxidharzimprägnierung wird die Dicke der Verstärkungsschicht von 5 cm auf 1,5 cm erhöht, das Gewicht beträgt nur 1/4 des Bewehrungsstahls, aber es ist auch beständig gegen Säuren und Laugen sowie Seewasser, und bei der Verstärkung einer Brücke am Meer gibt es 20 Jahre lang keine Anzeichen von Korrosion.
Warum Ingenieure es so schnell nutzen? Fünf entscheidende Vorteile
| Vorteile | Traditionelle Stahlverstärkung/Kohlefasergewebe vs. Kohlefasernetzgewebe | Lebensanalogie |
| Leicht wie eine Feder, stark wie Stahl | Die 15 mm dicke Verstärkungsschicht hält einer Zugkraft von 3400 MPa stand (entspricht 1 Essstäbchen, das 3 Elefanten hält) und ist 75 % leichter als die Bewehrungsstäbe | Gerne trägt man beim Bau ein „kugelsicheres Unterhemd“, erhöht aber nicht das Gewicht |
| Aufbau wie Wand streichen So einfach wie | Kein Schweißen, Binden, Direktspritzen von Polymermörtel, ein Schulverstärkungsprojekt in Peking verkürzt damit die Bauzeit um 40 % | Sparen Sie mehr als Fliesen, können normale Menschen lernen |
| Feuerwiderstand zu bauen, um unverschämt | Die Hochtemperaturfestigkeit von 400 °C bleibt unverändert, eine Verstärkung für Einkaufszentren durch die Feuerakzeptanz, während der traditionelle Epoxidharzkleber bei 200 °C erweicht wird | Entspricht dem Tragen eines „Feuerschutzanzugs“ zum Gebäude „ |
| Hundert Jahre kein schlechtes „Konservierungsmittel“ | Kohlefaser ist ein inertes Material, das in einer Chemieanlage in einer stark sauren Umgebung 15 Jahre lang ohne Schaden verwendet wurde, während die Bewehrungsstäbe längst zu Schlacke verrostet sind. | als Edelstahl ist auch resistent gegen die Herstellung von „Bau-Impfstoff“ |
| Zweiwege-Antiseismik-„Kampfkunstmeister“ | Längs- und Querrichtung können Zugfestigkeit aufweisen, nach dem Erdbeben wurde ein Schulgebäude damit verstärkt und überstand anschließend ein Nachbeben der Stufe 6 ohne neue Risse | wie zum Beispiel das mit „stoßdämpfenden Federn“ ausgestattete Gebäude |
Schwerpunkt:Beim Bau muss der passende Polymermörtel verwendet werden! In einer Nachbarschaft wurde fälschlicherweise gewöhnlicher Mörtel verwendet, was dazu führte, dass die Verstärkungsschicht abfiel und abfiel – genau wie bei der Verwendung von Klebstoff zum Kleben von Glas. Klebstoff ist nicht das Richtige, sondern reine Arbeitsverschwendung.
Von der Verbotenen Stadt bis zur Überseebrücke: Es verändert still und leise die Welt
- Das „unsichtbare Pflaster“ für Kulturerbe und antike Bauwerke:
Der Beyer Bau, ein hundert Jahre altes Gebäude der Technischen Universität Dresden, musste aufgrund der gestiegenen Belastungen dringend verstärkt werden, unterlag jedoch den Auflagen des Denkmalschutzes. Die Ingenieure klebten ein 6 mm dickes Kohlefasergewebe und eine dünne Mörtelschicht auf die Unterseite der Balken und klebten so eine Schicht „transparentes Pflaster“ auf. Dadurch wurde nicht nur die Tragfähigkeit um 50 % erhöht, sondern auch das ursprüngliche Erscheinungsbild des Gebäudes nicht im Geringsten verändert. Selbst die Experten des Denkmalamts lobten dies: „Es ist, als würde man dem alten Gebäude ein Facelifting ohne Narben verpassen.“
- Verkehrstechnischer „Super-Patch“:
Im Jahr 2003 wurden in Florida (USA) die Pfeiler einer Überseebrücke mit Kohlefasergewebe verstärkt. Ihre Festigkeit stieg von „schwachen“ Pfeilern um 420 Prozent, und auch heute, 20 Jahre später, sind sie noch immer so stabil wie ein Berg an der Küste, der Hurrikanen standhält. Auch im Rahmen des Inseltunnelprojekts Hongkong-Zhuhai-Macao wurde sie zur strukturellen Verstärkung gegen Erosion durch Meerwasser eingesetzt.
- Die „altersumkehrende Wunderwaffe“ des alten und heruntergekommenen Kleinen:
In einem Pekinger Viertel aus den 80er Jahren waren die Bodenplatten stark beschädigt. Ursprünglich war geplant, das Gebäude abzureißen und neu aufzubauen. Später wurden die Kosten pro Quadratmeter durch eine Verstärkung aus Kohlefasergewebe und Polymermörtel auf nur 200 Yuan erhöht. Dadurch wurden 80 % der Kosten für den Wiederaufbau eingespart. Heute sagen die Bewohner: „Das Haus fühlt sich 30 Jahre jünger an!“
Die Zukunft ist da: Selbstheilende, überwachende „intelligente Materialien“ sind auf dem Weg
- Ein „Selbstheilungsarzt“ in Beton:
Wissenschaftler entwickeln ein Kohlefasernetz, das sich selbst heilt – wenn in einer Struktur Mikrorisse auftreten, kann das Netz als Verstärkung eingesetzt werden. Bei Mikrorissen in einer Struktur platzen Kapseln im Material und setzen Reparaturstoffe frei, die die Risse automatisch schließen. Tests in einem britischen Labor haben gezeigt, dass das Material die Lebensdauer von Beton um bis zu 200 Jahre verlängern kann.
- Ein „Gesundheitsarmband“ für Gebäude:
bettet faseroptische Sensoren in dieKohlefasergewebe, wie eine „Smartwatch“ für Gebäude: Ein Wahrzeichen in Shanghai nutzt es, um Setzungen und Risse in Echtzeit zu überwachen, und die Daten werden direkt an das Backoffice des Managements übermittelt, was 100-mal effizienter ist als die herkömmliche manuelle Inspektion. Es ist 100-mal effizienter als die herkömmliche manuelle Inspektion.
Gewissenhafte Beratung von Ingenieuren und Eigentümern
1. Materialien wählen Sie die richtigen, doppelte Ergebnisse mit halbem Aufwand:Erkennen Sie Produkte mit einer Zugfestigkeit ≥ 3400 MPa und einem Elastizitätsmodul ≥ 230 GPa und bitten Sie die Hersteller um die Bereitstellung von Prüfberichten.
2. Seien Sie beim Bauen nicht faul:Der Untergrund muss sauber poliert und der Polymermörtel im richtigen Verhältnis angemischt werden.
3. Priorität Altbausanierung:Im Vergleich zu Abriss und Wiederaufbau kann durch die Verstärkung mit Kohlefasernetzen das ursprüngliche Erscheinungsbild des Gebäudes erhalten werden, außerdem werden über 60 % der Kosten eingespart.
Abschluss
Als die Luft- und Raumfahrtmaterialien auf den Bausektor übertragen wurden, stellten wir plötzlich fest: Für die ursprüngliche Verstärkung ist kein großer Aufwand erforderlich, und das ursprüngliche alte Gebäude kann auch „umgekehrt wachsen“.Kohlefaser-Netzgewebeist wie ein „Superheld“ in der Bauindustrie, mit leichten, starken und langlebigen Eigenschaften, sodass jedes alte Gebäude die Möglichkeit hat, sein Leben zu erneuern – und dies ist möglicherweise nur der Anfang der Materialrevolution.
Veröffentlichungszeit: 26. Juni 2025
