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:
Die industrielle Produktion von Kohlenstofffaserfilamenten ermöglichte es, dieses Material, das neunmal fester als Stahl, aber drei Viertel leichter ist, der Menschheit erstmals zugänglich zu machen. Zunächst war es 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 zudem 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 + Imprägnierung mit Epoxidharz wird die Dicke der Verstärkungsschicht von 5 cm auf 1,5 cm erhöht, das Gewicht beträgt nur 1/4 des Betonstahls, 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 enthüllt
| 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 | Wie zum Gebäude, um ein „kugelsicheres Unterhemd“ zu tragen, aber nicht das Gewicht erhöhen |
| 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 | 400 ℃ Hochtemperaturfestigkeit bleibt unverändert, ein Einkaufszentrum Verstärkung durch die Feuerakzeptanz, während der traditionelle Epoxidharzkleber in der 200 ℃ erweicht werden | 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 Bewehrung längst zu Schlacke verrostet ist | als Edelstahl ist auch resistent gegen die Herstellung von „Bau-Impfstoff“ |
| Zweiwege-Antiseismik-„Kampfkunstmeister“ | Längs- und Querrichtung können zugfest sein, 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 und bedeutet Verschwendung von Arbeit.
Von der Verbotenen Stadt zur Überseebrücke: Still und leise verändert sich die Welt
- Das „unsichtbare Pflaster“ für Kulturerbe und antike Bauwerke:
Der Beyer Bau, ein hundert Jahre altes Gebäude der Technischen Universität Dresden, benötigte aufgrund gestiegener Belastungen dringend Verstärkungen, unterlag jedoch den Auflagen des Denkmalschutzes. Die Ingenieure verwendeten ein 6 mm dickes Kohlefasergewebe, eine dünne Mörtelschicht und klebten auf die Unterseite der Balken eine Schicht transparentes Pflaster. Dadurch wurde nicht nur die Tragfähigkeit um 50 % erhöht, sondern das ursprüngliche Erscheinungsbild des Gebäudes wurde auch nicht im Geringsten verändert. Selbst Experten der Denkmalbehörde lobten dies: „Es ist, als würde man dem alten Gebäude ein makelloses Facelifting verpassen.“
- Verkehrstechnischer „Super-Patch“:
In Florida, USA, wurden die Pfeiler einer Überseebrücke 2003 mit Kohlenstofffasergewebe verstärkt. Ihre Festigkeit stieg von „schwachen“ zu „schwachen“ Brückenpfeilern um 420 %. Auch heute, 20 Jahre später, sind sie noch immer so stabil wie Berge an der Küste, die Hurrikanen standhalten. Auch im Rahmen des Inseltunnelprojekts Hongkong-Zhuhai-Macao wurde dies zur strukturellen Verstärkung gegen Erosion durch Meerwasser genutzt.
- Die „altersumkehrende Wunderwaffe“ der alten und heruntergekommenen Kleinen:
In einem Pekinger Viertel aus den 80er Jahren waren die Bodenplatten stark beschädigt. Ursprünglich war geplant, die Gebäude abzureißen und neu zu bauen. Später wurden sie mit Kohlefasergewebe und Polymermörtel verstärkt. Die Kosten pro Quadratmeter betrugen nur 200 Yuan, was 80 % der Kosten für den Wiederaufbau einsparte. Die Bewohner sagen nun: „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 Kohlenstofffasernetz, 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 könnte.
- Ein „Gesundheitsarmband“ für Gebäude:
integriert 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 Testberichten.
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, zudem werden über 60 % der Kosten eingespart.
Abschluss
Als die Luft- und Raumfahrtmaterialien auf den Boden der Tatsachen zurückkamen, stellten wir plötzlich fest: Für die ursprüngliche Verstärkung ist kein großer Aufwand erforderlich, und das ursprüngliche Altbauwerk 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
