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碳纖維復(fù)合材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用

2023-08-09 來(lái)源:中國(guó)復(fù)合材料工業(yè)協(xié)會(huì)編譯 瀏覽數(shù):1277

碳纖維復(fù)合材料在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用

  
 
  隨著近年來(lái)碳纖維制備技術(shù)的突破及生產(chǎn)成本的降低,碳纖維復(fù)合材料逐漸成為國(guó)內(nèi)外建筑用材的研究熱點(diǎn),相比于建材領(lǐng)域中傳統(tǒng)的材料鋼鐵和混凝土等,碳纖維復(fù)合材料在防腐蝕性、質(zhì)量、機(jī)械性能等方面都具有特殊的優(yōu)勢(shì)。目前,碳纖維復(fù)合材料在建材行業(yè)中主要應(yīng)用包括碳纖維增強(qiáng)混凝土、碳纖維增強(qiáng)樹(shù)脂復(fù)合材料棒材、板材以及功能復(fù)合材料等。我國(guó)碳纖維復(fù)合材料在建筑工業(yè)上的應(yīng)用仍然較少,主要是國(guó)外在建筑上的應(yīng)用較多。
 
  1.碳纖維增強(qiáng)水泥
 
  1982年,日本鹿島建設(shè)公司率先開(kāi)發(fā)輕質(zhì)復(fù)合板,建成巴格達(dá)紀(jì)念館,紀(jì)念館由兩個(gè)同樣的圓屋頂組成,隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展在建筑上的應(yīng)用日益廣泛,主要有:
 
  1.1幕墻板
 
  目前板可提高建筑物抗風(fēng)強(qiáng)度和防火性能。與未經(jīng)碳纖維增強(qiáng)的幕墻板相比,大樓外墻總重可減少40%。
 
  1.2自由通道地板
 
  這種由碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料的通道,表面光滑美觀,耐磨性好,易于安裝,節(jié)省勞力,對(duì)高層建筑特別重要。
 
  1.3防水房頂涂層
 
  可用于涂覆平坦的房頂,作為耐風(fēng)化和不滲水的表面,外觀優(yōu)美,可長(zhǎng)期使用。
 
  1.4耐化學(xué)腐蝕地板
 
  經(jīng)化學(xué)侵蝕,會(huì)軟化水泥質(zhì)地板的表面并導(dǎo)致快速而又不規(guī)則的磨損,采用碳纖維復(fù)合材料地板后,可大大改善。
 
  2.復(fù)合材料棒材
 
  可使用碳纖維為增墻體,所用的基體樹(shù)脂為乙烯樹(shù)脂,可以在海堤、造紙廠、化工廠、高速公路護(hù)欄、房屋地基和橋梁等易腐蝕場(chǎng)合使用,有取代鋼的趨勢(shì)。
 
  3.用于制造層壓膠合板木梁
 
  美國(guó)層壓膠合板制作者,采用再生木材和碳纖維復(fù)合材料,制成的層壓膠合板木梁比鋼鐵性能更優(yōu)越,第一個(gè)采用此項(xiàng)技術(shù)的是美國(guó),現(xiàn)在,日本、美國(guó)和歐洲購(gòu)買(mǎi)商求購(gòu)大型圓拱頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)。
 
  雖然碳纖維復(fù)合材料具有抗腐蝕,高比強(qiáng)度等優(yōu)異性能,但是因其價(jià)格偏高,以及人們的購(gòu)買(mǎi)習(xí)慣,到目前為止,在建筑上的應(yīng)用有限,但隨著其價(jià)格的下降,在未來(lái),它將在建筑領(lǐng)域有很大的發(fā)展。

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