Yirmi birinci yüzyıl yeniliklerle doludur ve inşaat sektörü de bir istisna değildir. En yeni ve en popüler malzemelerden biri olan karbon (karbon) elyaf, fiberglas ve benzeri takviye malzemelerinin kısmen yerini alarak hak ettiği yeri aldı..
Karbon kumaş: özellikleri ve özellikleri
Kesinlikle karbon fiber bu yüzyılın icadı değil. Uzun zamandır uçak ve roketçilikte kullanılmaktadır, ancak ortalama bir kişi bu malzemeye karbon fiber çubuklar ve kevlar şeklinde aşinadır. Teknolojide uzmanlaşmanın ve geliştirmenin uzun bir aşamasından geçen endüstri, nihayet diğer endüstrilere inşaat da dahil olmak üzere karbon kumaş sağlamaya hazır hale geldi..
Karbon fiberlerin temel özelliği, kendi ağırlıklarına göre yüksek özgül çekme dayanımıdır. Karbon fiber ile güçlendirilmiş ürünler bilinen en yüksek gerilme mukavemetini korurken, malzeme tüketimi ve toplam ağırlık açısından bugün yaygın olan çeliğe göre çok daha karlı..
Orijinal biçiminde, karbon fiber, iplikler halinde dokunabilen ve karşılığında her boyutta kanvas dokunabilen ince bir mikrofiberdir. Moleküllerin doğru yönlendirilmesi, güçlü bağları, böylesine yüksek bir mukavemet elde edilmesi nedeniyle elde edilir. Aksi takdirde, elyaflar epoksi reçinelerden betona kadar her tür yapısal dolgu maddesi için takviye işlevini yerine getirir..
Karbon fiberin en belirgin özelliklerinden biri yüksek emme kapasitesidir. İç kaplamaları güçlendirmek için karbon kullanmanın yararı, karbonun doğal kirliliklerin, boyaların veya çözücülerin evin havasına girmesine izin vermemesidir. Aynı zamanda, soğurma süreçleri elyafın kendisi için kesinlikle zararsızdır..
Kullanmanın faydaları
Genel olarak, karbon fiberin iki özelliği inşaat için ilginçtir. Birincisi – yapısal çok taraflı takviye – malzemeye artırılmış sertlik ve basınç dayanımı sağlamak için kullanılır. Yapı, farklı lif uzunluklarına sahip 5–10 µm kalınlığındaki liflerle güçlendirilmiştir. Bitirme yüzeylerini ve binaların destekleyici yapısını yapısal olarak güçlendirmek mantıklıdır.
İnşaat endüstrisindeki karbon fiberlerin ikinci hedefi – gömülü takviye -, polimer reçine ile güçlendirilmiş kanvas, fitil, ipler, halatlar ve çubuklar şeklini alan ek olarak işlenmiş birincil elyafla gerçekleştirilir. Bu durumda, karbon fiber çekirdeğin kendisini bir bütün olarak güçlendirmez, bunun yerine güvenilir, yırtılmaya karşı dayanıklı bir temel görevi görür..
Fakat karbon fiberlerin faydası nedir ve neden daha az egzotik malzemeler yerine tercih edilmeli? Fiziksel ve kimyasal özellikler açısından karbon fibere en yakın rakibin iç sıva için fiberglas formunda oldukça yaygın olan cam elyaf olmasıyla başlayalım. Bununla birlikte, cam çok daha düşük bir yırtılma direncine ve daha büyük ağırlığa sahipken, karbon polimer sadece güçlü olmakla kalmaz, aynı zamanda yüksek yapışma özelliğinden dolayı çevreleyen katı malzemeye çok daha iyi yapışır..
Bu şekilde güçlendirilen kaplama ve yapı, çelik, cam ve diğer plastikler için her zaman önemli bir sorun olan artan kesme ve burulma mukavemetine sahiptir..
Ancak, komplikasyonsuz değildir. Özellikle binaların iç dekorasyonunda karbon elyafın yangın güvenliği sorusu gündeme gelmektedir. Oksijen varlığında, yaklaşık 350-400 ° C’lik sıcaklıklarda bile yanar, ancak havasız bir ortamda “korunarak” 1700 ° C’nin üzerinde ısıtıldığında bile özelliklerini korur. Daha yüksek ısı direnci, elyaf ve çeşitli türlerde karbürlerle kaplanmış türevleri ile garanti edilir – bu, bitirme işi için bir malzeme seçerken dikkate alınmalıdır.
İnce işlerde uygulama
Çok çeşitli dekoratif malzemeler, kesinlikle çatlaksız bir taban gerektirir. Buna akrilik boya, polimer zemin kaplamaları, Venedik sıvası ve diğer ince ve kırılgan bileşikler dahildir..
Alçıpandan yapılmış sahte duvarlar için bu sorun özellikle şiddetli değilse, daha belirgin bir doğrusal genişleme nedeniyle diğer malzemeler özel bir yaklaşım gerektirir. Örneğin, OSB’den yapılmış tek katmanlı bir kılıfın ek yerlerinin takviye ve yalıtımını alın. Hemen hemen her türlü macun veya yapıştırıcı bir veya iki yıl içinde dikiş yerinin içinde parçalanacaktır..
Bu tür derzler güçlü polimer tutkalla doldurulmalı, ardından bitişik kenarları ince karbon fiber bantla 25–30 mm örtmeli ve tekrar bir dolgu katmanı ile kaplayarak dolguyu bir spatula ile dikkatlice düzleştirmelidir.
Çoğu durumda bu tür işlemler, yüzeyin daha sonra tesviye edilmesini gerektirmez. Kılıf, monolitik mukavemet varsayar ve ortaya çıkan yapısal aşırı gerilimler, OSB’nin özellikleriyle tamamen telafi edilir..
Akrilik macun ile sıvalı duvarların son tesviye edilmesinde de benzer bir prensip uygulanabilir. Bu durumda, karbon fiber, darbe direnci ve çatlamaya karşı direnç kazandırmada tartışmasız liderdir. Kurulum fiberglas ile analoji ile gerçekleştirilir:
- İlk olarak, yüzeyde ince bir sürekli kaplama.
- Sonra tuvali döşemek ve düzeltmek.
- Ardından, son hizalamaya hemen devam edebilirsiniz..
Tuval, kompozisyon kurumadan önce veya sonra, bitmiş yüzeyin görünümünde hiçbir şekilde kendini göstermez..
Karbon fiber kullanmak
Yerinde veya fabrikada dökülen binaların yük taşıyıcı elemanlarının güçlendirilmesi, sıvı dolgu bileşimine karbon fiber eklenerek mümkündür. Dikey eksenel basınç yüklerine maruz kalan duvarların, kolonların ve diğer beton yapı elemanlarının kalınlığını azaltmak için şimdiden karbon fiber büyük miktarlarda satın alınabilir. Bu nedenle, yapıların yapısal yalıtımı veya ısı yalıtımı için çok fazla alan serbest bırakılır..
Bu malzeme, özellikle karbon ipliğin çalışmasının tamamen görsel olduğu kazık ızgara temellerini sevenler için ilginç olacak. Önerilen tüm güvenlik marjlarını dikkate alarak 12-15 tonluk bir basınç dayanımını koruyan sütun, yaklaşık 80 mm kalınlığa sahiptir. İçinde sadece iki polimer takviye teli vardır ve diğer iki tarafa karbon fitil şeritleri döşenmiştir..
Betonu güçlendirmek için ne kadar karbon fiber gereklidir? Hiçbir şekilde, bitmiş beton ürünlerin kütlesinin sadece% 0,05-0,12’si. Örneğin hidrolik yapılar veya beton zemin makasları için söz konusu olduğunda konsantrasyon daha yüksek olabilir..
Dış güçlendirme sistemleri
Karbon fiber ile güçlendirilmiş yapı o kadar güçlüdür ki, ağır yüklü yapılar için etrafı saran bir takviye olarak bile kullanılabilir. Yüksek katlı konut yapımından prefabrik çerçeve yapılarına kadar, dış takviye kayışı, operasyonel aşırı yüklere karşı eşi görülmemiş bir direnç sağlar.
Sonuç olarak, gömülü donatı içeren elemanın kendisinin çekirdeğinin her zamanki gibi dökülmesi, ancak yanlarda minimum koruyucu beton tabakası olmasıdır. Kalıp söküldükten sonra, ister kolon ister takviye kayışı olsun ürün, bir karbon bez tabakası veya kalın ip ile sarılır ve ardından elyaf içeren kum beton ile dökülür. Bu yaklaşım, mukavemet özelliklerini tamamen miras alırken ağır granit beton kullanma ihtiyacını ortadan kaldırır. Dahası, en küçük karbon takviyeli beton tabakası bile gömülü takviyenin korozyonunu önemli ölçüde azaltır..
Özel bir dış takviye durumu, ek yerlerinin kanatlarla veya karbon fiber bantla yapıştırılması, epoksi reçinelerle birlikte emprenye edilmiş karbon kumaş olarak adlandırılabilir. Böyle bir bağlantı, normalden üç kat daha yüksek mukavemet gösterir; bu, kiriş sistemleri için ve özellikle de kafes kirişleri Mauerlat’a takmak için paha biçilmezdir..
İnşaatta karbon fiber kullanımı: taşıyıcı yapıların güçlendirilmesi ve güçlendirilmesi
Karbon fiber; yüksek dayanıklılığı ve ağırlığının düşük olması nedeniyle inşaatta kullanılan etkili bir malzeme olarak öne çıkıyor. Bu malzemenin özellikle taşıyıcı yapıların güçlendirilmesinde veya yeniden inşa edilmesinde önemli bir rol oynadığını söylemek mümkün. Karbon fiber, kesin sonuçların elde edilmesi için kullanılan akılcı bir seçim olarak karşımıza çıkıyor.
İnşaat malzemeleri 
“Karbon fiberin inşaatta kullanımı nasıl işlev görüyor? Taşıyıcı yapıların güçlendirilmesi ve güçlendirilmesi için hangi yöntemler ve avantajlar kullanılıyor?”