Anglies pluoštas prieš tradicinius armavimo medžiagas: išsamus našumo ir taikymo palyginimas

Statybos inžinerijos srityje „armatūra“ visada buvo kritiškai svarbus konstrukcinės saugos aspektas. Nuo senų pastatų renovavimo iki tiltų apkrovos keliamosios galios modernizavimo, nuo pramonės įrenginių modernizavimo iki avarinių situacijų po nelaimių struktūrinių remontų – armatūros medžiagos pasirinkimas tiesiogiai nulemia projekto kokybę ir eksploatacijos trukmę. Vystantis medžiagų technologijoms, anglies pluošto kompozitinės medžiagos tapo galinga alternatyva dėl jų „lengvo, stipraus ir ilgaamžiško“ savybių, kuri ryžtingai konkuruoja su tradicinėmis armatūros medžiagomis, tokiose kaip armatūros strypai, plieno lakštai ir betonas. Šiandien mes palyginsime šias dvi medžiagas pagal tris aspektus – našumą, taikymą ir ekonominę naudą – kad pamatytume, kas laimi šiame „senųjų ir naujųjų susidūrime.“

I. Medžiagos savybės: nuo „didelės apkrovos atlaikymo“ iki „lengvo stiprumo“
Kad suprasti skirtumą tarp jų, turime pradėti nuo jų esmės. Tradicinės armatūros medžiagos daugiausiai yra pagrįstos „gravitacijos pagrindu“ sukurtu dizainu, kuris pasikliauna savo svoriu ir standumu, kad atlaikytų išorines jėgas. Tuo tarpu anglies pluošto medžiagos naudoja „aukštos stiprumo pluošto + dervos matricos“ kompozitinę struktūrą, siekiant prasiveržti „lengvą aukšto stiprumo“ srityje.

Tradicinės armatūros medžiagos: brandžios, bet ribotos
Plieno strypai/plieno plokštės : Kaip klasikiniai armavimo medžiagos, plieno strypai ir plokštės siūlo privalumus „intuityvi jėga ir brandžios statybos technikos“. Jos gali būti integruotos su pradine konstrukcija naudojant suvirinimą ir tvirtinimą. Tačiau jų trūkumai taip pat yra reikšmingi – pernelyg didelis svoris (plieno tankis ≈ 7,85 g/cm³) prideda papildomą apkrovą prie konstrukcijos; jos linkusios koroduoti, todėl drėgnose ar rūgštinėse/šarminėse aplinkose reikia atlikti antikorozinį apdorojimą, kuris padidina ilgalaikius priežiūros kaštus; bei statybų metu būtinas atlikti pjūvį ir suvirinimą vietoje, tam reikia pakankamai darbo vietos ir kyla daug triukšmo bei dulkių taršos.

Purškiama betono mišinio : Dažnai naudojamas sienų ir tunelių apdailos armavimui, padidina apkrovą laikančią galią padidinant konstrukcijos storį. Tačiau jis yra masyvus ir sunkus (tankis ≈ 2,4g/cm³), reikšmingai padidina konstrukcijos skerspjūvio dydį, kas gali sumažinti naudingąjį plotą. Be to, jis linkęs susitraukti ir įtrūkti, kietėjant reikalingas plieninės tinklelio armavimas bei ilgas statybų ciklas.

Anglies pluošto kompozitinės medžiagos: lengvos, bet stipresnės
Anglies pluošto armavimo medžiagos daugiausiai apima anglių pluošto audinį ir anglių pluošto plokšteles. Jų esminės privalumos kyla iš anglių pluošto savybių:
Lengvas : Tankis tik 1,7–1,8 g/cm³, apie penkiasdešimt kartų mažesnis nei plieno. Po armavimo beveik neprideda papildomos masės konstrukcijai, todėl ypač tinka apkrovai jautriems atvejams, tokiais kaip seni pastatai ir tiltai.
Aukšta stiprumo : Tempiamoji jėga gali viršyti 3000 MPa, kas 8–10 kartų viršija paprastų plieninių strypų tempimą. Plonas sluoksnis (pvz., 200 g/m² anglies pluošto audinys, tik 0,111 mm storio) gali žymiai padidinti konstrukcijos apkrovą.
Korozijos atsparumas : Neturi metalinių dalių, atsparus agresyviems aplinkos veiksmams, tokiems kaip rūgštys, šarmai, druskos migla ir drėgmė. Nereikalauja reguliariojo prieš koroziją priežiūros ir turi eksploatacijos laiką virš 50 metų, todėl ypač tinka projektams pakrantėse ir cheminių medžiagų zonose, kuriose yra stipri korozija.
Sukurimo paprastumas : Nereikia sunkios įrangos. Procesas apima pjaustymą, klijavimą ir džiovinimą, todėl statybos našumas yra 3–5 kartus didesnis nei tradicinės plieninės plokštės armavimo. Jis daro minimalų žalą originaliai konstrukcijai, todėl puikiai tinka projektams, reikalaujantiems didelio tikslumo, tokiems kaip istoriniai pastatai ir vidiniai patalpose.

Pasirinkite Dr. Reinforcement Anglies pluošto audinį išskirtinei kokybei su Vokietijos technologijomis ir meistriškumu!

II. Našumo palyginimas: 6 pagrindiniai indikatoriai atskleidžia nugalėtoją
Nors savybių aprašymas yra naudingas, kiekybinis lyginimas tarp anglių pluošto ir tradicinių medžiagų pagal šešis pagrindinius našumo rodiklius aiškiau parodo skirtumus:

Anglių pluošto medžiagos pranoksta tradicines medžiagas stiprybe, lengsva, atsparumu korozijai ir statybos efektyvumu. Jų elastingumo modulis yra tik šiek tiek didesnis nei plieno (artimas, tačiau šiek tiek viršija plieno), tačiau šis skirtumas beveik neturi įtakos jų naudojimui daugelyje armavimo situacijų. Iš tiesų, anglių pluošto „didelis plastiškumas“ leidžia geriau suderinti su betoninėmis konstrukcijomis, išvengiant vietinio įtempio koncentracijos.

Vienintelis trūkumas: anglies pluošto medžiagos turi santykinai žemą šlyties ir suspaudimo stiprumą (galų gale, jos yra „pluošto“ medžiagos, kurios puikiai veikia tempimo, bet ne suspaudimo atveju). Todėl, esant grynam suspaudimui (pvz., kolonos atramos armavimas), jos turi būti naudojamos kartu su kitomis medžiagomis (pvz., anglies pluošto apvyniojimas + betoninės apvalkalai). Būtent čia jos „papildo“ tradicines medžiagas.

III. Taikymo sritys: Ne geriausios, tik tinkamiausios
Nors anglies pluošto medžiagos turi akivaizdžių privalumų, jos netinka visoms situacijoms. Panagrinėkime, kaip abi medžiagos „suderinamos“ skirtingose situacijose, remiantis realiais inžineriniais atvejais:

Anglies pluošto medžiagos: „Pirmenybė teikiama“ šiomis sąlygomis
Senų pastatų armavimas : Pvz., plytiniai betoniniai gyvenamieji namai iš 1980 m. su nepakankama grindų apkrovos nešimo geba (negalintys atitikti modernių buitinių prietaisų ir baldų apkrovų). Taikant anglies pluošto audinį grindų apačioje, galima padidinti apkrovos nešimo gebą 30–50 %, nepadidinant grindų storio. Statybos netrikdo gyventojų kasdieninio gyvenimo (nėra triukšmo ar dulkės).

Tiltų tvirtinimas : Kelio tiltas, į трūkęs dėl sunkvežimių perkrovos. Anglies pluošto plokštės buvo pritvirtintos prie sijų apatinių tempiamųjų zonų, tvirtinimas užtruko tik 3 dienas (lyginant su daugiau nei 15 dienų, reikalingų tradiciniam plieninių plokščių tvirtinimui). Tiltų svoris padidėjo mažiau nei 1 %, išvengiant poveikio viso tilto įtempių savybėms.
Pakrantės/cheminės zonos projektai : Cheminės gamybos įmonėje Šenzhen dažnai rūdijo plieninės atraminės konstrukcijos dėl rūgščių ir šarmų korozijos. Prieš 5 metus pereinus prie anglies pluošto kompozitinių atramų, nebeprireikė atlikti jokio prieškorozinio priežiūros darbų, taip sutaupant apie 100 000 CNY per metus lyginant su tradicinėmis plieninėmis konstrukcijomis.
Istorinių pastatų atstatymas : Mediniai sijos vienoje Qing dinastijos rūmuose Pekine pradėjo puvinėti. Norint sustiprinti konstrukciją plienu būtų buvę sugadintas istorinis pastato vaizdas. Todėl sijų šonuose buvo pritaikytas anglies pluošto audinys (nudažytas atitinkamai medžio spalvai), kuris padidino apkrovą laikančią galią, išlaikant istorinį vaizdą išvaizda .

Tradicinė medžiaga: Vis dar „nekeičiama“ šiose situacijose
Stiprinimas esant didelėms struktūrinėms apkrovoms : Pvz., stulpai didelėse gamyklų patalpose, kurie ilgalaikiai veikiami sunkios įrangos apkrovų, reikalauja vienu metu padidinti gniuždymo ir šlyties stiprumą. Tokiais atvejais tradicinės technologijos, tokios kaip „betono apvalkalas + plieniniai strypai“, yra patikimesnės (anglies pluošto naudojimas kombinuotai būtinas, tačiau jis negali atlaikyti gniuždymo apkrovų vienas).
Laikinųjų tvirtinimų projektai : Laikiniesiems statybvietės atramoms plieno „perdirbamumas“ yra labiau pranašus (anglies pluošto medžiagos po sukietėjimo sunkiai perdirbamos). Plienas taip pat turi mažesnes trumpalaikes išlaidas, todėl tinka laikinai naudoti.
Didelio tūrio konstrukcijų tvirtinimas : Taisant įtrūkimus užtvankose ir rūsio sienose, purškiamas betonas gali tiesiogiai užpildyti įtrūkimus ir padidinti konstrukcijos storį. Anglies pluošto medžiagos tinka geriau „paviršiaus tvirtinimui“, tačiau negali pakeisti betono „tūrio užpildymo“ funkcijos.

IV. Ekonomikos analizė: trumpalaikių išlaidų ir ilgalaikių naudų balansas
Daugelis žmonių mano, kad anglies pluošto medžiagos yra „brangios“, tačiau iš tikrųjų inžinerinė ekonomika turi įvertinti „visą ciklo kainą“, o ne tik pradinę pirkimo kainą:

Pradinė kaina : Anglies pluošto audinio vienetų kaina yra maždaug 200–300 CNY/m², atrodo, kad ji yra aukštesnė nei plieno (Q235 plieno plokštė ≈ 50 CNY/m²). Tačiau anglies pluošto audinio reikia minimaliai (1 m² grindų sustiprinimui reikia tik 1–2 sluoksnių anglies pluošto audinio, bendras storis mažesnis nei 0,3 mm), tuo tarpu plieno reikia 5–10 mm storio plokščių, taip pat būtina atlikti suvirinimo ir anticorozinio sluoksnio darbus (anticorozinio sluoksnio kaina ≈ 20 CNY/m²). Iš viso pradinė anglies pluošto stiprinimo kaina yra tik 10 %–20 % brangesnė nei plieno, kur kas mažiau nei daugelis žmonių tikisi.
Ilgalaikė kaina : Anglies pluošto medžiagos reikalauja beveik nulinio priežiūros po statybą, tuo tarpu plienui reikia antikorozinio apdorojimo kas 5–10 metų (kiekvienos priežiūros kaina ≈ 30 CNY/m²). Apskaičiuota per 50 metų eksploatacijos laiką, pliaus priežiūros išlaidos yra apie 15–20 kartų didesnės nei anglių pluošto. Stipriai korozinėse aplinkose, tokiuose kaip pakrantės ir chemijos zonos, anglių pluošto ilgalaikiai ekonominiai privalumai yra dar ryškesni.
Netiesioginės išlaidos : Anglių pluoštas turi trumpesnį statymo ciklą, sumažinant jį 30%–50% %,mažinant projektų prastovų nuostolius (pvz., prekybos centro sustiprinimas, kai kiekviena anksčiau atidarymo diena gali generuoti papildomus tūkstančius CNY pajamų). Be to, statybų metu nereikia sunkios įrangos, todėl mažėja aikštelės nuomos ir įrangos transportavimo išlaidos. Šios netiesioginės sutaupytos dažnai kompensuoja pradinių kainų skirtumus.

V. Išvada: Ne „pakeitimas“, o „modernizavimas ir papildymas“
Atlikus išsamų palyginimą, galima daryti išvadą, kad anglies pluošto medžiagos nėra skirtos „visiškai pakeisti“ tradicinių armatūros medžiagų. Vietoje to jos siūlo „patobulintą sprendimą“, kuris yra efektyvesnis, ilgesnis ir lengvesnis nei tradicinės medžiagos.

Kai projektai reikalauja lengvumo, didelio atsparumo ir greito statymo (pvz., seni pastatai, tiltai, pakrantės), anglies pluošto medžiagos yra „geriausias sprendimas“. Kai projektai reikalauja atsparumo spaudimui, perdirbimo ar laikino naudojimo (pvz., sunkios konstrukcijos, laikinos atramos), tradicinės medžiagos išlieka „neįkainojamos“. Dažniausiai abiejų medžiagų „sinerginis panaudojimas“ duoda geriausią rezultatą – pavyzdžiui, kolonų armavimas naudojant „anglies pluošto audinio apvyniojimą + betonines apvalkalo sluoksnis“ panaudoja anglies pluošto šlyties stiprumą ir betono spaudimo privalumą, pasiekiant „1+12“ armavimo efektą.

Kadangi anglies pluošto medžiagos technologijos toliau vystosi (pvz., sukurtos naujos kartos anglies pluošto pirminių medžiagų, pluošto ir betono kompozitų technologijos), jos ateityje bus naudojamos vis daugiau inžinerinių sprendimų srityse, skatindamos armatūros pramonę pereiti nuo „stiprių apkrovų“ prie „efektyvesnių“ sprendimų. Inžinerams ir projektų užsakovams svarbu suprasti skirtingų medžiagų savybes bei pagal projektų poreikius pasirinkti „labiausiai tinkamą“ sprendimą – tai yra pagrindinis inžinerinių konstrukcijų saugumo ir ekonomiškumo garantas.

Rinkitės Dr. Reinforcement – pasitikėjimas ir kokybė!
Kaip viena pirminių prekių ženklų Kinijos armatūros medžiagų pramonėje, Dr. Reinforcement daugiau nei dešimt metų specializuojasi anglies pluošto tinklelio tyrimų ir gamybos srityje. Mes pREKĖS yra bestselleriai daugiau nei 80 šalių ir regionų visame pasaulyje. Turime 8 000 m² patys valdomą fabriką, kuris įrengtas vokiškomis Dornier staklėmis, užtikrindamas stabilų įtempimą ir išvengiant burbuliavimo kiekvienoje anglies pluošto medžiagos ritinėje. Mūsų patyrę darbuotojai turi daugiau nei dešimt metų patirtį, užtikrindami kruopščtą kiekvieno metro kokybę!

Didelis stipris, lengvas, atsparus korozijai
Lengvas montavimas, statymo trukmė sutrumpėja 30–50 %
Žemesnės viso ciklo kaina, ilgalaikėje perspektyvoje ekonomiškesnė

Susisiekite su mumis dabar dėl išskirtinų nuolaidų pasiūlymų ir techninio sprendimo palaikymo! Mes kviečiame bendradarbiauti inžinierius, platintojus ir galutinius klientus. Dirbkime su integritetu ir pasiekime abipusiai naudingo rezultato!

Ar jūsų projektuose naudojote anglies pluošto armavimo medžiagas? O gal kyla klausimų, kaip pasirinkti tarp dviejų medžiagų? Drąsiai rašykite komentarą žemiau ir aptarkime!

Kontaktinė informacija:

El. paštas：[email protected]

Whatsapp：86 19121157199