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推进碳纤维增强混凝土的应用

产业用纺织品成功用作混凝土结构中的增强材料已是有目共睹。2005年奥沙茨架起了全球首座由纤维增强混凝土制成的桥梁。碳纤维粗纱制成的产业用纺织品可用作混凝土的增强材料。优点在于:碳纤维克重约1.8 g/cm3,比传统的钢筋混凝土轻4倍,而承载力却达到3,000 N/mm2,效率为传统钢筋混凝土的6倍之多。这款轻质而极其牢固的材料可以塑造成任何形状,且具有很强的抗腐蚀性。这就意味着此款增强材料无需进行耐腐处理,只需要涂个保护层,这有效缩减了结构组件的厚度,最终减少混凝土的用量。减少的材料损耗也降低了对环境的压力。因此,使用碳纤维增强混凝土对资源和能源的消耗以及二氧化碳负载都有巨大的正面影响。

鉴于这些非凡的性能特征,全世界的研究人员都在致力于使用大气中的二氧化碳生产碳纤维,用作混凝土结构中的环保增强型材料。德国联邦教育及研究部也支持这一创新项目(20世纪—创新合作)。为了将德国打造成向建筑行业提供碳纤维增强混凝土的全球领先供应商,C3—碳混凝土复合材料项目共接收了约4500万欧元的投资。目前德国最大的建筑研究项目是开发由碳纤维复合增强材料和高性能混凝土制成的全新复合型材料。纺织增强材料由耐用、耐热的碳纤维半成品制成,适用于新建筑和钢筋混凝土制成的增强结构中。该项目由德累斯顿科技大学主办,汇集了各个研究机构、公司和联盟的合作伙伴。卡尔迈耶的子公司卡尔迈耶产业用纺织机械有限公司也参与该项目。

卡尔迈耶对这个项目的贡献主要是生产用于混凝土增强组件的双轴向织物。这些双轴向纺织品呈网格结构。0°衬经纱和90°衬纬纱的承重碳纤维排布有序,通过线圈成圈固定结构。衬纬与线圈横列一致。两款相关机型构成了卡尔迈耶的工作基础。

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