一文了解我国碳纤维发展现状及在建筑加固领域的常见应用
碳纤维是一种集结构材料与功能材料于一身、具有多种优异性能的新材料,被称为“21世纪新材料”、“黑黄金”。随着现代工业技术的不断发展,碳纤维正逐渐成为全球工业领域的焦点。
碳纤维可以按照原丝类型、丝束大小、力学性能、形态等不同维度进行分类。
按原丝类型分类,可分为聚丙烯腈(PAN)基碳纤维、沥青基碳纤维和粘胶基碳纤维三大类。其中,由聚丙烯腈纤维原丝制得的高性能碳纤维,其生产工艺较其他更为简单,产品的力学性能优良,用途广泛,因而自20世纪60年代问世以来,取得了长足的发展,其产量约占全球碳纤维总产量的90%以上,成为当今碳纤维工业生产的主流
按丝束大小分类,分为大丝束工业级、小丝束宇航级。按力学性能分类,分为通用型碳纤维、高强型高性能碳纤维、高模型高性能碳纤维、超高强型碳纤维和超高模型碳纤维。
碳纤维的制造并非一蹴而就,完整的碳纤维产业链包含从一次能源到终端应用的完整制造过程,建设一条世界生产线以及设备组装需要大量资本和运行时间。除此之外,碳纤维的制造工艺包含预氧化、炭化、预浸料等多个复杂工序。因此碳纤维的产业链不仅意味着资金壁垒高,还需要高水平的技术支持,导致许多企业难以涉足碳纤维产业。
我国在碳纤维产业中占据了重要地位。2021年,中国大陆地区超过美国,成为全球更大产能国,产能达到6.34万吨,占全球总产能比重超过30%。我国碳纤维生产企业数量较少,市场集中度整体较高,尤其在丙烯腈、原丝及碳纤维产能方面,2020年和2021年,我国的CR5产能集中度都超过了75%。
目前我国原丝及碳纤维的生产能力主要由吉林化纤、中复神鹰、宝旌碳纤维、恒神股份等制造商集中掌握,其余企业产能份额占比较小。
近年来,随着政策支持及国产碳纤维生产厂商技术进步,碳纤维行业市场需求不断上升。2021年我国碳纤维需求量为6.24万吨,国产碳纤维供应量为2.93万吨,若国产碳纤维全部供应于国内需求,国产化率约为47%,国产替代趋势明显。未来,随着我国碳纤维原材料国产替代加速,我国碳纤维行业整体亦将实现国产替代的突破,推动国产碳纤维复合材料在下游的广泛应用。
碳纤维材料优异的特点,使得其在建筑加固领域的应用有着巨大的优势。碳纤维加固补强技术,是利用碳纤维材料来粘贴在混凝土结构的表面,从而实现对混凝土结构加固和补强的一种新型技术,常用加固补强材料包括碳纤维布、碳纤维板、预应力碳纤维板、碳纤维网格等。
碳纤维布加固
碳纤维布加固是利用胶粘剂把碳纤维布粘贴在混凝土受损部位,使之与混凝土共同受力,达到加固补强受损构件的承载能力和使用功能的目的。碳纤维布加固常适用于解决建筑桥梁与梁、板、柱、墙等各种结构荷载的增加、工程使用功能的改变等结构问题。
碳纤维板加固
碳纤维板材的加固方法主要是将板材粘贴于构件的受力部位,提高该区域的承受力,从而提高构件的抗弯和抗剪能力,常用于工民建大跨度结构加固、板抗弯加固、控制裂缝加固,板梁、箱梁、T梁的抗弯加固以及钢筋混凝土桥梁控制裂缝等。
预应力碳纤维板加固
卡本新型加固系统预应力碳纤维板加固系统是变被动加固为主动加固。对碳纤维板施加预应力而产生的反向弯矩,可抵消一部分初始荷载的影响,大幅度提高钢筋混凝土构件的强度和刚度,同时有效减少结构的挠度变形,并能减少和封闭裂缝产生。
碳纤维网格加固
碳纤维网格加固系统是通过碳纤维材料与专用湿法喷射混凝土砂浆共同作用,实现碳纤维网格与混凝土构件粘接,形成砂浆-网格-砂浆的“三明治”结构,达到共同受力的效果,被广泛应用于桥梁、古建筑、砌体结构加固。
目前碳纤维加固已经在我国有了广泛的应用,加固修复的应用领域有:民建、桥梁、文保建筑等。下面我们就通过卡本案例来分析碳纤维加固是如何让不同领域的建筑焕发新生的吧。
随着国 家产业政策的支持和国产碳纤维生产厂商在高性能碳纤维领域不断取得技术突破,碳纤维的国产化进程进一步加快,碳纤维复合材料在建筑结构加固领域中将大有作为。
作为专业深耕加固材料十四载的卡本,将在碳纤维应用领域持续探索,不断进行产品研发升级,为您带来持续稳定的高品质碳纤维复合材料加固产品,以及更为优质的服务,与您一起守护建筑结构安全,成就美好生活!
以上内容来源于网络,若有侵权请联系删除。
建筑结构加固和结构补强的区别
建筑结构加固和结构补强是用于改 善和加强建筑结构的两种重要方法,它们在目的、范围和实施方式上存在着明显的区别。一、主要目的 1.建筑结构加固:主要目的是提高建筑结构的整体性能,包括承载能力、抗震能力或...
发表时间:2024-12-02关于碳纤维加固的一些工艺流程和施工要点
碳纤维加固法广泛用于各类工业与民用建筑物、构造物的防震、防裂、防腐的补强。与传统的加大混凝土截面或粘钢混凝土补强相比,具有节省空间,施工简便,不需要现场固定设施,施工质量易保证,基本不增加结构尺寸及...
发表时间:2024-11-01碳纤维加固施工,这些细节不能被忽略!
碳纤维加固凭借着众多特点在加固领域有着举足轻重的地位,不仅施工起来方便快捷,更重要的是它能够起到很好的加固效果,让建筑物的稳定性提升到一个新的台阶。但是在加固施工过程中还是有很多细节易被忽略,容易造...
发表时间:2024-10-08一文读懂碳纤维加固
1、碳纤维布: 外观看起来有点像编织袋,不过碳纤维布是单向排列编织,也就是说它只能一个方向受力,其抗拉强度大约是钢筋的10倍,一般抗裂强度为3000-3500MPa不等,比重仅为1/5,每平方米的重量为200-300g,单层...
发表时间:2024-09-02建筑加固材料如何选购?
建筑结构加固材料是在建筑物出现裂缝、变形或承载能力不足等问题时,通过加固处理来提高建筑物的稳定性和安 全性的材料。随着建筑技术的不断发展和更新,建筑加固材料也逐渐多样化,如何选购合适的建筑加固材料成...
发表时间:2024-08-01五种建筑结构加固技术
(一)植筋加固法 在社会发展的背景下,我国建筑行业也飞速发展,紧跟时代潮流。在建筑业发展的过程中,钢筋的植入是建筑物的重要保障。钢筋植入的方法有很多,我国主要采取植筋加固法,它主要通过混凝土结构连接...
发表时间:2024-07-08怎样才能做好碳纤维加固?
建筑加固行业之中,有一个专业的名词就叫碳纤维加固,也许很多人对于这个名词不是特别熟悉。这项技术的起步比较晚,但是随着建筑行业的飞速发展,现在很多建筑中都使用了这项技术。什么叫作碳纤维加固?它有两种类...
发表时间:2024-06-03一文了解我国碳纤维发展现状及在建筑加固领域的常见应用
碳纤维是一种集结构材料与功能材料于一身、具有多种优异性能的新材料,被称为“21世纪新材料******”、“黑黄金”。随着现代工业技术的不断发展,碳纤维正逐渐成为全球工业领域的焦点。 碳纤维可以按照原丝类型、...
发表时间:2024-04-16混凝土结构加固改造的五种方法,一文总结!
混凝土构件,由于施工缺陷强度不足,或者既有建筑节点受损,以及建筑功能改造等原因,都需要进行加固处理,具体怎么做?混凝土构件加固的五种方法依据朂新国 家标准《既有建筑鉴定与加固通用规范》GB55021-2021,混...
发表时间:2024-03-21关于建筑结构加固的一些行业知识
建筑结构加固是建筑行业中的一个重要领域,主要针对既有建筑的结构问题进行改造和加固,以提高其安 全性、稳定性和耐久性。以下是中鹏加固的小编给大家介绍一下关于建筑结构加固的一些行业知识:加固原因:建筑结构...
发表时间:2024-02-19碳纤维加固技术在建筑业中的广泛应用
碳纤维加固:一种高 效的结构加固方法碳纤维加固技术是一种高 效的结构加固方法,它利用碳纤维的高强度和高弹性模量来提高结构的承载能力。中鹏加固的小编将详细介绍碳纤维加固技术的原理、优点、应用范围及其发展前...
发表时间:2024-01-08湖南碳纤维加固技术:一种新型的结构加固技术
湖南碳纤维加固技术成熟且具有一系列优点。以下是中鹏加固小编带来的一篇关于碳纤维加固的文章:结构加固已成为确保建筑安 全性和稳定性的重要手段。传统的结构加固方法包括加大混凝土截面、粘钢等,然而这些方法往...
发表时间:2023-12-15