碳纤维混凝土被视作未来建造业的极大可能性之一,它结合了强度、轻质和灵活性。此外,在现今这样面临严重环境危机的时代,建造业的建造方法被不断审视,碳纤维混凝土作为一种接近可持续发展准则的替代建材出现。
在实践中,碳纤维混凝土使用碳网替代钢筋,使得它比普通钢筋混凝土强度高4倍,而且更轻质,以其节省材料和成本的特点引人注目。它的制造是通过热分解(热解)过程进行的,在这个过程中,极细的碳晶股被提取出来并形成碳网,混凝土在其上铺展开直至硬化。它的优势因而在于这大约5万根比人头发丝还细得多的纤维,被加工形成网格结构。
德国德累斯顿技术大学一直引领对这一新型材料的研究,并在最近表示,它具有彻底改变土木建造的潜力,尤其对于大型基础设施项目,如桥梁和高架桥。这是因为,除了可以在无坍塌风险的前提下提供更大跨度,碳纤维混凝土还有能力生成轻质得多的预制部件,从而减少大型吊车的使用。
不仅仅只是轻质和高结构强度,碳纤维混凝土的其他优势包括,它不像钢铁一样会锈蚀,因而相比于传统混凝土,它可以保证更长的生命周期。因此,不再需要厚厚的混凝土层来保护钢材不受腐蚀,这一材料的减少会在土木建造中显著减少二氧化碳的排放。
世界上第一座碳纤维混凝土建筑正在德累斯顿校园中建立。该建筑占地220平方米,被命名为“立方体”,因为它是研究项目“C³--碳混凝土复合材料”的测试作品。这种创新的网状结构将被用于建造建筑大胆而细长的弧形混凝土屋顶。据负责该项目的建筑公司海茵建筑(HENN)称,碳纤维混凝土表明了一种未来的建筑,其中有环保意识的设计与形式上的自由相结合,从根本上重新思考最基本的建筑元素。
译者:唐瑶