Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (KICT) har meddelat utvecklingen av en effektiv strukturell förstärkningsmetod som använder ett obrännbart koltextilnät och cementbruk, vilket kan fördubbla bärförmågan hos strukturellt bristfälliga betongkonstruktioner och tredubbla deras livslängd.

Mer än 90 % av infrastrukturen i Sydkorea, inklusive broar, tunnlar och bostadshus, byggdes ursprungligen av betong. För förstörda eller strukturellt bristfälliga betongkonstruktioner i behov av strukturell förstärkning, Kolfiberskivor appliceras vanligtvis på betongkonstruktionens yta med hjälp av organiska lim. Dock, organiska lim är känsliga för brand och kan inte appliceras på strukturer med våta ytor. Dessa kolfiberark kan lossna och falla från strukturen om de utsätts för fukt.

Ett forskargrupp inom KICT under ledning av Dr Hyeong-Yeol Kim har utvecklat ett effektivt, effektiv förstärkningsmetod för försämrade betongkonstruktioner. Metoden använder tunna prefabricerade textilförstärkta murbruk (TRM) paneler gjorda av ett koltextilgaller och ett tunt lager cementmortel. TRM-förstärkningsmetoden kan tillämpas i form av platsgjuten konstruktion. Genom att använda KICTs metod, 20 mm tjocka TRM-paneler är fästa på ytan av den befintliga strukturen, och sedan fylls utrymmet mellan den befintliga strukturen och panelerna med cementbruk, som fungerar som lim.

Både koltextilen och cementbruket är obrännbara material som har hög motståndskraft mot brand, vilket innebär att de effektivt kan användas för att förstärka betongbyggnader som kan utsättas för brandfaror. Byggmetoden kan även appliceras på våta ytor och vinterväder, och panelerna faller inte av, även vid vatteninträngning. Dessutom, till skillnad från stålarmeringsstänger, koltextilen korroderar inte, och kan därmed effektivt användas för att stärka motorvägsanläggningar och parkeringsbyggnader där avisningsmedel ofta används, samt att förstärka offshore betongkonstruktioner som utsätts för en kloridrik miljö.

Test som utförts i KICT indikerar att bristbelastningen för betongkonstruktioner som förstärkts med TRC -panelen ökade med minst 1,5 gånger jämfört med den för en icke -förstärkt struktur. Vidare, kloridresistensen hos TRM-panelen har utvärderats för att bedöma dess livslängd i en kloridrik miljö. Hållbarhetstestet och analysen av TRM-panelen indikerar att panelens livslängd är mer än 100 år. Denna ökning kan hänföras till cementbruket, utvecklad av KICT, som innehåller 50% mald granulerad masugnsslagg, en industriell biprodukt som genereras vid järnbruk. Cementbruket, som har en högre brandmotstånd än konventionellt cementbruk, är också fördelaktigt eftersom dess kostnad är hälften av konventionell murbruk. När det gäller ekonomisk effektivitet, den nyutvecklade metoden kan minska byggkostnaderna med cirka 40% jämfört med befintliga metoder för fastsättning av kolskikt.

Den nyutvecklade förstärkningsmetoden använder tunna TRM -paneler som är mycket mångsidiga och kan användas som byggnadsfasader, reparera och förstärka material, och i andra applikationer. I framtiden, om panelerna kan tillverkas med värmeisolatorer, det förväntas att de kommer att ersätta byggisoleringsmaterial som är mottagliga för bränder.

Dr Kim sa, "För enklare produktion och frakt, TRM-panelerna tillverkas i en relativt liten storlek på 1 meter gånger 2 meter och måste anslutas på byggarbetsplatsen. En metod för att effektivt ansluta panelerna utvecklas för närvarande, och prestandatester av metoden kommer att genomföras i slutet av 2020."