以往，織物增強(qiáng)混凝土（TRC）只能被制作成平板、平板夾心結(jié)構(gòu)或簡單曲線的建筑結(jié)構(gòu)。日前，一項(xiàng)名為“CurveTex——用于雙曲面織物增強(qiáng)混凝土構(gòu)件的懸掛織物增強(qiáng)體”開發(fā)項(xiàng)目，研制出了全球第一款懸掛式雙曲面建筑外墻。該項(xiàng)目為期兩年（2016年9月-2018年8月），由德國亞琛工業(yè)大學(xué)（ITA）與兩家中小型企業(yè)（Penn Textile Solutions GmbH和Stanecker Betonfertigteilwerk GmbH）共同完成。
由CurveTex織物（耐堿玻纖粗紗和彈性編織線編織而成）制成的DRAPETEST部件
來源：Textechno Herbert Stein GmbH & Co. KG Textile Mess- und Prüftechnik
新型墻體構(gòu)件提升設(shè)計自由度
該項(xiàng)目的目標(biāo)是開發(fā)先進(jìn)的混凝土用懸掛織物增強(qiáng)體，及連續(xù)纖維增強(qiáng)雙曲面TRC構(gòu)件的生產(chǎn)技術(shù)（混凝土澆筑工藝）。根據(jù)Penn Textile Solutions GmbH公司在生產(chǎn)彈性織物方面的豐富經(jīng)驗(yàn)，該項(xiàng)目采用了一種生產(chǎn)懸掛織物增強(qiáng)體的新工藝，所開發(fā)出的織物產(chǎn)品被用作雙曲面TRC構(gòu)件的增強(qiáng)體結(jié)構(gòu)。該項(xiàng)目制造并測試了新型增強(qiáng)體材料的懸垂性和質(zhì)量。Stanecker Betonfertigteilwerk GmbH公司開發(fā)的雙曲面混凝土構(gòu)件的制造工藝確保了該織物產(chǎn)品在混凝土部件中的成功應(yīng)用。從建筑學(xué)角度來講，織物混凝土產(chǎn)品的設(shè)計多樣性對于市場的相關(guān)性和接受度至關(guān)重要。作為研究機(jī)構(gòu)，ITA開展了材料測試與評估工作，并以其在織物混凝土方面的專業(yè)知識成為兩家企業(yè)間的聯(lián)系橋梁。12塊尺寸為4.83m*2.42m*0.03m的墻體構(gòu)件作為該項(xiàng)目的研究成果，經(jīng)Stanecker Betonfertigteilwerk GmbH公司制造并銷售。
最多可減少80%的混凝土或水泥用量
由于具有良好的耐腐蝕性，織物增強(qiáng)體混凝土部件可應(yīng)用于精細(xì)結(jié)構(gòu)的制造。采用織物網(wǎng)格結(jié)構(gòu)替代鋼筋，能夠節(jié)省高達(dá)80%的混凝土和水泥，極大地減少了二氧化碳排放量。限于成型性和懸垂性一般，市面上的普通織物在網(wǎng)格結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用很少。又由于易出現(xiàn)褶皺且纖維要被截斷，因此普通織物不能用于生產(chǎn)雙曲線織物混凝土構(gòu)件。同時，在這兩種情況下，外加載荷無法被增強(qiáng)體吸收，從而大大降低了構(gòu)件的使用性能。CurveTex項(xiàng)目的研究成果為構(gòu)件的幾何外形創(chuàng)造了極大的自由度，完全無需考慮產(chǎn)生褶皺的問題。
在汽車等其他領(lǐng)域同樣引人注目
該項(xiàng)目成果的應(yīng)用不僅僅局限于參與單位和施工單位所在的領(lǐng)域，同時還將對汽車工業(yè)等織物應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生影響，如經(jīng)常產(chǎn)生褶皺或懸垂誤差的二維傳統(tǒng)織物、三維織物半成品、近凈成型預(yù)制件等應(yīng)用的細(xì)分領(lǐng)域。
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