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产品指南

绿色的钢筋

由玄武岩制成的钢筋提供了钢的低碳替代品

目前,您会发现两种类型的钢筋:钢钢筋和复合(非金属)钢筋。复合钢筋由碳纤维,玻璃纤维或玄武岩制成。碳纤维的成本高昂(每公斤40美元),使其在大多数应用中不切实际。玻璃纤维具有性能局限性和比玄武岩更高的环境影响,这也是这三种材料中最耐用的。照片由Basanite Industries,LLC提供。

很少有建筑商能够深入绿化其建筑实践,以至于包括钢筋,但是对于那些这样做的人,Basaflex BFRP Rebar提供了更可持续和防锈的替代方案。该产品由丰富的火山岩制成。根据巴萨尼特工业(Basanite Industries)的发言人弗雷德·廷伯格(Fred Tingberg)的说法,他们的混凝土增强件是“大约是钢的重量和两倍半的重量。”强大的是,他的意思是材料具有两倍以上的钢的拉伸强度。同时,它具有基于矿物质的,具有类似于混凝土的热系数,避免了由于混凝土和钢的膨胀速率不同而导致冻融周期中形成的应力裂纹。非腐蚀性玄武岩钢筋在游泳池,海墙和沿海建筑中很受欢迎。

样品部分中的玄武岩条
Basaflex复合钢筋的大小从#2(1/4英寸)到#8(1英寸),长度为10、20和40英尺。

Basalt是Basaflex的主要成分,是由熔岩冷却形成的火成岩。它具有高镁和铁的含量。在地球上最常见的矿物中,它占我们星球上所有火山岩的90%。罗马人在建筑中使用了玄武岩。万神殿的玄武岩支撑的屋顶仍然是世界上最大的未支撑混凝土圆顶,2000年后。浓密但有弹性的玄武岩骨料掺入圆柱形墙中,提供了必要的拉伸强度,以使圆顶的体重向外推,就像“桶的箍将其木板(或卵巢)保持在一起”,亚历山大·哈恩(Alexander Hahn)在他的书中写道。到世界伟大建筑的数学游览万神殿的巨大混凝土基金会也包含玄武岩。

bas
Basanite还产生一系列玄武岩纤维,用作混凝土添加剂。
加固网状
价钱:在混凝土交易所的5/8(6毫米)玄武岩钢筋的50英尺(5 10英尺)的捆绑包为49.95美元。而钢筋(例如6.6.10.10。WW网格)则以$ 11.55的价格出售。在混凝土交换处,3磅。CX玄武岩混凝土钢筋的袋装费用为34.95美元。照片由Basanite Industries,LLC提供。

虽然是一种古老的建筑材料,但使用玄武岩制作钢筋只有9年的历史。该材料于2013年由Kodiak Rebar引入美国市场,是通过在1700°C的炉子中融化火成岩来制造的;然后,它通过吹灯丝形成长纤维,例如玻璃纤维是如何用硅酸盐岩制成的。与众不同玻璃纤维生产,这需要丙酮和甲基酮过氧化物,玄武岩钢筋不含有毒的化学添加剂。根据Tingberg的说法,基于玄武岩的钢筋的钢含量小于1/10钢的碳足迹,而玄武岩在生命周期评估(LCA)(LCA)中的环境影响最低,与其他FRP(纤维增强聚合物)钢筋相比,它的环境影响最低,包括制造的钢筋。玻璃纤维。

玄武岩
玄武岩占地球上所有火山岩的90%(以及我们太阳系中的所有行星)。因此,它仍然是丰富的材料。

是什么使它“绿色”

玄武岩纤维作为一种可持续材料的资格,因为其生产涉及的能量要比玻璃纤维和钢的替代品少。每公斤使用的玄武岩纤维代替相应的钢纤维节省了9kWh的原能量。玄武岩纤维也是一种生物相容性材料,这意味着它没有回收的局限性。与钢不同,玄武岩钢筋和网眼不需要分离。混凝土可以在单一治疗中回收。它也是较轻的重量,可降低碳成本的运输成本。[[资源这是给予的

玄武岩纤维的制造
玄武岩钢筋由成千上万的玄武岩纤维浸入环氧树脂浸渍,该树脂在温度升高的情况下通过生产线进行聚合。此处显示了Bastech Basalt纤维增强聚合物钢筋的Basalt Engineering LLC生产线。该公司出售10个8英尺的捆绑包。#4(13毫米)酒吧,价格为$ 40.32。照片由制造商提供。

优点:玄武岩钢筋除了其绿色的真正,更轻松,更易于操纵,完全防锈和耐盐水。它还可以抵抗极端温度变化,紫外线和碱性环境。我们熟悉桥梁,挡土墙和建筑结构,这些结构在混凝土中裂解的锈迹渗出 - 揭示了嵌入式钢的结构恶化。基于玄武岩的纤维不会发生这种降解。耐用性是玄武岩钢筋在重型基础设施中最有力的论点。用钢筋用于桥梁的混凝土板的使用寿命预计将为25年。但是,使用FRP加固的面板的使用寿命至少为75年(Marek Urbanski等人,Procedia Engineering,第57卷,2013年,第1183–1191页)。

缺点:玄武岩钢筋比传统的钢钢筋更昂贵,玄武岩棒不能弯曲90°角;他们依靠配件来实现转弯。由于基于矿物质的材料不是导电的,因此不能用于巨大的地面。尽管具有很高的拉伸强度,但玄武岩杆与钢的弹性不符(75 vs. 200)。换句话说,横向方向上的玄武岩纤维强度与在纵向方向上非常高的电阻相比,较高的电阻限制了其在高层建筑中某些垂直结构元件中的使用 - 大多数房屋建筑商将永远不会遇到这一限制。

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费尔南多·帕格斯·鲁伊斯(FernandoPagésRuizRuiz)是一名建筑商,并且是ICC认证的住宅建筑检查员,活跃于代码开发。

4条评论

  1. 专家成员
    迈克尔·梅纳斯||#1

    很有意思!我欣赏无毒的方面,总可回收性和碳排放量的降低。在某些情况下,提高的耐用性将很有用。我想知道是否可以使用太阳能炉融化原材料?

    您可能需要将“弹性”称为弹性模量(MOE),其单位GPA。在IP单元中,钢是29,000,000 psi,因此这些杆约为11,000,000 psi。如您所言,这对于绝大多数住宅工作并不重要,而Rebar只需要提供拉伸力量。

  2. John_prospect||#2

    很高兴看到这些替代方案变得更广泛地使用。我从混凝土的泰勒·莱(Tyler Ley)教授的YouTube视频中学到了很多东西。这是关于这个主题的一个:

    https://www.youtube.com/watch?v=thuzimutzn0

    视频描述中的报价:
    “ FRP钢筋或纤维增强的聚合物钢筋不会在混凝土中腐蚀,因此它是钢钢筋的重要替代品。该钢筋可以用玻璃,玄武岩或碳纤维包围,并用塑料基质包围。该视频谈论了有关的好处和好处和好处。但是,FRP面临的挑战。但是,FRP并未因多种原因而被广泛使用。最大的挑战是骨折前的刚度减少和缺乏压力。对火和长期偏斜也有担忧。该视频提供了有关如何克服许多的解决方案这些问题,但需要增加混凝土的成本。最后,视频谈论了碳FRP以及一旦价格下降的巨大潜力。”

  3. Astoriabldngdesign||#3

    绝对很有趣。我绝对期待它的用途。如果我需要接地,则可以根据需要将接地导体的选择性放置用于电气接地。无论是用于UFER还是用于其他电工接地方法。一个人不一定需要使用整个钢筋网将电流接地。

    1. 专家成员
      比尔·威奇斯||#4

      UFER地面通常只是基础的一部分,因此您只需在该区域使用钢钢筋即可摆脱。我不经常使用UFER理由,但是该代码有一些有关我记得的最低接触区域的信息,因此您将为您使用Steel Rebard所需的最小区域提供一些指导。

      请注意,该代码允许“地面”为20英尺或更多的#2或更大的铜线,至少30英寸深30英寸。许多/大多数基础将比此更深,因此不难放入一条地带开放以进行基础工作并避免需要单独挖掘地面时的一条接地线。我真的不认为这里的铜线最少20英尺是足够的,我至少会使用两倍的时间,大概是50脚。如果您真的想要一个固体的地面系统,则可以像在关键设施(如电话交换)中所做的那样,将结构周围的真实地面整个圆形围绕。请注意,我建议仅建议放热焊缝(Cadweld等。)对于任何埋入的接地连接,都可以进行类型的连接,因为这些连接永远不会松动或在接触区域中氧化,从而确保电气连接的长寿。

      鲁贝德非常有趣!岩石杆,在某种程度上。我会对测试感到好奇。当我上大学时,其中一位教授正在研究一些原始的碳纤维钢筋材料,并且工程实验室中有一个很大的液压测试钻机进行了几天的循环。必须在听到低调的“重击....重击……重击...”时必须进行测试是很烦人的,该测试一遍又一遍地弯曲道路部分。

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