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2020复合材料行业市场纵览——建筑工程篇

在21世纪,最能引起关注的事情之一是,人们越来越需要资源来容纳地球上不断增长的人口,人们越来越意识到,这些资源是有限的,而且在许多情况下,越来越稀缺。这种对比非常明显的一种情况是住宅资源。联合国预计,全球住房危机将进一步加深——到2025年,将有4.4亿多城市家庭需要可负担的住房。但是自然资源保护者警告说,作为建造这些住所的木材来源—地球森林的可持续性正面临严重风险。这场冲突极大地激发了人们对基于纤维增强复合材料的快速建造技术的兴趣。随着新世纪第三个十年的开始,复合材料制造商正在加速努力研发住宅领域的技术。

Core Composites(美国罗德岛州,布里斯托尔)开发的全复合材料军事避难所就是复合材料在快速建造应用中一个很好的例子。未来联合作战避难所(JWSOF)由美国陆军医疗司令部(美国德克萨斯州,圣安东尼奥)资助,是下一代外科手术式刚性墙体避难所,外部采用20英尺ISO集装箱,通过一系列轻质复合材料对墙体、屋顶和地板进行扩展。Core表示,与传统的铝制避难所相比,该复合材料避难所更坚硬,更坚固,体积大41%,而重量却能减轻25%。该复合材料系统由碳纤维织物、阻燃树脂、PET泡沫芯和多面灌注制造工艺组成。Core Composites在该项目中使用了A&PTechnology(美国俄亥俄州,辛辛那提)的QISO碳纤维织物。

复合材料桥桩被安装在新泽西州的一座桥下。由于桩的重量相对较轻,因此可以用一台相对较小的挖掘机将桩打入海床,该挖掘机固定住每个桩的顶部,这是该项目节省成本的来源。

复合材料在海上桥墩结构中的应用也在增长。例如,连接新泽西州内陆(美国)和长滩岛的马纳霍金海湾大桥。新泽西州交通部(NJDOT)当局希望用能吸能结构物包围桥梁最深的结构桥墩,以防止大型船只失控对桥墩造成损坏。豪斯说,在这种情况下,NJDOT规定的冲击载荷或力为40.76kip ft,一艘200吨的起重船所产生的冲击载荷,这是NJDOT已知能在桥下水域航行的最大的船只。马纳霍金海湾大桥的桥桩将采用防冲桩,以抵抗横向荷载。空腹梁将被充分向下压入海床,以为土壤摩擦力提供固定性,将其固定到位。然后,这些空腹梁将用混凝土填充。

这些桥桩的制造,是将VeCortoPorp.公司(美国亚利桑那州,菲尼克斯)提供的重型四轴织物(heavy quadraxial fabrics)与聚酯或乙烯基酯树脂相结合,并采用Polynt Composites(美国伊利诺伊州,Carpentersville)和其他供应商提供专利的结合真空浇注和离心铸造的制造工艺制造的。在灌注的过程中,封闭的模具将会旋转以帮助压缩纤维。重型四轴织物确保至少50%的纤维沿桥桩长度轴向延伸,并且大约25%的纤维最终作为环向增强材料。其余的方向为45度。所有桩均采用凝胶涂层,产品由Polynt复合材料或INEOS复合材料(美国俄亥俄州,哥伦布市)提供,以增加耐久性和外观。

卢卡斯叙事艺术博物馆的渲染图,该博物馆正在南加州大学附近的洛杉矶博览会公园建造。

展望未来,可以留意卢卡斯叙事艺术博物馆,该博物馆目前正在南加州大学附近的洛杉矶博览会公园内修筑中。该博物馆由电影制片人乔治·卢卡斯(George Lucas)和他的妻子梅利迪·霍布森(Mellody Hobson),阿里尔投资公司(Ariel Investments)联合总裁兼总裁建立,由中国建筑师马彦松(Ma Yansong)设计,采用高度有机且非常规形状的设计,将以新的公共绿色空间、最先进的电影院、研究图书馆、众多现场教育空间为特色,餐厅、零售和活动场所。它还将大量使用复合材料。

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