Qu'est-ce qu'une grille de carbone?

Une grille de carbone est une forme de fibre à base de carbone tissée qui est utilisée comme un maillage de renforcement dans la construction du bâtiment, comme dans le béton, où il peut remplacer le maillage ou les barres d'armature en acier. Il offre des avantages par rapport au renforcement traditionnel en acier en ce qu'il peut être placé beaucoup plus près de la surface d'un matériau et est plus léger. Bien que le renforcement du béton soit la principale zone d'utilisation, le réseau de carbone est également utilisé dans de nombreux autres types de matériaux de construction, ainsi que dans des composants structurels pour les avions, les navires et les voitures. Une autre application de réseau en fibre de carbone est l'utilisation du matériau comme agent de renforcement dans la conception des moteurs ioniques, qui réduit le poids de ces moteurs de vaisseau spatial et augmente leur capacité de poussée.

Le matériau utilisé pour fabriquer un réseau de carbone est plus que le carbone lui-même, et comprend ce qui est connu sous le nom de polyester et de polyester en fibre de fibre (FRP), un composite de plastic fibre de verre et carbone en fibre de verre. Autres fibres synthétiques asiDe de la fibre de verre est également utilisée, comme Aramid, un nom dérivé des mots «polyamide aromatique». Aramid est un élément clé de l'armure corporelle et de l'armure balistique pour les véhicules à usage militaire. Cette combinaison de fibres et de plastiques ainsi que du carbone est souvent appelée polymère renforcé de fibre de carbone (CFRP).

L'un des domaines clés de l'industrie où le matériau de la grille de carbone est devenu un élément crucial est la maintenance des ponts. Les ponts composés de béton qui ont été renforcés avec de l'acier lorsqu'ils ont été construits sont soumis à la corrosion au fil du temps, ce qui peut les rendre vulnérables à une contrainte excessive pendant des éléments météorologiques tels que les tempêtes et les tremblements de terre. Il a été prouvé que le maillage en acier en tant que mécanisme de renforcement externe a également une valeur limitée. Dans cette application, la grille de carbone n'est pas intégrée dans le béton du pont, qui a déjà réglé, mais est utilisée comme une enveloppe de tissu externepour renforcer la structure terminée. Les régions où la réseau de carbone a été utilisée pour renforcer les colonnes de pont à partir de 2003, comme en Floride aux États-Unis, ont montré une résistance accrue des colonnes de pont allant jusqu'à 420% par rapport avant d'avoir renforcé le maillage de toute nature appliquée.

Dans les années 1980, le matériau de la grille de carbone a commencé à migrer vers le secteur commercial à partir des applications aérospatiales et militaires. Son coût élevé initial le rendait prohibitif pour l'utilisation de la construction de tous les jours, mais, à mesure que le volume de production a augmenté, les prix ont baissé. Il est maintenant utilisé pour renforcer les jardinières en béton ornemental et autres produits lourds et non essentiels sur le marché de la consommation. L'un des principaux inconvénients de la fibre composite dans la construction du bâtiment est qu'il n'a pas les diverses caractéristiques de rendement que l'acier fait sous contrainte ou changeant les conditions climatiques, de sorte que les méthodologies de construction ont dû être ajustées pour s'adapter à ce changement lorsqu'il est utilisé.