Het Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (KICT) heeft de ontwikkeling aangekondigd van een effectieve methode voor structurele versterking met behulp van een onbrandbaar koolstoftextielraster en cementmortel, die het draagvermogen van constructief gebrekkige betonconstructies kan verdubbelen en hun bruikbare levensduur kan verdrievoudigen.

Meer dan 90% van de infrastructuur in Zuid-Korea, inclusief bruggen, tunnels en woongebouwen, werd in eerste instantie van beton gemaakt. Voor verslechterde of structureel gebrekkige betonconstructies die structurele versterking nodig hebben, koolstofvezelplaten worden meestal met organische lijmen op het oppervlak van de betonconstructie aangebracht. Echter, organische lijmen zijn brandgevoelig en kunnen niet worden aangebracht op constructies met natte oppervlakken. Deze koolstofvezelplaten kunnen losraken en van de structuur vallen als ze worden blootgesteld aan vocht.

Een onderzoeksteam in KICT onder leiding van Dr. Hyeong-Yeol Kim heeft een effectieve, efficiënte versterkingsmethode voor verslechterde betonconstructies. De methode maakt gebruik van dunne geprefabriceerde textielversterkte mortel (TRM) panelen gemaakt van een koolstoftextielraster en een dunne laag cementmortel. De TRM-verstevigingsmethode kan worden toegepast in de vorm van in-situ constructie. Gebruik makend van de KICT-methode, 20 mm dikke TRM-panelen worden bevestigd aan het oppervlak van de bestaande structuur, en vervolgens wordt de ruimte tussen de bestaande structuur en de panelen gevuld met cementspecie, die als lijm dient.

Zowel het koolstoftextiel als de cementmortel zijn onbrandbare materialen met een hoge weerstand tegen vuur, wat betekent dat ze effectief kunnen worden gebruikt om betonnen gebouwen te versterken die kunnen worden blootgesteld aan brandgevaar. De constructiemethode kan ook worden toegepast op natte ondergronden en winterse weersomstandigheden, en de panelen vallen niet af, zelfs bij binnendringend water. Aanvullend, in tegenstelling tot stalen wapeningsstaven, het koolstoftextiel corrodeert niet, en kan dus effectief worden gebruikt om snelwegfaciliteiten en parkeergebouwen te versterken waar vaak ontdooimiddelen worden gebruikt, evenals voor het versterken van offshore-betonconstructies die worden blootgesteld aan een chloriderijke omgeving.

Testen uitgevoerd in KICT geven aan dat de bezwijkbelasting van betonconstructies versterkt met het TRC-paneel met minstens 1,5 keer toenam in vergelijking met die van een niet-versterkte constructie. Verder, de chloridebestendigheid van het TRM-paneel is geëvalueerd om de levensduur in een chloriderijke omgeving te beoordelen. De duurzaamheidstest en analyse van het TRM paneel geeft aan dat de levensduur van het paneel meer dan 100 jaar is. Deze toename is toe te schrijven aan de cementmortel, ontwikkeld door KICT, die 50% gemalen gegranuleerde hoogovenslak bevat, een industrieel bijproduct dat wordt gegenereerd in de ijzerfabriek. De cementmortel, die een hogere brandweerstand heeft dan conventionele cementmortel, is ook voordelig omdat de kosten de helft zijn van die van conventionele mortel. In termen van economische efficiëntie, de nieuw ontwikkelde methode kan de bouwkosten met ongeveer 40% verlagen in vergelijking met bestaande bevestigingsmethoden voor koolstofplaten.

De nieuw ontwikkelde versterkingsmethode maakt gebruik van dunne TRM-panelen die zeer veelzijdig zijn en kunnen worden gebruikt als gevels, reparatie- en versterkingsmaterialen, en in andere toepassingen. In de toekomst, als de panelen kunnen worden vervaardigd met thermische isolatoren, naar verwachting zullen ze brandgevoelige bouwisolatiematerialen vervangen.

Dr. Kim zei, "Voor eenvoudigere productie en verzending, de TRM panelen worden vervaardigd in een relatief kleine afmeting van 1 meter bij 2 meter en moeten op de bouwplaats worden aangesloten. Er wordt momenteel gewerkt aan een methode om de panelen effectief aan te sluiten, en prestatietests van de methode zullen eind 2020 worden uitgevoerd."