Metromont的碳纖維晶格(C-GRID)增強絕緣預制混凝土面板用于數據中心,通常尺寸為12平方英尺(取決于數據中心的設計),厚度為9英寸(229毫米),由兩個3英寸(76.2毫米)厚的混凝土層組成,稱為wythes,側面是3英寸的擠壓聚苯乙烯(XPS)保溫絕緣材料。混凝土部分為面板提供強度,而保溫層提供其熱特性。C-GRID橋接了這三個不同的材料層,同時增強了面板的強度,使層表現得像一個單一的結構。
復合材料和技術紡織品公司Chomarat生產的C-GRID,是在連續的旋轉敷設過程中形成的,其中交叉方向的碳束以0°/90°方向排列,然后浸漬在專有的熱固性環氧樹脂系統中。堅韌的、熱固化的環氧樹脂在晶格結構中以化學方式將彼此垂直的線束結合在一起。
C-GRID碳纖維晶格結構鋼筋垂直放置在0.75英寸(19毫米)深的3英寸內外部混凝土中,連接三層,加強面板,使其表現得像一個單一的結構
Chomarat為C-GRID開發了一種雙組分、高玻璃化轉變溫度的環氧樹脂體系,幫助預制件滿足預制保溫墻板的防火等級要求。同時,C-GRID的結構設計還可以定制化,來滿足應用的特定要求。比如,絲束的大小可以從3K到60K的區間調整,間距從1英寸到4英寸調整,可以控制每平方英尺增強材料的抗拉強度,并且可以根據所需的性能調整化學成分,包括乳膠、塑料溶膠和熱塑性塑料。
數據中心預制板是在Metromont的工廠在受控條件下制造的。這種生產方法比在建筑現場制造混凝土板更快、更有效,減少了現場生產過程中產生的浪費。面板的混凝土部分由水泥、沙子和骨料制成,水灰比為0.38,再加上高效減水劑和混合劑,以提高耐久性。
加速固化,耐用的面板結構
面板的構建從外層開始,將混凝土重力倒入模具中。在固化之前,C-GRID鋼筋垂直放置在3英寸外混凝土層0.75英寸(19毫米)深的地方。添加到面板結構中的C-GRID的數量取決于所需的面板性能,盡管通常在整個面板寬度中每24英寸(610毫米)放置一次。
考慮到體積,有一個最佳點,可以達到性能最優,這意味著不能無限制通過在面板中添加C-GRID來獲得性能。每2英尺就是大多數數據中心面板設計的最佳點。
接下來是XPS絕緣。XPS采用連續工藝制造,形成了一個具有光滑和尺寸精確的外表面光潔度的閉孔結構。XPS結構使用高效發泡劑,明確選擇低導熱系數和擴散系數,幫助絕緣材料隨時間保持其性能。
XPS絕緣材料的耐用性可能是C-GRID最重要的環境考慮因素,XPS的閉孔結構和低空隙率不僅賦予了材料的熱性能,而且在不使用貼面或層壓板的情況下,它的抗濕滲透能力也得到了提高,使其使用壽命比其他類型的絕緣材料長得多。
Peak 10數據中心的頂部,使用了Metromont的c - grid加固,xps絕緣預制混凝土板
XPS絕緣材料在生產時具有光滑的外表面,不適合粘附在混凝土表面上。因此,Metromont對XPS絕熱材料的外表面進行噴砂處理,改善絕熱材料與混凝土之間的附著力,從而優化面板的性能。在將絕緣材料粘在混凝土上之前,噴砂可以提高整個系統的強度。大約可以提供額外25 psi的抗壓強度,如果沒有噴砂,就不會有這樣的性能。
Metromont無需使用加速劑來固化外部面板,因為一旦隔熱層被放置在頂部,混凝土的放熱反應就會被隔熱層所抑制,從而自發加速了固化過程。用于澆注內部的混凝土,化學成分與外部相同,不過在混合物中加入了一種加速其脫水的添加劑,可以幫助它更快地固化。
在受控環境中預制面板意味著可以在8小時的固化后獲得3500 psi的抗壓強度,這只相當于傳統混凝土固化時間的5%。得益于C-GRID和三分之一的面板是低密度XPS,面板可以比同等固體混凝土面板輕50%。
這也間接影響了建造和物流的成本。更輕的c - grid加固面板意味著它們可以用更小、更輕的卡車運輸,這種卡車更便宜,更容易進入工地,即使照常使用更大的卡車,每卡車也可以攜帶三倍的面板。
最后,因為是按訂單預制這些面板的,所以只有在需要的時候,它們才能到達工作現場。預制大大減少了現場物流,可以節省幾個月的混凝土模具制造和大型建筑每個面板的養護停機時間。