| الكمية: | |
|---|---|
تحليل العمق من تعزيز البوليمر المعزز بالألياف الزجاجية (GFRP)
1 、 جوهر وخصائص المواد
GFRP (حديد الحديد البوليمر المقوى للألياف الزجاجية) عبارة عن مادة مركبة معززة بألياف زجاجية ومصفوفة راتنج ، يتم إنتاجها من خلال عمليات البثق أو اللف. تشمل ميزاتها الأساسية:
خفيفة الوزن وعالية القوة
الكثافة ليست سوى 1/4 من قضبان الصلب (1.5 ~ 1.9g/cm ⊃3 ؛) ، ولكن يمكن أن تصل قوة الشد إلى 2.5 ~ 4 أضعاف قضبان الصلب HRB400 (مثل قضبان GFRP بقطر 25 مم ، والتي لها قوة شد 1066MPa).
المعامل المرنة حوالي 1/5 من قضبان الصلب (40GPA) ، ويجب تحسين التحكم في التشوه من خلال التصميم الهيكلي.
مقاومة تآكل ممتازة
مقاومة لأيونات الكلوريد ، الحمض والقلويات ، وتآكل مياه البحر ، مناسبة للبيئات المسببة للتآكل مثل النباتات الكيميائية ومشاريع الدفاع الساحلي.
مقاومة للكربنة ، ومقاومة الصقيع ، والعمر الهيكلي الممتد.
التنوع الوظيفي
غير مغناطيسي وغير موصل ، مناسب للسيناريوهات الخاصة مثل محطات الطاقة النووية وغرف التصوير بالرنين المغناطيسي الطبية.
يشبه معامل التمدد الحراري معامل الخرسانة ، وقوة الترابط أقوى.
2 、 حقول التطبيق والقيمة الهندسية
الهندسة المدنية
دعم الحفر: استبدل قفص الصلب لتجنب خطر كسر آلة نفق الدرع وتقليل حوادث الطين والمياه.
الجسور والأنفاق: تقليل الوزن الهيكلي ، وتعزيز المتانة ، وانخفاض تكاليف الصيانة.
الهندسة البحرية
الأرصفة والمنصات الخارجية: مقاومة لتآكل مياه البحر ، مع عمر يتجاوز الفولاذ التقليدي.
الصناعة الكيميائية وحماية البيئة
محطات معالجة مياه الصرف الصحي والخلايا الكهربائية: مقاومة للتآكل الكيميائي ، مما يضمن السلامة الهيكلية.
مبنى أخضر
يتماشى الحفاظ على الطاقة وتقليل الاستهلاك مع اتجاه تطوير الكربون المنخفض.
استعادة المباني التاريخية
توفير الدعم الهيكلي دون إتلاف المظهر الأصلي.
3 、 المزايا والقيود
المزايا والقيود
مقاومة التآكل ، العمر الطويل ، وتكلفة عالية (حوالي 2-3 مرات من قضبان الصلب)
خفيفة الوزن ، قوة عالية ، سلامة البناء ، معامل مرنة منخفضة ، تتطلب تصميمًا خاصًا
تقنية الاتصال غير المغناطيسية/غير الموصل معقدة (تتطلب أجهزة ترسيخ متخصصة)
الاستقرار الحراري الجيد ، وعدم كفاية التراكم لبيانات الأداء على المدى الطويل
4 、 اتجاهات السوق والتنمية
حجم السوق
من المتوقع أن يصل حجم السوق العالمي إلى 450 مليون دولار أمريكي بحلول عام 2029 ، بمعدل نمو سنوي مركب قدره 11.5 ٪.
المنتجين الرئيسيين
Mateenbar ، MRG Composites ، وآخرون يحملون حوالي 56 ٪ من حصة السوق.
عوامل القيادة
دعم السياسة (المباني الخضراء ، مواد صديقة للبيئة).
المتطلبات البيئية الخاصة (البحرية ، الكيميائية).
تعزز عملية التحضر ترقية سلامة البناء.
اتجاهات التكنولوجيا
تطوير عمليات إنتاج منخفضة التكلفة.
تحسين الأداء (مثل زيادة المعامل المرنة).
5 、 المعايير والمواصفات
المعيار الدولي
ينص FIB على أن قوة الشد لتعزيز GFRP يجب أن تكون 1000MPa ، ويجب أن تكون المعامل المرن 40-55GPA.
المعيار الأمريكي
تتطلب سلسلة ACI 440 عامل تقليل قوة التصميم من 0.5-0.6 واختبار مقاومة التآكل الكيميائي (فقدان القوة ≤ 10 ٪).
المعايير الصينية
ينص JGJ/T 336-2016 على أن قوة الشد النهائية على المدى القصير لتعزيز GFRP يجب أن تكون 1000MPa ، ويجب أن يكون سماكة طبقة الحماية الخرسانية ≥ 20 مم (بيئة الفئة الأولى).
6 、 آفاق المستقبل
مع التطورات التكنولوجية وتحسين التكلفة ، من المتوقع أن يتوسع تعزيز GFRP في المجالات التالية:
المبنى الذكي: دمج أجهزة الاستشعار لتحقيق مراقبة الصحة الهيكلية.
الهندسة البيئية المتطرفة: في أعماق البحار ، السيناريوهات القطبية وغيرها من السيناريوهات.
الاقتصاد الدائري: تطوير مصفوفات الراتنج القابلة لإعادة التدوير لتعزيز استدامة المواد.
يتطور تعزيز GFRP ، مع مزايا الأداء الفريدة ، تدريجياً من مادة بديلة 'إلى مادة سائدة ' ، مما يوفر حلولًا أكثر أمانًا وأكثر دواما وصديقة للبيئة للحقل الهندسي.