| Mængde: | |
|---|---|
Dybdeanalyse af glasfiberforstærket polymer (GFRP) forstærkning
1 、 essens og egenskaber ved materialer
GFRP (glasfiberforstærket polymerforstand) er et sammensat materiale forstærket med glasfiber og harpiksmatrix, produceret gennem ekstruderings- eller viklingsprocesser. Dens kernefunktioner inkluderer:
Let og høj styrke
Densiteten er kun 1/4 af stålstænger (1,5 ~ 1,9 g/cm ⊃3;), men trækstyrken kan nå 2,5 ~ 4 gange på HRB400 stålstænger (såsom GFRP -stænger med en diameter på 25 mm, som har en trækstyrke på 1066MPA).
Den elastiske modul er ca. 1/5 af stålstængerne (40GPa), og deformationskontrol skal optimeres gennem strukturelt design.
Fremragende korrosionsbestandighed
Resistent over for chloridioner, syre og alkali og korrosion af havvand, der er egnet til ætsende miljøer såsom kemiske planter og kystforsvarsprojekter.
Bestandig over for karbonisering, frostbestandighed og udvidet strukturel levetid.
funktionel mangfoldighed
Ikke-magnetiske og ikke-ledige, egnede til specielle scenarier såsom atomkraftværker og medicinske MR-værelser.
Koefficienten for termisk ekspansion svarer til betonen, og bindingsstyrken er stærkere.
2 、 Anvendelsesfelter og teknisk værdi
Civil Engineering
Udgravningsstøtte: Udskift stålburet for at undgå risikoen for, at skjoldtunnelmaskinen bryder og reducerer mudder- og vandhuller.
Broer og tunneler: Reducer strukturel vægt, forbedrer holdbarheden og lavere vedligeholdelsesomkostninger.
Marine Engineering
Docks og offshore platforme: modstandsdygtig over for korrosion af havvand, med en levetid, der langt overstiger traditionel stål.
Kemisk industri og miljøbeskyttelse
Spildevandsrensningsanlæg og elektrolytiske celler: resistent over for kemisk erosion, hvilket sikrer strukturel sikkerhed.
Grøn bygning
Energibesparelse og reduktion af forbrug er i tråd med tendensen til udvikling af lavt kulstofindhold.
Restaurering af historiske bygninger
Giv strukturel støtte uden at beskadige det originale udseende.
3 、 Fordele og begrænsninger
Fordele og begrænsninger
Korrosionsmodstand, lang levetid og høje omkostninger (ca. 2-3 gange stålstænger)
Letvægt, høj styrke, konstruktionssikkerhed, lav elastisk modul, der kræver specielt design
Ikke-magnetiske/ikke-ledige forbindelsesteknologi er kompleks (kræver specialiserede forankringsenheder)
God termisk stabilitet, utilstrækkelig ophobning af langsigtede præstationsdata
4 、 Markeds- og udviklingstendenser
Markedsstørrelse
Det forventes, at den globale markedsstørrelse når 450 millioner amerikanske dollars i 2029 med en sammensat årlig vækstrate på 11,5%.
Hovedproducenter
Mateenbar, MRG Composites og andre har cirka 56% af markedsandelen.
Drivende faktorer
Politikstøtte (grønne bygninger, miljøvenlige materialer).
Særlige miljøkrav (marine, kemisk).
Urbaniseringsprocessen fremmer opgradering af bygningssikkerhed.
Teknologitendenser
Udvikle produktionsprocesser til lave omkostninger.
Optimer ydeevne (såsom stigende elastisk modul).
5 、 standarder og specifikationer
International standard
FIB bestemmer, at trækstyrken for GFRP-forstærkning skal være ≥ 1000MPa, og den elastiske modul skal være 40-55GPa.
Amerikansk standard
ACI 440-serien kræver en designstyrkereduktionsfaktor på 0,5-0,6 og en kemisk korrosionsbestandighedstest (styrketab ≤ 10%).
Kinesiske standarder
JGJ/T 336-2016 bestemmer, at den kortvarige ultimative trækstyrke af GFRP-forstærkning skal være ≥ 1000MPa, og tykkelsen af betonbeskyttelseslag skal være ≥ 20 mm (klasse I-miljø).
6 、 Fremtidsudsigter
Med teknologiske fremskridt og omkostningsoptimering forventes GFRP -forstærkning at udvide yderligere i følgende områder:
Intelligent bygning: Integrering af sensorer for at opnå strukturel sundhedsovervågning.
Ekstrem miljøteknik: Dybe hav, polære og andre scenarier.
Cirkulær økonomi: Udvikling af genanvendelige harpiksmatrixer for at forbedre materialet bæredygtighed.
GFRP -forstærkning, med sine unikke ydelsesfordele, udvikler sig gradvist fra et 'erstatningsmateriale ' til et 'mainstream -materiale ', hvilket giver mere sikre, mere holdbare og miljøvenlige løsninger til ingeniørfeltet.