| Ποσότητα: | |
|---|---|
Ανάλυση βάθους του ενισχυτικού ενισχυμένου από ίνες γυαλιού (GFRP)
1 、 ουσία και χαρακτηριστικά των υλικών
Το GFRP (οπλισμένο πολυμερές οπλισμού από γυαλί) είναι ένα σύνθετο υλικό ενισχυμένο με πλέγμα από γυαλί και ρητίνη, που παράγεται μέσω διεργασιών εξώθησης ή περιέλιξης. Τα βασικά χαρακτηριστικά του περιλαμβάνουν:
Ελαφριά και υψηλή αντοχή
Η πυκνότητα είναι μόνο 1/4 χαλύβδινων ράβδων (1,5 ~ 1,9g/cm ⊃3;), αλλά η αντοχή εφελκυσμού μπορεί να φτάσει 2,5 ~ 4 φορές αυτή των χαλύβδινων ράβδων HRB400 (όπως οι ράβδους GFRP με διάμετρο 25mm, οι οποίες έχουν αντοχή εφελκυσμού 1066MPA).
Το ελαστικό μέτρο είναι περίπου το 1/5 αυτού των χαλύβδινων ράβδων (40GPA) και ο έλεγχος παραμόρφωσης πρέπει να βελτιστοποιηθεί μέσω δομικού σχεδιασμού.
Εξαιρετική αντίσταση στη διάβρωση
Ανθεκτικό στα ιόντα χλωριδίων, οξύ και αλκαλικό και στη διάβρωση του θαλασσινού νερού, κατάλληλη για διαβρωτικά περιβάλλοντα όπως χημικά φυτά και παράκτια αμυντικά έργα.
Ανθεκτικό στην ανθρακοποίηση, την αντίσταση στον παγετό και την εκτεταμένη δομική διάρκεια ζωής.
λειτουργική ποικιλομορφία
Μη μαγνητικά και μη παραγωγικά, κατάλληλα για ειδικά σενάρια, όπως πυρηνικές σταθμές ηλεκτροπαραγωγής και ιατρικές αίθουσες μαγνητικής τομογραφίας.
Ο συντελεστής θερμικής διαστολής είναι παρόμοιος με αυτόν του σκυροδέματος και η αντοχή συγκόλλησης είναι ισχυρότερη.
2 、 πεδία εφαρμογής και μηχανική αξία
πολιτικός μηχανικός
Υποστήριξη εκσκαφής: Αντικαταστήστε το κλουβί από χάλυβα για να αποφευχθεί ο κίνδυνος θραύσης της μηχανής σήραγγας ασπίδας και να μειώσετε τα ατυχήματα λάσπης και νερού.
Γέφυρες και σήραγγες: Μειώστε το δομικό βάρος, ενισχύστε την ανθεκτικότητα και το χαμηλότερο κόστος συντήρησης.
θαλάσσια μηχανική
Αποβάθρες και υπεράκτιες πλατφόρμες: Ανθεκτικές στη διάβρωση του θαλασσινού νερού, με διάρκεια ζωής που υπερβαίνει κατά πολύ τον παραδοσιακό χάλυβα.
Χημική βιομηχανία και προστασία από το περιβάλλον
Τα εργοστάσια επεξεργασίας λυμάτων και τα ηλεκτρολυτικά κύτταρα: ανθεκτικά στη χημική διάβρωση, εξασφαλίζοντας τη δομική ασφάλεια.
Πράσινο κτίριο
Η διατήρηση της ενέργειας και η μείωση της κατανάλωσης είναι σύμφωνες με την τάση ανάπτυξης χαμηλών εκπομπών διοξειδίου του άνθρακα.
Αποκατάσταση ιστορικών κτιρίων
Παρέχετε δομική υποστήριξη χωρίς να καταστρέψετε την αρχική εμφάνιση.
3 、 Πλεονεκτήματα και περιορισμοί
Πλεονεκτήματα και περιορισμοί
Αντίσταση διάβρωσης, μεγάλη διάρκεια ζωής και υψηλό κόστος (περίπου 2-3 φορές αυτή των χαλύβδινων ράβδων)
Ελαφριά, υψηλή αντοχή, ασφάλεια κατασκευής, χαμηλό ελαστικό μέτρο, απαιτώντας ειδικό σχεδιασμό
Η μη μαγνητική/μη παραγωγική τεχνολογία σύνδεσης είναι πολύπλοκη (που απαιτεί εξειδικευμένες συσκευές αγκύρωσης)
Καλή θερμική σταθερότητα, ανεπαρκής συσσώρευση μακροπρόθεσμων δεδομένων απόδοσης
4 、 Τάσεις αγοράς και ανάπτυξης
Μέγεθος αγοράς
Αναμένεται ότι το μέγεθος της παγκόσμιας αγοράς θα φθάσει τα 450 εκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ μέχρι το 2029, με σύνθετο ετήσιο ρυθμό ανάπτυξης 11,5%.
Κύριοι παραγωγοί
Το Mateenbar, τα σύνθετα MRG και άλλα κατέχουν περίπου το 56% του μεριδίου αγοράς.
Παράγοντες οδήγησης
Υποστήριξη πολιτικής (πράσινα κτίρια, φιλικά προς το περιβάλλον υλικά).
Ειδικές περιβαλλοντικές απαιτήσεις (Marine, Chemical).
Η διαδικασία αστικοποίησης προάγει την αναβάθμιση της ασφάλειας των κτιρίων.
Τεχνολογικές τάσεις
Αναπτύξτε διαδικασίες παραγωγής χαμηλού κόστους.
Βελτιστοποιήστε την απόδοση (όπως η αύξηση του ελαστικού συντελεστή).
5 、 Πρότυπα και προδιαγραφές
διεθνές πρότυπο
Το FIB ορίζει ότι η αντοχή εφελκυσμού της ενίσχυσης GFRP είναι ≥ 1000mPa και ο ελαστικός συντελεστής πρέπει να είναι 40-55GPA.
Αμερικανικό πρότυπο
Η σειρά ACI 440 απαιτεί συντελεστή μείωσης αντοχής σχεδιασμού 0,5-0,6 και δοκιμή χημικής διάβρωσης (απώλεια αντοχής ≤ 10%).
Κινεζικά πρότυπα
Το JGJ/T 336-2016 ορίζει ότι η βραχυπρόθεσμη τελική αντοχή εφελκυσμού της ενίσχυσης GFRP είναι ≥ 1000MPa και το πάχος του προστατευτικού στρώματος σκυροδέματος πρέπει να είναι ≥ 20mm (περιβάλλον κατηγορίας Ι).
6 、 Μελλοντικές προοπτικές
Με τις τεχνολογικές εξελίξεις και τη βελτιστοποίηση του κόστους, η ενίσχυση του GFRP αναμένεται να επεκταθεί περαιτέρω στους ακόλουθους τομείς:
Ευφυής κτίριο: Ενσωμάτωση αισθητήρων για την επίτευξη δομικής παρακολούθησης της υγείας.
Εξαιρετική περιβαλλοντική μηχανική: βαθιά θάλασσα, πολικά και άλλα σενάρια.
Κυκλική οικονομία: Ανάπτυξη ανακυκλώσιμων πινάκων ρητίνης για την ενίσχυση της υλικής βιωσιμότητας.
Η ενίσχυση του GFRP, με τα μοναδικά πλεονεκτήματα της απόδοσης, εξελίσσεται σταδιακά από ένα 'υποκατάστατο υλικό' σε ένα 'mainstream υλικό', παρέχοντας ασφαλέστερες, πιο ανθεκτικές και φιλικές προς το περιβάλλον λύσεις για τον τομέα της μηχανικής.