| kogus: | |
|---|---|
Klaaskiuduga tugevdatud polümeeri (GFRP) tugevduse sügavuse analüüs
1 、 Materjalide olemus ja omadused
GFRP (klaaskiuduga tugevdatud polümeer -armatuur) on komposiitmaterjal, mis on tugevdatud klaaskiu ja vaigu maatriksiga, mis on toodetud ekstrusiooni- või mähiste protsesside abil. Selle põhifunktsioonid hõlmavad järgmist:
Kerge ja ülitugev
Tihedus on ainult 1/4 terasvarraste (1,5 ~ 1,9 g/cm ⊃3;), kuid tõmbetugevus võib ulatuda 2,5 ~ 4 korda suurem kui HRB400 terasest vardad (näiteks GFRP -ribad läbimõõduga 25 mm, mille tõmbetugevus on 1066 mpa).
Elastne moodul on umbes 1/5 terasest varrastest (40GPa) ja deformatsiooni juhtimine tuleb optimeerida konstruktsiooni kujundamise kaudu.
Suurepärane korrosioonikindlus
Kloriidiioonide, happe ja leelise ning merevee korrosiooni vastupidav, mis sobib söövitavates keskkondades nagu keemiatehased ja rannikukaitseprojektid.
Vastupidav karboniseerumise, külmakindluse ja laiendatud konstruktsiooni eluea suhtes.
funktsionaalne mitmekesisus
Mittemagnetiline ja mittejuhtiv, sobib spetsiaalsete stsenaariumide, näiteks tuumaelektrijaamade ja meditsiiniliste MRT tubade jaoks.
Soojuspaisumise koefitsient on sarnane betooni omaga ja sidumistugevus on tugevam.
2 、 Rakendusväljad ja inseneri väärtus
tsiviilehitus
Kaevamise tugi: asendage terasest puuri, et vältida kilbi tunneldamismasina purunemise riski ja vähendada muda ja vee sissetungimisõnnetusi.
Sillad ja tunnelid: vähendage konstruktsiooni kaalu, suurendab vastupidavust ja väiksemaid hoolduskulusid.
meretehnika
Dokid ja avamereplatvormid: vastupidavad merevee korrosioonile, eluiga ületab kaugelt traditsiooniline teras.
Keemiatööstus ja keskkonnakaitse
Reoveepuhastusjaamad ja elektrolüütilised rakud: keemilise erosiooni suhtes vastupidav, tagades struktuuriohutuse.
Roheline hoone
Energiakaitse ja tarbimise vähendamine on kooskõlas vähese süsinikusisaldusega arengu suundumusega.
Ajalooliste hoonete taastamine
Pakkuda struktuurilist tuge, kahjustamata algset välimust.
3 、 Eelised ja piirangud
Eelised ja piirangud
Korrosioonikindlus, pikk eluiga ja kõrge kulu (umbes 2-3 korda suurem terasvarraste oma)
Kerge, kõrge tugevus, ehituse ohutus, madal elastne moodul, mis nõuab spetsiaalset disainilahendust
Mittemagnetiline/mittejuhtiv ühendustehnoloogia on keeruline (vajab spetsiaalseid ankurdamisseadmeid)
Hea termiline stabiilsus, pikaajaliste jõudlusandmete ebapiisav kogunemine
4 、 Turu- ja arengusuundumused
Turusuurus
Eeldatakse, et globaalse turu suurus ulatub 2029. aastaks 450 miljoni USA dollarini, mille aastane kasvutempo on 11,5%.
Peatootjad
Mateenbar, MRG komposiidid ja teised omavad umbes 56% turuosast.
Sõidutegurid
Poliitilised tugi (rohelised hooned, keskkonnasõbralikud materjalid).
Spetsiaalsed keskkonnavajadused (mereväelane, kemikaal).
Linnastumisprotsess edendab hoone ohutuse uuendamist.
Tehnoloogiasuundumused
Töötage välja odavaid tootmisprotsesse.
Optimeerige jõudlust (näiteks suurenev elastsusmoodul).
5 、 standardid ja spetsifikatsioonid
rahvusvaheline standard
FIB näeb ette, et GFRP tugevdamise tõmbetugevus peab olema ≥ 1000MPa ja elastne moodul olema 40-55GPA.
Ameerika standard
ACI 440 seeria nõuab disaini tugevuse vähendamise tegurit 0,5–0,6 ja keemilise korrosioonikindluse testi (tugevuse kadu ≤ 10%).
Hiina standardid
JGJ/T 336-2016 näeb ette, et GFRP tugevdamise lühiajaline lõplik tõmbetugevus peab olema ≥ 1000MPa ja betooni kaitsekihi paksus peab olema ≥ 20 mm (I klassi keskkond).
6 、 Tulevikuväljavaated
Tehnoloogiliste edusammude ja kulude optimeerimisega loodetakse GFRP tugevdamine järgmistes valdkondades veelgi laieneda:
Intelligentne hoone: andurite integreerimine tervisekontrolli jälgimiseks.
Äärmuslik keskkonnatehnika: süvamere, polaar ja muud stsenaariumid.
Ringmajandus: taaskasutatavate vaigumaatriksite väljatöötamine materiaalse jätkusuutlikkuse suurendamiseks.
GFRP tugevdus, millel on ainulaadsed jõudlusprobleemid, areneb järk -järgult 'Asendamismaterjalist' kuni tavapärase materjali jaoks, pakkudes inseneriväljale turvalisemaid, vastupidavamaid ja keskkonnasõbralikke lahendusi.