| Kogus: | |
|---|---|
Klaaskiust tugevdatud polümeerist (GFRP) tugevdatud armatuuri süvaanalüüs
1. Materjalide olemus ja omadused
GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer Rebar) on klaaskiu ja vaigumaatriksiga tugevdatud komposiitmaterjal, mis on toodetud ekstrusiooni- või mähkimisprotsesside abil. Selle põhifunktsioonide hulka kuuluvad:
Kerge ja kõrge tugevusega
Tihedus on vaid 1/4 terasvarrastest (1,5–1,9 g/cm ⊃3;), kuid tõmbetugevus võib ulatuda 2,5–4 korda suuremaks kui HRB400 terasvardadel (näiteks GFRP vardad läbimõõduga 25 mm, mille tõmbetugevus on 1066 MPa).
Elastsusmoodul on umbes 1/5 terasvarraste (40 GPa) elastsusmoodulist ja deformatsioonikontrolli tuleb konstruktsiooni abil optimeerida.
Suurepärane korrosioonikindlus
Vastupidav kloriidioonide, hapete ja leeliste ning merevee korrosioonile, sobib söövitavasse keskkonda, nagu keemiatehased ja rannikukaitseprojektid.
Vastupidav karboniseerumisele, külmakindlus ja pikendatud konstruktsiooni eluiga.
funktsionaalne mitmekesisus
Mittemagnetiline ja mittejuhtiv, sobib eristsenaariumide jaoks, nagu tuumaelektrijaamad ja meditsiinilised MRI ruumid.
Soojuspaisumistegur on sarnane betooni omaga ja nakkuvus on tugevam.
2、 Rakendusvaldkonnad ja tehniline väärtus
tsiviilehitus
Kaevetööde tugi: vahetage teraspuur välja, et vältida kilptunneldamismasina purunemise ohtu ning vähendada muda ja vee sissevooluga seotud õnnetusi.
Sillad ja tunnelid: vähendage konstruktsiooni kaalu, suurendage vastupidavust ja vähendage hoolduskulusid.
meretehnika
Dokid ja avamereplatvormid: vastupidavad merevee korrosioonile, eluiga ületab tunduvalt traditsioonilist terast.
Keemiatööstus ja keskkonnakaitse
Reoveepuhastid ja elektrolüütilised rakud: vastupidavad keemilisele erosioonile, tagades konstruktsiooni ohutuse.
Roheline hoone
Energiasääst ja tarbimise vähendamine on kooskõlas vähese CO2-heitega arengu suundumusega.
Ajalooliste hoonete restaureerimine
Pakkuge struktuurilist tuge esialgset välimust kahjustamata.
3. Eelised ja piirangud
Eelised ja piirangud
Korrosioonikindlus, pikk kasutusiga ja kõrge hind (ligikaudu 2-3 korda suurem kui terasvarraste puhul)
Kerge kaal, kõrge tugevus, ehitusohutus, madal elastsusmoodul, mis nõuab spetsiaalset disaini
Mittemagnetiline/mittejuhtiv ühendustehnoloogia on keeruline (nõuab spetsiaalseid ankurdusseadmeid)
Hea termiline stabiilsus, pikaajaliste toimivusandmete ebapiisav kogumine
4. Turu- ja arengusuundumused
Turu suurus
Eeldatakse, et maailmaturu suurus ulatub 2029. aastaks 450 miljoni USA dollarini ja aastane liitkasv on 11,5%.
Peamised tootjad
Mateenbar, MRG Composites ja teised omavad ligikaudu 56% turuosast.
Juhtivad tegurid
Poliitiline toetus (rohelised hooned, keskkonnasõbralikud materjalid).
Keskkonna erinõuded (mere, keemia).
Linnastumise protsess soodustab hoonete ohutuse tõstmist.
Tehnoloogia suundumused
Arendage odavaid tootmisprotsesse.
Optimeerige jõudlust (näiteks suurendage elastsusmoodulit).
5、 Standardid ja spetsifikatsioonid
rahvusvaheline standard
FIB näeb ette, et GFRP armatuuri tõmbetugevus peab olema ≥ 1000 MPa ja elastsusmoodul 40–55 GPa.
Ameerika standard
ACI 440 seeria jaoks on vaja projekteeritud tugevuse vähendamise tegurit 0,5-0,6 ja keemilise korrosioonikindluse katset (tugevuskadu ≤ 10%).
Hiina standardid
JGJ/T 336-2016 näeb ette, et GFRP armatuuri lühiajaline tõmbetugevus peab olema ≥ 1000 MPa ja betooni kaitsekihi paksus ≥ 20 mm (I klassi keskkond).
6, tulevikuväljavaated
Tänu tehnoloogilistele edusammudele ja kulude optimeerimisele laieneb GFRP tugevdamine veelgi järgmistes valdkondades:
Arukas ehitamine: andurite integreerimine konstruktsiooni tervise jälgimiseks.
Äärmuslik keskkonnatehnoloogia: süvamere, polaar- ja muud stsenaariumid.
Ringmajandus: taaskasutatavate vaigumaatriksite väljatöötamine materjalide jätkusuutlikkuse suurendamiseks.
GFRP tugevdus oma ainulaadsete jõudluse eelistega areneb järk-järgult 'asendusmaterjalist' 'peavoolumaterjaliks', pakkudes ohutumaid, vastupidavamaid ja keskkonnasõbralikumaid lahendusi insenerivaldkonnale.