| Kogus: | |
|---|---|
GFRP keermestatud tugevduse süvaanalüüs klaaskiuga tugevdatud komposiitmaterjalides
1、 Materjalide olemus ja põhiomadused
GFRP keermestatud tugevdus on komposiitmaterjal, mis on tugevdatud klaaskiu ja vaiguga (nt epoksüvaik ja vinüülvaik) kui maatriks, mis on valmistatud ekstrusioonimeetodil. Pind on kujundatud täiskeermetega, et parandada betooni nakkuvust. Selle peamised eelised hõlmavad järgmist:
Kerge ja kõrge tugevusega
Tihedus on vaid 1/4 terasvarrastest (1,9–2,2 g/cm ⊃3;), kuid tõmbetugevus võib ulatuda 500–900 MPa-ni (mõned tooted ületavad 1000 MPa), mis on 1,5–2,5 korda suurem kui HRB400 terasvardadel.
Elastsusmoodul ≥ 40 GPa, kuigi madalam kui terasvarraste oma, saab deformatsiooni kontrolli optimeerida konstruktsiooni abil.
Suurepärane korrosioonikindlus
Vastupidav kloriidioonide, hapete ja leeliste ning merevee korrosioonile, sobib söövitavasse keskkonda, nagu keemiatehased ja rannikukaitseprojektid, ning eluiga ületab tunduvalt traditsioonilist terast.
Vastupidav karboniseerumisele ja külmumisele-sulatamisele, vähendades hoolduskulusid.
Funktsionaalne mitmekesisus
Mittemagnetiline/mittejuhtiv: sobib eristsenaariumide jaoks, nagu tuumaelektrijaamad ja meditsiinilised MRI ruumid.
Hea termiline stabiilsus: soojuspaisumistegur on betooni omale lähedane ja sidumistugevus on tugevam.
Tugev laineülekande jõudlus: pole vaja demagnetiseerimist, sobib sellistesse rajatistesse nagu radarijaamad.
Ehituse mugavus
Kohandatav kuju ja pikkus, lihtne kohapeal sidumine, vähendades töömahukust.
Kerge, lihtne käsitseda ja paigaldada.
2. Kasutusvaldkonnad ja tüüpilised juhtumid
Hoonete tugevdamine ja remont
Silla/põranda tugevdamine: suurendab vastupidavust ja kandevõimet, pikendades kasutusiga.
Ajalooliste hoonete restaureerimine: struktuurse toe pakkumine esialgset välimust kahjustamata.
meretehnika
Dokk/avamereplatvorm: vastupidav merevee korrosioonile ja soolapihustatud erosioonile.
Lainemurdja: talub merevee erosiooni ja vähendab hooldussagedust.
infrastruktuuri
Teed/tunnelid: pakkuge pikaajalisi stabiilseid tugevduslahendusi asustusriskide vähendamiseks.
Veekaitsetehnika: vastupidav veeerosioonile, sobib selliste stsenaariumide jaoks nagu tammid ja kanalid.
Eriline keskkond
Keemiline ala: vastupidav keemilisele korrosioonile, kaitseb struktuure erosiooni eest.
Elektrolüütilised rakud/reoveepuhasti: vastupidav happe- ja leeliskorrosioonile, parandades seadmete eluiga.
Roheline hoone
Energiasäästlikud hooned: vähendage materjalikulu ja järgige vähese CO2-heite trendi.
Süsinikuvaba hooned: aitavad saavutada süsinikuneutraalsuse eesmärke.
3. Turu staatus ja arengusuundumused
Turu suurus
Eeldatakse, et maailmaturu suurus ulatub 2029. aastaks 450 miljoni USA dollarini ja aastane liitkasv on 11,5%.
Aasia Vaikse ookeani piirkonnas (eriti Hiinas ja Indias) on taristunõudluse kasv kõige kiiremini.
Peamised tootjad
Mateenbar, MRG Composites ja teised ettevõtted hõivavad ligikaudu 56% turuosast, samal ajal kui kodumaised ettevõtted, nagu Sinoma Technology, tõusevad järk-järgult.
Juhtivad tegurid
Poliitikatoetus: Roheline ehitus ja keskkonnasõbralik materjalipoliitika suurendavad nõudlust.
Kulude optimeerimine: tootmisprotsesside täiustamine materjalikulude vähendamiseks.
Toimivuse parandamine: suure tugevusega ja suure mooduliga kiudude kasutamine laiendab rakendusalasid.
Tehnoloogia suundumused
Madala hinnaga tootmine: pideva ekstrusioonitehnoloogia arendamine tootmise efektiivsuse parandamiseks.
Toimivuse optimeerimine: parandage elastsusmoodulit (eesmärk üle 50 GPa) ja töötage välja kõrgele temperatuurile vastupidavad vaigud.
Intelligentsed materjalid: integreeritud andurid struktuuri tervise jälgimiseks.
4 、 Standardid ja spetsifikatsioonid
Välimus ja suurus
Täielikult keermestatud pind, kena keermekujuga ja ilma mullide ja pragudeta.
Nimiläbimõõt on 10-36 mm ja tavaliselt kasutatavad spetsifikatsioonid hõlmavad 20 mm, 22 mm, 25 mm jne.
Sirgushälve on ≤ 3–5 mm/m (olenevalt läbimõõdust).
mehaaniline omadus
Tõmbetugevus: ≥ 500 ~ 900 MPa (olenevalt läbimõõdust ja protsessist).
Elastsusmoodul: ≥ 40GPa.
Nihketugevus: ≥ 110 MPa.
Lõplik tõmbetugevus: ≥ 1,2%.
katsemeetod
Tiheduse test viiakse läbi vastavalt standardile GB/T 1463.
Tõmbejõudlus peab vastama standardile GB/T26743.
Nihketugevus tuleb teostada vastavalt JG/T 406-le.
Rakenduse spetsifikatsioonid
Kaevetehnika: GFRP tugevdust ei kasutata tala komponentide toetamiseks ja maa-aluseid pidevaid seinu kasutatakse ainult ajutiseks toestamiseks.
Segaarmatuur: kui on nõue deformatsiooni kontrollimiseks, tuleks eelistada GFRP armatuuri ja terasarmatuuri segaarmatuuri.
5, tulevikuväljavaated
Arukas hoone
Integreeritud fiiberoptilised andurid konstruktsiooni pinge ja deformatsiooni reaalajas jälgimiseks, suurendades ohutust.
Äärmuslik keskkonnatehnika
Kasutatakse süvamere-, polaar- ja muudel stsenaariumidel, kasutades korrosioonikindlaid ja kergeid omadusi.
ringmajandus
Töötage välja ringlussevõetav vaigumaatriks, et parandada materjali jätkusuutlikkust.
kulukonkurentsivõime
Tootmise ja tehnoloogilise innovatsiooni suurendamisega saab kulusid vähendada 1,5 korrani terasvarraste omadest, mis kiirendab asendusprotsessi.
6, väljakutsed ja vastumeetmed
Kulude küsimus
Praegune maksumus on umbes 2-3 korda suurem kui terasvarraste oma ning seda tuleb vähendada poliitikatoetuste ja suuremahulise tootmise abil.
Ühendustehnoloogia
Konstruktsiooni terviklikkuse tagamiseks töötage välja spetsiaalsed ankrud ja pistikud.
Pikaajalised jõudlusandmed
Tugevdage tegelikku tehnilist järelevalvet, koguge toimivusandmeid enam kui 20 aasta jooksul ja suurendage turu usaldust.
GFRP keermestatud latid koos nende ainulaadsete jõudluse eelistega arenevad järk-järgult 'alternatiivsetest materjalidest' 'peavoolumaterjalideks', pakkudes ohutumaid, vastupidavamaid ja keskkonnasõbralikumaid lahendusi insenerivaldkonnale. Tehnoloogia arengu ja kulude optimeerimisega muutuvad selle rakendusväljavaated veelgi laiemaks.