| مقدار: | |
|---|---|
تجزیه و تحلیل عمق تقویت شده از GFRP در مواد کامپوزیت تقویت شده فیبر شیشه ای
1 、 جوهر و ویژگی های اصلی مواد
تقویت کننده نخ GFRP یک ماده کامپوزیت است که با فیبر شیشه ای و رزین (مانند رزین اپوکسی و رزین وینیل) به عنوان ماتریس تقویت می شود ، که توسط فرآیند اکستروژن ساخته شده است. سطح با موضوعات کامل طراحی شده است تا عملکرد پیوند با بتن را تقویت کند. مزایای اصلی آن شامل موارد زیر است:
سبک وزن و با استحکام بالا
چگالی فقط 1/4 میله های فولادی (2.2 گرم در سانتی متر ⊃3 ؛) است ، اما مقاومت کششی می تواند به 500 ~ 900MPa (برخی از محصولات بیش از 1000MPa) برسد ، که 2.5 ~ 1.5 برابر میله های فولادی HRB400 است.
مدول الاستیک ≥ 40gpa ، اگرچه پایین تر از میله های فولادی است ، اما کنترل تغییر شکل را می توان از طریق طراحی ساختاری بهینه کرد.
مقاومت در برابر خوردگی عالی
مقاوم در برابر یون های کلرید ، اسید و قلیایی و خوردگی آب دریا ، مناسب برای محیط های خورنده مانند گیاهان شیمیایی و پروژه های دفاعی ساحلی ، با طول عمر بسیار زیاد از فولاد سنتی.
مقاوم در برابر کربن سازی و یخ زدگی ، کاهش هزینه های نگهداری.
تنوع عملکردی
غیر مغناطیسی/غیر رسانا: مناسب برای سناریوهای خاص مانند نیروگاههای هسته ای و اتاقهای MRI پزشکی.
پایداری حرارتی خوب: ضریب انبساط حرارتی نزدیک به بتن است و استحکام پیوند قوی تر است.
عملکرد انتقال موج قوی: بدون نیاز به درمان عواملی مورد نیاز ، مناسب برای امکاناتی مانند ایستگاه های رادار.
راحتی ساختمانی
شکل و طول قابل تنظیم ، اتصال آسان در سایت ، کاهش شدت نیروی کار.
سبک وزن ، آسان برای کنترل و نصب.
2 、 زمینه های کاربردی و موارد معمولی
تقویت و تعمیر ساختمان
تقویت پل/کف: دوام و ظرفیت بارگذاری را افزایش می دهد و عمر خدمات را گسترش می دهد.
ترمیم ساختمانهای تاریخی: ارائه پشتیبانی ساختاری بدون آسیب رساندن به ظاهر اصلی.
مهندسی دریایی
سکوی حوض/خارج از کشور: مقاوم در برابر خوردگی آب دریا و فرسایش اسپری نمکی.
آب شکن: در برابر فرسایش آب دریا مقاومت می کند و فرکانس نگهداری را کاهش می دهد.
زیرساخت
جاده ها/تونل ها: راه حل های تقویت پایدار طولانی مدت برای کاهش خطرات حل و فصل ارائه دهید.
مهندسی محافظت از آب: مقاوم در برابر فرسایش آب ، مناسب برای سناریوهایی مانند سدها و کانال ها.
محیط ویژه
ناحیه شیمیایی: مقاوم در برابر خوردگی شیمیایی ، محافظت از ساختارها در برابر فرسایش.
تصفیه خانه الکترولیتی/فاضلاب فاضلاب: مقاوم در برابر خوردگی اسید و قلیایی ، بهبود طول عمر تجهیزات.
ساختمان سبز
ساختمانهای صرفه جویی در مصرف انرژی: مصرف مواد را کاهش داده و با روند کم کربن مطابقت داشته باشد.
ساختمانهای کربن صفر: به دستیابی به اهداف بی طرفی کربن کمک کنید.
3 、 وضعیت بازار و روند توسعه
اندازه بازار
پیش بینی می شود که اندازه بازار جهانی تا سال 2029 به 450 میلیون دلار آمریکا برسد و نرخ رشد سالانه 11.5 ٪ باشد.
منطقه آسیا و اقیانوسیه (به ویژه چین و هند) سریعترین رشد تقاضای زیرساخت ها را دارد.
تولید کنندگان اصلی
Mateenbar ، MRG Composites و سایر شرکت ها تقریباً 56 ٪ از سهم بازار را اشغال می کنند ، در حالی که شرکت های داخلی مانند فناوری Sinoma به تدریج در حال افزایش هستند.
عوامل محرک
پشتیبانی از سیاست: ساختمان سبز و سیاست های سازگار با محیط زیست تقاضا را به دنبال دارد.
بهینه سازی هزینه: بهبود فرآیندهای تولید برای کاهش هزینه های مواد.
بهبود عملکرد: استفاده از الیاف مدول با استحکام بالا و بالا ، زمینه های برنامه را گسترش می دهد.
روندهای فناوری
تولید کم هزینه: توسعه فناوری اکستروژن مداوم برای بهبود کارایی تولید.
بهینه سازی عملکرد: مدول الاستیک (هدف بالاتر از 50GPA) را بهبود بخشید و رزین های مقاوم در برابر درجه حرارت بالا را ایجاد کنید.
مواد هوشمند: سنسورهای یکپارچه برای دستیابی به نظارت بر سلامت ساختاری.
4 、 استانداردها و مشخصات
ظاهر و اندازه
طراحی کاملاً پیچیده سطح ، با شکل نخ مرتب و بدون حباب یا ترک.
قطر اسمی 10-36 میلی متر است و مشخصات متداول شامل 20 میلی متر ، 22 میلی متر ، 25 میلی متر و غیره است.
انحراف صافی 3 ≤ 5 میلی متر در متر (بسته به قطر) است.
خاصیت مکانیکی
استحکام کششی: 900 mpa 500 ≥ (بسته به قطر و فرآیند).
مدول الاستیک: 40gpa.
قدرت برشی: 110mpa.
فشار کششی نهایی: 1.2 ≥.
روش تست
آزمایش چگالی مطابق با GB/T 1463 انجام می شود.
عملکرد کششی باید با GB/T26743 مطابقت داشته باشد.
مقاومت برشی مطابق با JG/T 406 اجرا می شود.
مشخصات کاربرد
مهندسی حفاری: تقویت GFRP برای پشتیبانی از اجزای پرتو استفاده نمی شود و دیوارهای مداوم زیرزمینی فقط برای پشتیبانی موقت استفاده می شود.
تقویت مخلوط: در صورت نیاز به کنترل تغییر شکل ، تقویت GFRP و تقویت مخلوط فلزی باید ترجیح داده شود.
5 、 چشم انداز آینده
ساختمان هوشمند
سنسورهای فیبر نوری یکپارچه برای نظارت بر زمان واقعی استرس ساختاری و کرنش ، تقویت ایمنی.
مهندسی محیط زیست شدید
با استفاده از خواص مقاوم در برابر خوردگی و سبک وزن ، در سناریوهای عمیق ، قطبی و دیگر اعمال می شود.
اقتصاد دایره ای
برای تقویت پایداری مواد ، ماتریس رزین قابل بازیافت را توسعه دهید.
هزینه رقابت
با افزایش تولید و نوآوری تکنولوژیکی ، می توان هزینه ها را در طی 1.5 برابر میله های فولادی کاهش داد و روند جایگزینی را تسریع کرد.
6 、 چالش ها و اقدامات متقابل
مسئله هزینه
هزینه فعلی حدود 2-3 برابر میله های فولادی است و باید از طریق یارانه های سیاست و تولید در مقیاس بزرگ کاهش یابد.
فناوری اتصال
برای اطمینان از یکپارچگی ساختاری ، لنگرها و اتصالات تخصصی ایجاد کنید.
داده های عملکرد بلند مدت
نظارت بر مهندسی واقعی ، داده های عملکرد را برای بیش از 20 سال جمع آوری کرده و اعتماد به نفس بازار را تقویت کنید.
میله های نخ GFRP ، با مزایای عملکرد منحصر به فرد خود ، به تدریج از 'مواد جایگزین' به 'مواد اصلی' 'در حال تحول هستند و راه حل های ایمن تر ، با دوام تر و سازگار با محیط زیست را برای زمینه مهندسی ارائه می دهند. با پیشرفت فناوری و بهینه سازی هزینه ، چشم انداز کاربرد آن حتی گسترده تر می شود.