| مقدار: | |
|---|---|
تجزیه و تحلیل جامع از میله های پلیمر تقویت شده فیبر شیشه ای (GFRP)
1 、 تعریف و ترکیب
تقویت کننده پلیمر تقویت شده با فیبر شیشه ای (GFRP) نوع جدیدی از مواد متشکل از الیاف شیشه ای با کارایی بالا و ماتریس رزین ، به طور خلاصه به عنوان تقویت GFRP است. اجزای اصلی آن شامل موارد زیر است:
مواد تقویت کننده: کلاس الکترونیکی یا کلاس S کلاس بدون استفاده از فیبر شیشه ای بدون قلیایی با محتوای قلیایی کمتر از 1 ٪.
مواد ماتریس: رزین اپوکسی ، رزین وینیل و غیره ، با فرآیند سیم پیچ اکستروژن با ماده پخت تشکیل شده است.
ویژگی های ظاهری: بدنه میله کامل ، سطح یکنواخت بدون ترک ، شکل نخ مرتب ، مطابق با استانداردهایی مانند 'میله های تقویت شده با فیبر شیشه ای برای مهندسی عمران' (JG/T 406-2013).
2 、 مزایای عملکرد اصلی
سبک وزن و با استحکام بالا
چگالی فقط 1/4 میله های فولادی (1.5 ~ 1.9 گرم در سانتی متر ⊃3 ؛) است ، اما مقاومت کششی بهتر از میله های فولادی معمولی است ، 20 ٪ بیشتر از میله های فولادی با همان مشخصات و مقاومت در برابر خستگی بسیار عالی است.
مقاومت در برابر خوردگی
مقاوم در برابر اسید و قلیایی ، یونهای کلرید و فرسایش محلول pH کم ، به ویژه برای محیط های خورنده مانند تصفیه خانه های دریایی ، شیمیایی و فاضلاب ، با عمر طراحی تا 100 سال مناسب است.
عایق الکترومغناطیسی
مواد غیر مغناطیسی با نفوذپذیری موج مغناطیسی قوی ، مناسب برای سناریوهایی مانند اتاق های رزونانس مغناطیسی هسته ای ، دیواره های جداسازی الکتریکی ، مراکز داده و غیره که نیاز به جلوگیری از تداخل الکترومغناطیسی دارند.
عملکرد ترمودینامیکی
ضریب انبساط حرارتی نزدیک به بتن است و استحکام پیوند قوی است. پایداری بعدی تحت استرس حرارتی ، هدایت غیر حرارتی ، مهار شعله و ضد استاتیک.
قابلیت طراحی
با تنظیم محتوای فیبر شیشه ای ، فرمول رزین و فرآیند قالب گیری ، اشکال مختلفی مانند میله های مستقیم ، همزن مارپیچ و میله های خرپا می توانند برای برآورده کردن نیازهای طراحی ساختاری پیچیده سفارشی شوند.
3 、 زمینه های برنامه
مهندسی ژئوتکنیک
میله های لنگر سنتی فولادی را برای تونل ، شیب و تقویت مترو جایگزین کنید ، مشکل خوردگی میله های لنگر فولادی را حل کرده و خطرات ساخت و ساز (مانند گل و لای آب) را کاهش دهید.
ساخت و ساز بتونی
روسازی مداوم تقویت شده: بر اشکال خوردگی فولادی غلبه می کند و ظرفیت تحمل بالایی و دوام پیاده رو را حفظ می کند.
مهندسی پل: برای ساخت و ساز ، تقویت و نگهداری جدید ، برای مقاومت در برابر تنش/فشار و گسترش عمر خدمات سازه ها استفاده می شود.
صحنه خاص
مهندسی دفاعی حوض/ساحلی: در برابر خوردگی آب دریا مقاومت کنید و هزینه های نگهداری را کاهش دهید.
اتاق رزونانس مغناطیسی هسته ای: مواد غیر مغناطیسی برای جلوگیری از تداخل تجهیزات.
دیوار جداسازی الکتریکی: از تداخل الکترومغناطیسی جلوگیری می کند و ایمنی تجهیزات را تضمین می کند.
مهندسی زیرزمینی
تونل سازی سپر مترو: قفس تقویت کننده فایبرگلاس را می توان مستقیماً توسط دستگاه تونل سازی سپر برش داد و از شکستن دستی دیوارهای مداوم و کوتاه کردن دوره ساخت و ساز بیش از 30 ٪ جلوگیری کرد.
4 、 وضعیت بازار و روندها
اندازه بازار: فروش جهانی تاندون GFRP در سال 2021 به 710 میلیون دلار آمریکا رسیده است که انتظار می رود در سال 2028 به 1.1 میلیارد دلار افزایش یابد ، با نرخ رشد سالانه 6.2 ٪.
توزیع منطقه ای: منطقه آسیا و اقیانوسیه دارای 42 ٪ سهم بازار (رانده شده توسط تقاضا از چین و هند) است ، در حالی که آمریکای شمالی و اروپا هر یک 24 ٪ دارند.
بخش های پایین دست: پل ها/درگاه ها 34 ٪ از بازار را تشکیل می دهند و به دنبال آن تونل ها ، متروها و پروژه های محافظت از آب.
عوامل محرک: افزایش سرمایه گذاری در ساخت و ساز زیرساخت ها ، ارتقاء سیاست های زیست محیطی و نوآوری تکنولوژیکی (مانند کاربرد الیاف با استحکام بالا).
5 、 محدودیت ها و راه حل ها
مواد شکننده: در حین ساخت و ساز ، باید به طول دامان توجه شود و برای اطمینان از ثبات ممکن است خرپا های فولادی قابل جابجایی اضافه شود.
مسئله هزینه: قیمت واحد کمی بالاتر از میله های فولادی است ، اما راندمان کلی ساخت و ساز ، هزینه های نگهداری و طول عمر طولانی منجر به اثربخشی قابل توجه در کل چرخه عمر می شود.
6 、 چشم انداز آینده
عملکرد بالا: توسعه فرمول های مقاوم در برابر مدول بالا و درجه بالا ، در مزارع مانند مهندسی اقیانوس و ساخت قطبی گسترش می یابد.
ارتقاء استاندارد سازی: استانداردهای صنعت (مانند GB/T 30022-2013 روش های تست مکانیکی) را بهبود بخشید و پذیرش بازار را تقویت کنید.
موقعیت یابی مصالح ساختمانی سبز: مطابق با اهداف بی طرفی کربن ، جایگزین کردن میله های سنتی فولادی ، کاهش مصرف منابع و آلودگی محیط زیست.
نتیجه گیری: میله های تقویت شده فایبرگلاس به تدریج به دلیل مقاومت در برابر خوردگی عالی ، سبک وزن و استحکام بالا و خاصیت عایق الکترومغناطیسی ، به یک ماده انقلابی در زمینه مهندسی عمران تبدیل می شوند. با تکرار تکنولوژیکی و گسترش بازار ، سناریوهای کاربرد آن همچنان به گسترش می پردازند و راه حل های کارآمدتر و پایدار تری برای ساخت زیرساخت های جهانی ارائه می دهند.