| مقدار: | |
|---|---|
تجزیه و تحلیل عمق تقویت FRP مقاوم در برابر خوردگی
1 、 جوهر و ویژگی های اصلی مواد
تقویت FRP مقاوم در برابر خوردگی (تقویت کننده کامپوزیت تقویت شده با فیبر) یک ماده کامپوزیت است که از الیاف با کارایی بالا (مانند فیبر شیشه ای ، فیبر کربن) و ماتریس آلی (مانند رزین اپوکسی ، رزین وینیل) از طریق فرآیندهای اکستروژن یا سیم پیچ ، با ویژگی های اصلی زیر:
سبک وزن و با استحکام بالا
چگالی تنها 1/4 میله های فولادی (1.5-2.2 گرم در سانتی متر ⊃3 ؛) است ، اما مقاومت کششی می تواند به 500-900MPa (برخی از محصولات بیش از 1000MPa) برسد ، که 1.5-2.5 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
این می تواند در برابر خوردگی محیط های شیمیایی سخت مانند اسید ، قلیایی و نمک مقاومت کند و زنگ زده یا فاسد نخواهد شد. برای محیط های خورنده مانند گیاهان شیمیایی و پروژه های دفاعی ساحلی مناسب است.
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 مواد تقویت کننده فولاد GFRP تا سال 2029 به 450 میلیون دلار آمریکا برسد ، با نرخ رشد سالانه مرکب 11.5 ٪.
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 و چالش های 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.
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 را توسعه دهید.
داده های عملکرد بلند مدت: نظارت بر مهندسی واقعی ، جمع آوری داده های عملکرد برای بیش از 20 سال و افزایش اعتماد به نفس در بازار.
میله های FRP مقاوم در برابر خوردگی ، 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.