Näkymät: 0 Kirjoittaja: Sivuston editori Julkaisu Aika: 2025-06-12 Alkuperä: Paikka
Lasikuituvahvistuksen mekaaniset suorituskyvyn muutokset ja palonsuojausvaatimukset korkean lämpötilan ympäristössä
1 、 Lasikuituvahvistuksen mekaanisten ominaisuuksien muutokset korkean lämpötilan ympäristössä
Lasikuituvahvistuksen mekaaniset suorituskyvyn muutokset korkean lämpötilan ympäristössä osoittavat ilmeisiä vaiheominaisuuksia, jotka ilmenevät erityisesti kuten:
Matala lämpötila-alue (100-200 ℃)
Suorituskyvyn muutokset: Vahvuus- ja joustava moduuli vähenevät hitaasti noin 10% -15%.
Mekanismi: Korkea lämpötila tehostaa lasikuitumolekyylien lämpöliikettä, mikä johtaa molekyylien välisten voimien heikentymiseen kuitujen välillä, mutta kemiallisia sidoksia ei ole vielä tuhoutunut.
Tietotuki: Kokeet ovat osoittaneet, että lasikuituvahvistuksen vetolujuuden pidätysaste on noin 85% -90% 200 ℃.
Keskikokoisen lämpötilan alue (200-300 ℃)
Suorituskyvyn muutokset: Suorituskyky vähenee merkittävästi, ja vetolujuus vähenee 30% -50% ja elastisen moduulin merkittävämpi lasku.
Mekanismi: Kemialliset sidokset (kuten Si-O-sidokset) alkavat rikkoa, kuitumolekyylirakenteen depolymeroivat ja rajapinnan sidoslujuus heikentyvät.
Tietotuki: 300 ℃: lla vetolujuus voi laskea alle 50%: iin normaalista lämpötilan arvosta, kun taas pidennys kasvaa, mutta laakerin kapasiteetti pienenee.
Korkea lämpötila -alue (> 300 ℃)
Suorituskyvyn muutokset: Pehmentäminen, sulaminen ja jopa palaminen, täysin mekaanisten ominaisuuksien menettäminen.
Mekanismi: Hartsimatriisi läpäisee lämpöhajoamisen, kuidun rakenne hajoaa ja materiaali läpikäyvät hiilihappoja tai palamisreaktioita.
Tietotuki: Kun lämpötila ylittää 400 ℃, lasikuituvahvistus voi menettää eheytensä hartsien hajoamisesta johtuen.
Vertailevat edut teräspalkkeihin
Korkean lämpötilankestävyys: Lasikuituvahvistus ei palaa avoimella liekillä alle 300 ℃, kun taas teräsvahvikkeet saattavat kokea yli 600 ℃: n lujuuden äkillisen laskun oksidikerroksen kuorimisen vuoksi.
Liekinesto: Lasikuituvahvistuksen lopullinen happiindeksi (LOI) on noin 26% -35%, mikä on parempi kuin tavalliset polymeerimateriaalit.
2 、 Palonsuojauksen suunnitteluvaatimukset lasikuituvahvistukselle korkean lämpötilan ympäristöissä
Lasikuituvahvistuksen turvallisuuden varmistamiseksi korkean lämpötilan ympäristöissä palosuojauksen suunnittelun tulisi noudattaa seuraavia perusperiaatteita:
Palontorjunta -asetusten rakennusten noudattaminen
Paloosasto: 'Rakennusten palonsuojaussuunnittelun ' (GB 50016) koodin mukaan paloosastot on jaettu yhden tarinan tehdasrakennuksiin, joiden pinta -ala on ≤ 3000 neliömetriä ja monin tarinan rakennuksia, joiden pinta -ala on ≤ 2000 neliömetriä.
Palonkestävyyden luokitus: Nivelten tehdasrakennuksen palonkestävyysluokitus ei saa olla alhaisempi kuin kaksi tasoa, ja palonkestäviä osioita, joiden palonkestävyysraja on ≥ 2,0 tuntia, on käytettävä avainalueilla (kuten sulatusosasto).
Materiaali- ja rakennusvaatimukset
Palontorjunta: Korkean lämpötilan alueiden (kuten uunin työpajat) ja muiden alueiden tulisi käyttää palonkestäviä osiot, joiden palonkestävyysraja on ≥ 2,0 tuntia, ja ovien ja ikkunoiden tulisi käyttää luokan B palonkestäviä ovia ja ikkunoita.
Rakennesuojaus: Lasikuituvahvikkeelle, joka on alttiina korkeille lämpötiloille, kalsiumsilikaattilevy (palonkestävä 4 tunnin ajan) tai keraamista kuituhuovaa voidaan käyttää käärimiseen ja suojaamiseen.
turvallinen evakuoiva muotoilu
Poistumisasetus: Jokaisessa kerroksessa tulisi olla vähintään 2 turvallisuus uloskäyntiä, ja evakuointietäisyyden tulisi olla ≤ 60 m (yksittäisille kerroksille) tai ≤ 40m (useille kerroksille).
Evakuointimerkit: Asenna fluoresoivat evakuointiindikaattorit, jotta varmistetaan ≥ 10 metrin näkyvyys sähkökatkon jälkeen.
Palontorjuntalaitoksen kokoonpano
Palonmuutosjärjestelmä: Korkean lämpötilan työpaja on varustettu automaattisella sprinklerin sammutusjärjestelmällä tai kaasun palonmuutosjärjestelmällä, jonka vedenkulutus on ≥ 10 litraa/s · ㎡.
Hälytyslaite: Asenna lineaarinen lämpötilan ilmaisin, jonka hälytyslämpötila on asetettu 58 ℃ (käyttölämpötila 72 ℃).
3 、 Tapaustutkimus korkean lämpötilan suorituskyvyn optimoinnista ja palonsuojausta koskevasta suunnittelusta
Suorituskyvyn optimointitekniikat
Pintakäsittely: Korkean lämpötilan kestävien pinnoitteiden (kuten silikonihartsin) ruiskuttaminen voi lisätä lujuuden pidätysnopeutta yli 60%: iin 300 ℃: lla.
Komposiittimodifikaatio: Alumiinioksidi- tai piikarbidihiukkasten lisääminen pehmenemislämpötilan nostamiseksi yli 500 ℃.
Tekniikan sovellusesimerkit
Valtameren alusta: Kääritetyn GFRP -vahvistuksen ja UHPC: n yhdistelmärakenteen omaksuminen, sitoutumislujuus paranee hiekkapuhaltimen hoidolla ja jäännöslujuus on ≥ 40% 1200 ℃ palon leivontakokeen jälkeen.
Tunnelin tuki: Vaihekaasumateriaalien upottaminen (PCM) palontorjuntakerroksessa lämpöä ja viivästyttää lämpötilan johtavuutta, vähentäen vahvistuksen pintalämpötilaa 50% -70%.
4 、 Tutkimusrajat ja tavanomaiset ehdotukset
Suorituskyvyn arviointimenetelmä
Lämpömekaaninen kytkentämalli: Lämpöjohtavuusyhtälön ja konstitutiivisen suhteen yhdistäminen ennustaa vahvistusmateriaalien jännitys-venymäkäyttäytymisen korkeissa lämpötiloissa.
Jäännöslujuuskoe: Kun palokäyrä on lämmitetty ISO 834 -standardin mukaisesti, testaa vahvistusmateriaalin jäännösvetolujuus.
Vakioparannussuunta
Ylimääräiset korkean lämpötilan suorituskyvyn indikaattorit: Lisää 300 ℃: n ja 60 minuutin jäännöslujuusvaatimukset 'lasikuituvahvistettuihin baareihin maa- ja vesirakennukseen' (JG/T 406).
Erityinen osio palonsuojaussuunnittelusta: Kehitä erikoistuneita palonsuojaussuunnitteluohjeita lasikuituvahvistettujen rakenteiden suhteen, mikä selventää suojakerroksen paksuuden ja palonkestävyyden rajan välistä vastaavuutta.
Materiaalimuutoksen, rakenteellisen optimoinnin ja tavanomaisen parantamisen avulla lasikuituvahvistuksen sovellettavuutta korkean lämpötilan ympäristöissä voidaan parantaa huomattavasti, mikä tarjoaa turvallisempia ratkaisuja aloille, kuten kemian tekniikka, kuljetus ja merenkulku.
