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Analyse de profondeur du renforcement fileté GFRP dans les matériaux composites renforcés en fibre de verre
1 、 Essence et caractéristiques de base des matériaux
Le renforcement fileté du GFRP est un matériau composite renforcé avec des fibres de verre et de la résine (comme la résine époxy et la résine vinyle) comme matrice, fabriquée par le processus d'extrusion. La surface est conçue avec des fils complets pour améliorer les performances de liaison avec du béton. Ses avantages de base comprennent:
Léger et à haute résistance
La densité n'est que de 1/4 de barres en acier (1,9 ~ 2,2 g / cm ⊃3;), mais la résistance à la traction peut atteindre 500 ~ 900MPA (certains produits dépassent 1000mPa), ce qui est 1,5 ~ 2,5 fois celui des barres en acier HRB400.
Module élastique ≥ 40gpa, bien que inférieur à celui des barres en acier, le contrôle de la déformation peut être optimisé grâce à la conception structurelle.
Excellente résistance à la corrosion
Résistant aux ions du chlorure, à l'acide et à l'alcali et à la corrosion de l'eau de mer, adaptés à des environnements corrosifs tels que les usines chimiques et les projets de défense côtière, avec une durée de vie dépassant de loin l'acier traditionnel.
Résistant à la carbonisation et au gel-dégel, réduisant les coûts de maintenance.
Diversité fonctionnelle
Non magnétique / non conducteur: adapté à des scénarios spéciaux tels que les centrales nucléaires et les salles d'IRM médicales.
Bonne stabilité thermique: le coefficient d'expansion thermique est proche de celui du béton, et la résistance à la liaison est plus forte.
Performances de transmission à ondes fortes: aucun traitement de démagnétisation requis, adapté aux installations telles que les stations radar.
Commodité de la construction
Forme et longueur personnalisables, liaison facile sur place, réduisant l'intensité du travail.
Léger, facile à manipuler et à installer.
2 、 champs d'application et cas typiques
Renforcement et réparation du bâtiment
Renforcement du pont / plancher: améliore la durabilité et la capacité de charge, prolongeant la durée de vie.
Restauration des bâtiments historiques: fournir un soutien structurel sans endommager l'apparence d'origine.
génie maritime
Plateforme de quai / offshore: résistant à la corrosion de l'eau de mer et à l'érosion des sprays salin.
Breakwater: résiste à l'érosion de l'eau de mer et réduit la fréquence de maintenance.
infrastructure
Routes / tunnels: fournir des solutions de renforcement stable à long terme pour réduire les risques de règlement.
Ingénierie de conservation de l'eau: résistant à l'érosion de l'eau, adaptée à des scénarios tels que les barrages et les canaux.
Environnement spécial
Zone chimique: résistant à la corrosion chimique, protégeant les structures de l'érosion.
Plante de traitement des cellules / eaux usées électrolytiques: résistant à la corrosion acide et alcaline, améliorant la durée de vie des équipements.
Bâtiment vert
Bâtiments d'économie d'énergie: Réduisez la consommation de matériaux et conformez-vous à la tendance à faible teneur en carbone.
Zéro bâtiments en carbone: aider à atteindre les objectifs de neutralité du carbone.
3 、 État du marché et tendances de développement
Taille du marché
On s'attend à c5 que la taille du marché mondial atteigne 450 millions de dollars américains d'ici 2029, avec un taux de croissance annuel composé de 11,5%.
La région Asie-Pacifique (en particulier la Chine et l'Inde) a la croissance la plus rapide de la demande d'infrastructures.
Principaux producteurs
Mateenbar, MRG Composites et d'autres sociétés occupent environ 56% de la part de marché, tandis que les entreprises nationales telles que la technologie Sinome augmentent progressivement.
Facteurs moteurs
Support politique: Green Building et Politiques matérielles respectueuses de l'environnement stimulent la demande.
Optimisation des coûts: améliorer les processus de production pour réduire les coûts des matériaux.
Amélioration des performances: l'application des fibres de module haute résistance et élevés étend les champs d'application.
Tendances technologiques
Production à faible coût: développer une technologie d'extrusion continue pour améliorer l'efficacité de la production.
Optimisation des performances: améliorez le module élastique (cible supérieure à 50gpa) et développez des résines résistantes à haute température.
Matériaux intelligents: capteurs intégrés pour obtenir une surveillance structurelle de la santé.
4 、 Normes et spécifications
Apparence et taille
Conception entièrement filetée de surface, avec une forme de fil soignée et pas de bulles ou de fissures.
Le diamètre nominal est de 10 à 36 mm, et les spécifications couramment utilisées comprennent 20 mm, 22 mm, 25 mm, etc.
L'écart de rectitude est ≤ 3 ~ 5 mm / m (selon le diamètre).
propriété mécanique
Force de traction: ≥ 500 ~ 900MPA (selon le diamètre et le processus).
Module élastique: ≥ 40gpa.
Force de cisaillement: ≥ 110MPA.
Souche de traction ultime: ≥ 1,2%.
Méthode d'essai
Le test de densité doit être effectué conformément à GB / T 1463.
Les performances de traction doivent être conformes à GB / T26743.
La résistance au cisaillement doit être exécutée conformément à JG / T 406.
Spécifications d'application
Ingénierie d'excavation: le renforcement du GFRP n'est pas utilisé pour soutenir les composants du faisceau, et les murs continus souterrains ne sont utilisés que pour le support temporaire.
Renforcement mixte: Lorsqu'il y a une exigence de contrôle de déformation, le renforcement du GFRP et le renforcement d'acier sont préférés.
5 、 Perspectives futures
Bâtiment intelligent
Capteurs à fibre optique intégrés pour la surveillance en temps réel de la contrainte structurelle et de la souche, améliorant la sécurité.
Génie environnemental extrême
Appliqué dans des scénarios en haute mer, polaire et autres, en utilisant des propriétés résistantes à la corrosion et légères.
économie circulaire
Développer la matrice de résine recyclable pour améliorer la durabilité des matériaux.
compétitivité des coûts
En augmentant la production et l'innovation technologique, les coûts peuvent être réduits à 1,5 fois celui des barres d'acier, accélérant le processus de substitution.
6 、 Défis et contre-mesures
Problème de coût
Le coût actuel est d'environ 2 à 3 fois celui des barres en acier, et elle doit être réduite grâce aux subventions politiques et à la production à grande échelle.
Technologie de connexion
Développer des ancres et des connecteurs spécialisés pour assurer l'intégrité structurelle.
Données de performance à long terme
Renforcer la surveillance réelle de l'ingénierie, accumuler des données de performance pendant plus de 20 ans et améliorer la confiance du marché.
Les barres filetées GFRP, avec leurs avantages de performance uniques, évoluent progressivement de 'Matériaux alternatifs ' à 'MATÉRIAUX traditionnels ', offrant des solutions plus sûres, plus durables et respectueuses de l'environnement pour le champ d'ingénierie. Avec l'avancement de la technologie et l'optimisation des coûts, ses perspectives d'application deviendront encore plus larges.