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Analyse complète des barres de polymère renforcé de fibres de verre (GFRP)
1 、 Définition et composition
Le renforcement du polymère renforcé de fibres de verre (GFRP) est un nouveau type de matériau composé de fibres de verre haute performance et de matrice de résine, abrégée sous forme de renforcement GFRP. Ses composants principaux comprennent:
Matériel de renforcement: Classe E ou Classe S non cousu non caillot en fibre de verre sans alcali avec une teneur en alcaline inférieure à 1%.
Matériaux matriciels: résine époxy, résine en vinyle, etc., formé par un processus d'enroulement d'extrusion avec agent de durcissement.
Caractéristiques d'apparence: corps à tige fileté complet, surface uniforme sans fissures, forme de fil soigné, conformément aux normes telles que 'Barres renforcées en fibre de verre pour le génie civil ' (JG / T 406-2013).
2 、 Avantages de performance de base
Léger et à haute résistance
La densité n'est que de 1/4 de barres d'acier (1,5 ~ 1,9 g / cm ⊃3;), mais la résistance à la traction est meilleure que les barres d'acier ordinaires, 20% plus élevées que les barres d'acier de la même spécification, et la résistance à la fatigue est excellente.
Résistance à la corrosion
Résistant à l'acide et à l'alcali, les ions chlorure et l'érosion de la solution à faible pH, en particulier adapté aux environnements corrosifs tels que le traitement marin, chimique et des eaux usées, avec une durée de vie allant jusqu'à 100 ans.
Isolation électromagnétique
Matériau non magnétique avec une forte perméabilité des ondes magnétiques, adaptée à des scénarios tels que les salles de résonance magnétique nucléaire, les murs d'isolement électrique, les centres de données, etc. qui nécessitent d'éviter les interférences électromagnétiques.
Performance thermodynamique
Le coefficient d'expansion thermique est proche de celui du béton, et la résistance à la liaison est forte; Stabilité dimensionnelle sous contrainte thermique, conductivité non thermique, ignifuge et anti-statique.
Designabilité
En ajustant la teneur en fibres de verre, la formule de résine et le processus de moulage, diverses formes telles que les barres droites, les étriers en spirale et les barres de ferme peuvent être personnalisées pour répondre aux exigences de la conception structurelle complexe.
3 、 champs d'application
Génie géotechnique
Remplacez les tiges d'ancrage en acier traditionnelles pour le tunnel, la pente et le renforcement du métro, résolvez le problème de la corrosion des tiges d'ancrage en acier et réduisez les risques de construction (tels que les surtensions de boue et d'eau).
structure de béton
Passement renforcé continu: surmonte les inconvénients de la corrosion en acier et maintient une capacité de portage élevée et une durabilité de la chaussée.
Ingénierie des ponts: Utilisé pour la nouvelle construction, le renforcement et l'entretien, pour résister à la tension / pression, et pour prolonger la durée de vie des structures.
Scène spéciale
Dock / Coastal Defence Engineering: Résistez à la corrosion de l'eau de mer et réduisez les coûts d'entretien.
Salle de résonance magnétique nucléaire: matériaux non magnétiques pour éviter les interférences de l'équipement.
Mur d'isolement électrique: empêche les interférences électromagnétiques et assure la sécurité de l'équipement.
génie underground
Durée du bouclier du métro: la cage de renforcement en fibre de verre peut être directement coupée par la machine à tunneling du bouclier, en évitant la rupture manuelle des murs continus et en raccourcissant la période de construction de plus de 30%.
4 、 Statut et tendances du marché
Taille du marché: les ventes mondiales de tendons GFRP ont atteint 710 millions de dollars américains en 2021, qui devrait augmenter à 1,1 milliard de dollars américains en 2028, avec un taux de croissance annuel composé de 6,2%.
Distribution régionale: La région Asie-Pacifique détient une part de marché de 42% (tirée par la demande de Chine et de l'Inde), tandis que l'Amérique du Nord et l'Europe détiennent chacune de 24%.
Secteurs en aval: les ponts / ports représentent 34% du marché, suivis des tunnels, des métros et des projets de conservation de l'eau.
Facteurs moteurs: Investissement accru dans la construction des infrastructures, la promotion des politiques environnementales et l'innovation technologique (comme l'application de fibres à haute résistance).
5 、 Limites et solutions
Matériaux fragiles: Pendant la construction, l'attention doit être accordée à la longueur du tour et les fermes en acier amovibles peuvent devoir être ajoutées pour assurer la stabilité.
Problème des coûts: Le prix unitaire est légèrement plus élevé que celui des barres d'acier, mais l'efficacité globale de la construction, les coûts d'entretien et la durée de vie prolongée entraînent une rentabilité significative tout au long du cycle de vie.
6 、 PROPOSTES FUTURES
Haute performance: développer un module élevé et des formules résistantes à haute température, s'étendant à des champs tels que l'ingénierie océanique et la construction polaire.
Promotion de normalisation: améliorer les normes de l'industrie (telles que les méthodes de test mécanique GB / T 30022-2013) et améliorer l'acceptation du marché.
Position des matériaux de construction verts: conformément aux objectifs de neutralité du carbone, en remplacement des barres d'acier traditionnelles, en réduisant la consommation de ressources et la pollution de l'environnement.
Conclusion: Les barres renforcées en fibre de verre deviennent progressivement un matériau révolutionnaire dans le domaine de l'ingénierie civil en raison de leur excellente résistance à la corrosion, de leurs propriétés légères et élevées et d'isolation électromagnétique. Avec l'itération technologique et l'expansion du marché, ses scénarios d'application continueront de se développer, offrant des solutions plus efficaces et durables pour la construction mondiale des infrastructures.