| כמות: | |
|---|---|
ניתוח מלא של מוטות פלסטיק מזוין של סיבי זכוכית (GFRP)
1 、 מאפייני תמציות ומאפייני ליבה של חומרים
פלסטיק מחוזק פיברגלס (GFRP) הוא חומר מורכב העשוי סיבי זכוכית כחיזוק ושרף (כמו שרף אפוקסי ושרף ויניל) כמטריצה, המיוצרת באמצעות תהליכי שחול או סלילה. יתרונות הליבה שלה כוללים:
קל משקל וחוזק גבוה
הצפיפות היא רק 1/4 מוטות פלדה (1.5 ~ 1.9 גרם/ס'מ ⊃3;), אך חוזק המתיחה יכול להגיע פי 2 ~ 4 מזה של מוטות פלדה HRB400 (חלק מהמוצרים יש חוזק מתיחה העולה על 1000 מ'ש).
המודולוס האלסטי הוא בערך 40GPA, הנמוך מזה של מוטות הפלדה, אך ניתן לבצע אופטימיזציה של בקרת עיוות באמצעות תכנון מבני.
עמידות בפני קורוזיה מעולה
עמיד בפני יוני כלוריד, חומצה ואלקלי וקורוזיה של מי ים, המתאימים לסביבות מאכלות כמו צמחים כימיים ופרויקטים להגנה על החוף, כאשר אורך חיים חורג בהרבה מפלדה מסורתית.
עמיד בפני פחמימות והפשרה הקפאה, ומפחית את עלויות התחזוקה.
גיוון פונקציונלי
לא מגנטי/לא מוליך: מתאים לתרחישים מיוחדים כמו תחנות כוח גרעיניות וחדרי MRI רפואיים.
יציבות תרמית טובה: מקדם ההתרחבות התרמית קרוב לזו של בטון, וכוח ההדבקה חזק יותר.
ביצועי העברת גל חזקים: אין צורך בטיפול דמגטיזציה, המתאים למתקנים כמו תחנות מכ'ם.
נוחות בנייה
צורה ואורך הניתנים להתאמה אישית, קשירה קלה באתר, ומפחיתה את עוצמת העבודה.
קל משקל, קל לטפל ולהתקין.
2 、 שדות יישומים ומקרים טיפוסיים
הנדסה אזרחית
תמיכה בחפירה: החלף כלוב פלדה כדי למנוע את הסיכון לשבירת מכונות מנהור מגן והפחתת תאונות בוץ ומים.
גשרים ומנהרות: הפחיתו את המשקל המבני, משפרים את העמידות ואת עלויות התחזוקה הנמוכות.
חיזוק כבישים: משמש לריצוף ולריצוף סיפון גשר לשיפור יכולת הנשיאה.
הנדסה ימית
פלטפורמת Dock/Offshore: עמידה בפני קורוזיה של מי ים, הרחבת חיי השירות.
שובר גלים: מתנגד לשחיקת מי הים ומפחית את תדירות התחזוקה.
תעשייה כימית והגנה על הסביבה
מפעל לטיפול בשפכים: עמיד לשחיקה כימית, ומבטיח בטיחות מבנית.
תא אלקטרוליטי: עמיד בפני קורוזיה של חומצה ואלקלי, שיפור תוחלת החיים של ציוד.
בניין ירוק
מבנים לחיסכון באנרגיה: הפחיתו את צריכת החומרים ותואמים את המגמה הנמוכה בפחמן.
שיקום מבנים היסטוריים: מתן תמיכה מבנית מבלי לפגוע במראה המקורי.
סביבה מיוחדת
הנדסה צבאית: עמיד בפני השפעה, עמיד בפני קורוזיה, המתאים למתקנים מוסתרים.
מתקנים רפואיים: חומרים לא מגנטיים כדי למנוע הפרעה לציוד דיוק.
3 、 סטטוס שוק ומגמות פיתוח
גודל שוק
זה צפוי כי גודל השוק העולמי יגיע ל -450 מיליון דולר ארה'ב עד שנת 2029, עם קצב צמיחה שנתי מורכב של 11.5%.
באזור אסיה הפסיפיק (במיוחד סין והודו) יש את הצמיחה המהירה ביותר בביקוש התשתיות.
מפיקים עיקריים
Mateenbar, MRG מרוכבים וחברות אחרות תופסים כ -56% מנתח השוק, בעוד שמפעלים מקומיים כמו טכנולוגיית סינומה עולים בהדרגה.
גורמי נהיגה
תמיכה במדיניות: בנייה ירוקה ומדיניות חומרית ידידותית לסביבה מניעים את הביקוש.
אופטימיזציה על עלויות: שיפור תהליכי הייצור להפחתת עלויות החומר.
שיפור ביצועים: יישום סיבי מודולוס בעלי חוזק גבוה ומרחיב את שדות היישום.
מגמות טכנולוגיות
ייצור בעלות נמוכה: פיתוח טכנולוגיית שחול רציפה לשיפור יעילות הייצור.
אופטימיזציה לביצועים: שפר את המודולוס האלסטי (היעד מעל 50GPA) ופתח שרפים עמידים לטמפרטורה גבוהה.
חומרים חכמים: חיישנים משולבים להשגת ניטור בריאות מבני.
4 、 סטנדרטים ומפרטים
תקן בינלאומי
FIB קובע כי חוזק המתיחה של חיזוק GFRP יהיה ≥ 1000MPA, והמודולוס האלסטי יהיה 40-55GPA.
בדיקת עמידות בפני קורוזיה כימית דורשת אובדן חוזק של ≤ 10%.
סטנדרט אמריקאי
סדרת ACI 440 דורשת גורם הפחתת חוזק תכנון של 0.5-0.6 ובדיקת עמידות בפני קורוזיה כימית (אובדן חוזק ≤ 10%).
סטנדרטים סיניים
JGJ/T 336-2016 קובע כי חוזק המתיחה האולטימטיבי לטווח הקצר של חיזוק GFRP יהיה ≥ 1000MPA, ועובי שכבת ההגנה על בטון יהיה ≥ 20 מ'מ (סביבת Class I).
JG/T 406-2013 מציין כי חוזק המתיחה הוא ≥ 550MPA וחוזק הגזירה הוא ≥ 110MPA.
5 、 סיכויים עתידיים
בניין אינטליגנטי
חיישני סיבים אופטיים משולבים לניטור בזמן אמת אחר לחץ ומתח מבני, ומשפרים את הבטיחות.
הנדסה סביבתית קיצונית
מיושם בתרחישים עמוקים, קוטביים ואחרים, תוך שימוש בתכונות עמידות בפני קורוזיה וקל משקל.
כלכלה מעגלית
פיתוח מטריצת שרף למחזור כדי לשפר את הקיימות החומרית.
עלות תחרותיות
על ידי קנה מידה של ייצור וחדשנות טכנולוגית, ניתן להפחית את העלויות תוך פי 1.5 מזו של מוטות פלדה, מה שמאיצב את תהליך ההחלפה.
6 、 אתגרים ואמצעי נגד
סוגיית עלות
העלות הנוכחית היא פי 2-3 מזו של מוטות פלדה, והיא צריכה להיות מופחתת באמצעות סובסידיות מדיניות וייצור בקנה מידה גדול.
טכנולוגיית חיבור
פיתוח עוגנים ומחברים מיוחדים כדי להבטיח שלמות מבנית.
נתוני ביצועים לטווח הארוך
חיזוק ניטור הנדסי בפועל, צבר נתוני ביצועים במשך למעלה מעשרים שנה ושפר את אמון השוק.
חיזוק פיברגלס, עם יתרונות הביצועים הייחודיים שלו, מתפתח בהדרגה מחומר 'תחליף ' לחומר מיינסטרימי ', ומספק פתרונות בטוחים יותר, עמידים יותר וידידותיים לסביבה לתחום ההנדסי. עם קידום הטכנולוגיה ואופטימיזציה של עלויות, סיכויי היישום שלה יהפכו רחבים עוד יותר.