| količina: | |
|---|---|
Analiza dubine ojačanog polimera (GFRP) ojačanog staklenim vlaknima (GFRP)
1 、 suština i karakteristike materijala
GFRP (staklena armiranog polimera ojačanog polimera) je kompozitni materijal ojačan staklenim vlaknima i smolama, proizvedenim kroz procese ekstruzije ili namota. Njegove temeljne značajke uključuju:
Lagana i visoka čvrstoća
Gustoća je samo 1/4 čeličnih šipki (1,5 ~ 1,9 g/cm ⊃3;), ali čvrstoća zatezanja može doseći 2,5 ~ 4 puta veću od čeličnih šipki HRB400 (poput GFRP šipki promjera od 25 mm, koje imaju zateznu čvrstoću od 1066MPa).
Elastični modul je oko 1/5 od čeličnih šipki (40GPA), a kontrola deformacije mora se optimizirati strukturnim dizajnom.
Izvrsna otpornost na koroziju
Otporni na kloridne ione, kiselinu i alkaliju i koroziju morske vode, pogodne za korozivna okruženja poput kemijskih postrojenja i obalnih obrambenih projekata.
Otporan na karbonizaciju, otpornost na smrzavanje i produženi strukturni životni vijek.
funkcionalna raznolikost
Ne magnetski i neprovodni, pogodni za posebne scenarije poput nuklearnih elektrana i medicinskih MRI soba.
Koeficijent toplinske ekspanzije sličan je onom betona, a čvrstoća vezanja je jača.
2 、 Polja aplikacija i inženjerska vrijednost
građevinski inženjering
Podrška za iskopavanje: Zamijenite čelični kavez kako biste izbjegli rizik od razbijanja stroja za tuneliranje štita i smanjenja nesreća od blata i vode.
Mostovi i tuneli: Smanjite strukturnu težinu, povećavaju izdržljivost i smanjuju troškove održavanja.
morski inženjering
Dokove i offshore platforme: otporan na koroziju morske vode, a životni vijek je daleko veći od tradicionalnog čelika.
Kemijska industrija i zaštita okoliša
Postrojenja za pročišćavanje otpadnih voda i elektrolitičke stanice: otporne na kemijsku eroziju, osiguravajući strukturnu sigurnost.
Zelena zgrada
Očuvanje energije i smanjenje potrošnje u skladu su s trendom razvoja niskog ugljika.
Obnova povijesnih zgrada
Pružiti strukturnu potporu bez oštećenja izvornog izgleda.
3 、 Prednosti i ograničenja
Prednosti i ograničenja
Otpornost na koroziju, dugi životni vijek i visoki troškovi (oko 2-3 puta veća od čeličnih šipki)
Lagana, visoka čvrstoća, sigurnost građevine, modul niskog elastičnog, koji zahtijeva poseban dizajn
Tehnologija bez magnetske/neprovodne povezanosti je složena (zahtijevaju specijalizirane uređaje za sidrenje)
Dobra toplinska stabilnost, nedovoljno nakupljanje podataka o dugoročnim performansama
4 、 Trendovi na tržištu i razvoju
Veličina tržišta
Očekuje se da će veličina globalnog tržišta do 2029. doseći 450 milijuna američkih dolara, sa složenom godišnjom stopom rasta od 11,5%.
Glavni producenti
Mateenbar, MRG Composites i drugi drže oko 56% tržišnog udjela.
Čimbenici pokretača
Podrška za politiku (zelene zgrade, ekološki prihvatljivi materijali).
Posebni okolišni zahtjevi (morski, kemijski).
Proces urbanizacije promiče nadogradnju sigurnosti zgrade.
Tehnološki trendovi
Razviti jeftine proizvodne procese.
Optimizirajte performanse (poput povećanja elastičnog modula).
5 、 Standardi i specifikacije
međunarodni standard
FIB propisuje da vlačna čvrstoća GFRP armature mora biti ≥ 1000MPa, a elastični modul mora biti 40-55GPA.
Američki standard
Serija ACI 440 zahtijeva faktor smanjenja čvrstoće dizajna od 0,5-0,6 i test otpornosti na kemijsku koroziju (gubitak čvrstoće ≤ 10%).
Kineski standardi
JGJ/T 336-2016 predviđa da kratkotrajna krajnja vlačna čvrstoća GFRP armature mora biti ≥ 1000MPa, a debljina zaštitnog sloja betona mora biti ≥ 20 mm (okoliš klase I).
6 、 Budući izgledi
Uz tehnološki napredak i optimizaciju troškova, očekuje se da će se pojačanje GFRP -a dodatno proširiti u sljedećim područjima:
Inteligentna zgrada: Integriranje senzora za postizanje strukturnog praćenja zdravlja.
Ekstremni inženjerstvo okoliša: duboko more, polarni i drugi scenariji.
Kružna ekonomija: razvijanje matrica za recikliranje za smolu kako bi se povećala održivost materijala.
GFRP armatura, sa svojim jedinstvenim prednostima izvedbe, postupno se razvija od 'zamjenskog materijala ' do 'mainstream materijala ', pružajući sigurnija, izdržljivija i ekološki prihvatljiva rješenja za inženjerstvo.