| Kuantitas: | |
|---|---|
Analisis Komprehensif Batang Polimer Bertulang Serat Kaca (GFRP)
1 、 Definisi dan Komposisi
Penguatan Glass Fiber Reinforced Polymer (GFRP) adalah jenis bahan baru yang terdiri dari serat kaca berkinerja tinggi dan matriks resin, disingkat penguatan GFRP. Komponen intinya meliputi:
Bahan Penguatan: E-Class atau S-Class Untwisted Roving yang terbuat dari serat kaca bebas alkali dengan kandungan alkali kurang dari 1%.
Bahan matriks: Resin epoksi, resin vinil, dll., Dibentuk oleh proses belitan ekstrusi dengan agen curing.
Fitur Penampilan: Tubuh batang berulir penuh, permukaan yang seragam tanpa retakan, bentuk benang yang rapi, sesuai dengan standar seperti 'batang yang diperkuat serat kaca untuk teknik sipil ' (JG/T 406-2013).
2 、 Keuntungan Kinerja Inti
Ringan dan berkekuatan tinggi
Kepadatannya hanya 1/4 batang baja (1,5 ~ 1,9g/cm ⊃3;), tetapi kekuatan tarik lebih baik daripada batang baja biasa, 20% lebih tinggi dari batang baja dengan spesifikasi yang sama, dan ketahanan kelelahan sangat baik.
Resistensi korosi
Tahan terhadap asam dan alkali, ion klorida, dan erosi larutan pH rendah, terutama cocok untuk lingkungan korosif seperti perlakuan laut, kimia, dan limbah, dengan umur desain hingga 100 tahun.
Insulasi elektromagnetik
Bahan non magnetik dengan permeabilitas gelombang magnetik yang kuat, cocok untuk skenario seperti ruang resonansi magnetik nuklir, dinding isolasi listrik, pusat data, dll. Yang membutuhkan penghindaran gangguan elektromagnetik.
Kinerja termodinamika
Koefisien ekspansi termal dekat dengan beton, dan kekuatan ikatan kuat; Stabilitas dimensi di bawah tekanan termal, konduktivitas non termal, tahan api dan anti-statis.
Kemampuan desain
Dengan menyesuaikan kandungan serat kaca, formula resin, dan proses cetakan, berbagai bentuk seperti batang lurus, sanggurdi spiral, dan batang rangka dapat disesuaikan untuk memenuhi persyaratan desain struktural yang kompleks.
3 、 bidang aplikasi
Teknik Geoteknik
Ganti batang jangkar baja tradisional untuk terowongan, kemiringan, dan penguatan kereta bawah tanah, selesaikan masalah korosi batang jangkar baja, dan mengurangi risiko konstruksi (seperti lonjakan lumpur dan air).
struktur beton
Trotoar Bertulang Bertulang: Mengatasi kelemahan korosi baja dan mempertahankan kapasitas bantalan tinggi dan daya tahan trotoar.
Jembatan Rekayasa: Digunakan untuk konstruksi baru, penguatan, dan pemeliharaan, untuk menahan ketegangan/tekanan, dan untuk memperpanjang masa pakai struktur.
Adegan Khusus
Dermaga/Teknik Pertahanan Pesisir: Tahan korosi air laut dan mengurangi biaya perawatan.
Ruang Resonansi Magnetik Nuklir: Bahan non magnetik untuk menghindari gangguan peralatan.
Dinding Isolasi Listrik: Mencegah gangguan elektromagnetik dan memastikan keamanan peralatan.
Teknik Bawah Tanah
Tunneling Subway Shield: Kandang penguatan fiberglass dapat secara langsung dipotong oleh mesin tunneling perisai, menghindari pemecahan dinding kontinu dan memperpendek periode konstruksi lebih dari 30%.
4 、 Status dan Tren Pasar
Ukuran pasar: Penjualan tendon GFRP global mencapai 710 juta dolar AS pada tahun 2021, diperkirakan akan meningkat menjadi 1,1 miliar dolar AS pada tahun 2028, dengan tingkat pertumbuhan tahunan majemuk sebesar 6,2%.
Distribusi Regional: Wilayah Asia Pasifik memegang pangsa pasar 42% (didorong oleh permintaan dari Cina dan India), sementara Amerika Utara dan Eropa masing -masing memiliki 24%.
Sektor hilir: Jembatan/port menyumbang 34% dari pasar, diikuti oleh terowongan, kereta bawah tanah, dan proyek konservasi air.
Faktor penggerak: Peningkatan investasi dalam konstruksi infrastruktur, promosi kebijakan lingkungan, dan inovasi teknologi (seperti penerapan serat berkekuatan tinggi).
5 、 Keterbatasan dan Solusi
Bahan rapuh: Selama konstruksi, perhatian harus diberikan pada panjang pangkuan, dan rangka baja yang dapat dilepas mungkin perlu ditambahkan untuk memastikan stabilitas.
Masalah Biaya: Harga unit sedikit lebih tinggi dari batang baja, tetapi efisiensi konstruksi secara keseluruhan, biaya pemeliharaan, dan masa hidup yang diperpanjang menghasilkan efektivitas biaya yang signifikan di seluruh siklus hidup.
6 、 prospek masa depan
Kinerja tinggi: Mengembangkan modulus tinggi dan formula resisten suhu tinggi, berkembang ke ladang seperti rekayasa laut dan konstruksi kutub.
Promosi Standardisasi: Meningkatkan Standar Industri (seperti GB/T 30022-2013 Metode Uji Mekanik) dan meningkatkan penerimaan pasar.
Posisi Bahan Bangunan Hijau: Sejalan dengan tujuan netralitas karbon, menggantikan batang baja tradisional, mengurangi konsumsi sumber daya dan polusi lingkungan.
Kesimpulan: Batang yang diperkuat fiberglass secara bertahap menjadi bahan revolusioner di bidang teknik sipil karena ketahanan korosi yang sangat baik, kekuatan ringan dan tinggi, dan sifat isolasi elektromagnetik. Dengan iterasi teknologi dan ekspansi pasar, skenario aplikasinya akan terus berkembang, memberikan solusi yang lebih efisien dan berkelanjutan untuk konstruksi infrastruktur global.