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Analisi completa delle barre del polimero rinforzato in fibra di vetro (GFRP)
1 、 Definizione e composizione
Il rinforzo polimerico rinforzato in fibra di vetro (GFRP) è un nuovo tipo di materiale composto da fibre di vetro ad alte prestazioni e matrice di resina, abbreviata come rinforzo GFRP. I suoi componenti principali includono:
Materiale di rinforzo: Classe elettronica o Classe S Untwist Roving realizzato in fibra di vetro senza alcali con un contenuto alcalino inferiore all'1%.
Matrix Materials: resina epossidica, resina in vinile, ecc., Formata da un processo di avvolgimento di estrusione con agente indurente.
Caratteristiche dell'aspetto: corpo a canna filettata, superficie uniforme senza fessure, forma del filo ordinato, in conformità con standard come 'barre rinforzate in fibra di vetro per ingegneria civile ' (JG/T 406-2013).
2 、 Vantaggi delle prestazioni principali
Leggero e ad alta resistenza
La densità è solo 1/4 di barre di acciaio (1,5 ~ 1,9 g/cm ⊃3), ma la resistenza alla trazione è migliore delle normali barre d'acciaio, 20% in più rispetto alle barre di acciaio delle stesse specifiche e la resistenza alla fatica è eccellente.
Resistenza alla corrosione
Resistente agli acidi e agli alcali, agli ioni cloruro e all'erosione della soluzione a basso pH, particolarmente adatto per ambienti corrosivi come il trattamento marino, chimico e delle acque reflue, con una vita di progettazione fino a 100 anni.
Isolamento elettromagnetico
Materiale non magnetico con forte permeabilità alle onde magnetiche, adatto a scenari come sale di risonanza magnetica nucleare, pareti di isolamento elettrico, data center, ecc. Che richiedono l'evitamento dell'interferenza elettromagnetica.
Performance termodinamica
Il coefficiente di espansione termica è vicino a quello del calcestruzzo e la forza di legame è forte; Stabilità dimensionale sotto stress termico, conducibilità non termica, ritardante di fiamma e anti-static.
Designabilità
Regolando il contenuto di fibre di vetro, la formula in resina e il processo di modanatura, varie forme come barre diritte, staffe a spirale e barre di capriata possono essere personalizzate per soddisfare i requisiti di progettazione strutturale complessa.
3 、 campi di applicazione
Ingegneria geotecnica
Sostituire le tradizionali aste di ancoraggio in acciaio per il tunnel, il pendio e il rinforzo della metropolitana, risolvi il problema della corrosione delle aste di ancoraggio in acciaio e riduci i rischi di costruzione (come onde di fango e acqua).
struttura in cemento
Pavimentazione continua rinforzata: supera gli svantaggi della corrosione in acciaio e mantiene un'elevata capacità dei cuscinetti e durata della pavimentazione.
Ingegneria del ponte: utilizzato per nuove costruzioni, rinforzi e manutenzione, per resistere alla tensione/pressione e per estendere la durata delle strutture.
Scena speciale
Ingegneria della difesa Dock/costiera: resistere alla corrosione dell'acqua di mare e ridurre i costi di manutenzione.
Sala di risonanza magnetica nucleare: materiali non magnetici per evitare l'interferenza dell'attrezzatura.
Parete di isolamento elettrico: impedisce l'interferenza elettromagnetica e garantisce la sicurezza delle apparecchiature.
Ingegneria sotterranea
Tunneling dello scudo della metropolitana: la gabbia di rinforzo in fibra di vetro può essere tagliata direttamente dalla macchina del tunneling dello scudo, evitando la rottura manuale delle pareti continue e accorciando il periodo di costruzione di oltre il 30%.
4 、 Stato e tendenze del mercato
Dimensioni del mercato: le vendite globali dei tendini del GFRP hanno raggiunto 710 milioni di dollari USA nel 2021, che si prevede di aumentare a 1,1 miliardi di dollari USA nel 2028, con un tasso di crescita annuale composto del 6,2%.
Distribuzione regionale: la regione dell'Asia del Pacifico detiene una quota di mercato del 42% (guidata dalla domanda da Cina e India), mentre il Nord America e l'Europa detengono ciascuno del 24%.
Settori a valle: i ponti/porte rappresentano il 34% del mercato, seguito da tunnel, metropolitane e progetti di conservazione delle acque.
Fattori trainanti: aumento degli investimenti nella costruzione di infrastrutture, promozione di politiche ambientali e innovazione tecnologica (come l'applicazione di fibre ad alta resistenza).
5 、 Limitazioni e soluzioni
Materiali fragili: durante la costruzione, è necessario prestare attenzione alla lunghezza del giro e potrebbe essere necessario aggiungere capriali di acciaio rimovibili per garantire la stabilità.
Problema dei costi: il prezzo unitario è leggermente superiore a quello delle barre di acciaio, ma l'efficienza complessiva della costruzione, i costi di manutenzione e la durata della vita estesa comporta un significativo efficacia in termini di costi durante l'intero ciclo di vita.
6 、 prospettive future
Alte prestazioni: sviluppo di moduli elevati e formule resistenti ad alta temperatura, espandendosi in campi come l'ingegneria oceanica e la costruzione polare.
Promozione di standardizzazione: migliorare gli standard del settore (come i metodi di test meccanica GB/T 30022-2013) e migliorare l'accettazione del mercato.
Posizionamento dei materiali da costruzione verdi: in linea con gli obiettivi di neutralità del carbonio, sostituendo le barre di acciaio tradizionali, riducendo il consumo di risorse e l'inquinamento ambientale.
Conclusione: le barre rinforzate in fibra di vetro stanno diventando gradualmente un materiale rivoluzionario nel campo dell'ingegneria civile a causa della loro eccellente resistenza alla corrosione, a resistenza leggera e ad alta resistenza e all'isolamento elettromagnetico. Con l'iterazione tecnologica e l'espansione del mercato, i suoi scenari di applicazione continueranno ad espandersi, fornendo soluzioni più efficienti e sostenibili per la costruzione di infrastrutture globali.