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ガラス繊維強化プラスチック（GFRP）バーの完全な分析
材料の本質とコア特性
グラスファイバー強化プラスチック（GFRP）は、補強材としてガラス繊維で作られた複合材料であり、マトリックスとして樹脂（エポキシ樹脂やビニル樹脂など）であり、押出または巻線プロセスを通じて生成されます。その中心的な利点は次のとおりです。
軽量で高強度
密度はスチールバーの1/4（1.5〜1.9g/cm 3;）ですが、引張強度はHRB400スチールバーの2〜4倍に達する可能性があります（一部の製品には1000mpaを超える引張強度があります）。
弾性弾性率は約40gPaであり、これはスチールバーよりも低いですが、構造設計により変形制御を最適化できます。
優れた腐食抵抗
塩化物イオン、酸およびアルカリ、および海水腐食に耐性があります。これは、化学植物や沿岸防衛プロジェクトなどの腐食性環境に適しており、従来の鋼をはるかに超えています。
炭化や凍結融解に耐性があり、メンテナンスコストが削減されます。
機能的多様性
非磁気/非導電性：原子力発電所や医療MRI室などの特別なシナリオに適しています。
良好な熱安定性：熱膨張係数はコンクリートの係数に近く、結合強度が強くなります。
強力な波の伝達性能：レーダーステーションなどの施設に適した消磁処理は不要です。
建設の利便性
カスタマイズ可能な形状と長さ、簡単なオンサイトのバインディング、労働強度の低下。
軽量で、取り扱いと取り付けが簡単です。
2.アプリケーションフィールドと典型的なケース
土木工学
掘削サポート：シールドトンネリングマシンの破壊と泥と水の突入を減らすリスクを回避するために、スチールケージを交換します。
橋とトンネル：構造的重量を減らし、耐久性を高め、メンテナンスコストを削減します。
道路補強材：ベアリング能力を向上させるために、舗装および橋のデッキ舗装に使用されます。
海洋工学
ドック/オフショアプラットフォーム：海水腐食に耐性があり、サービス寿命が延びています。
ブレイクウォーター：海水侵食に抵抗し、メンテナンス頻度を減らします。
化学産業と環境保護
廃水処理プラント：化学的侵食に耐性があり、構造的安全性を確保します。
電解細胞：酸およびアルカリの腐食に耐性、装置の寿命の改善。
緑の建物
省エネビル：材料の消費量を減らし、低炭素の傾向に準拠しています。
歴史的な建物の修復：元の外観を損なうことなく構造的なサポートを提供します。
特別な環境
軍事工学：耐衝撃性、腐食耐性、隠された施設に適しています。
医療施設：精密機器への干渉を避けるための非磁性材料。
3、市場の状況と開発動向
市場規模
2029年までに世界の市場規模は4億5,000万米ドルに達すると予想され、複合年間成長率は11.5％です。
アジア太平洋地域（特に中国とインド）は、インフラストラクチャの需要が最も急速に成長しています。
メインプロデューサー
Mateenbar、MRG Composites、およびその他の企業は市場シェアの約56％を占めていますが、Sinoma Technologyなどの国内企業は徐々に増加しています。
運転要因
ポリシーサポート：グリーンビルディングおよび環境に優しい材料ポリシーは、需要を促進します。
コストの最適化：材料コストを削減するための生産プロセスの改善。
パフォーマンスの改善：高強度および高弾性繊維の適用により、アプリケーションフィールドが拡張されます。
テクノロジートレンド
低コストの生産：生産効率を改善するための継続的な押出技術の開発。
パフォーマンスの最適化：弾性弾性率（50GPAを超えるターゲット）を改善し、高温耐性樹脂を開発します。
インテリジェント材料：構造的な健康監視を実現するための統合センサー。
4、標準と仕様
国際標準
FIBは、GFRP補強の引張強度が1000mpa以上であり、弾性弾性率は40-55GPaでなければならないことを規定しています。
化学腐食耐性試験では、強度損失が10％以下です。
アメリカ標準
ACI 440シリーズでは、設計強度還元係数0.5-0.6と化学腐食抵抗テスト（強度損失10％以下）が必要です。
中国の基準
JGJ/T 336-2016は、GFRP補強の短期的な最終的な引張強度は1000mPa以上であり、コンクリート保護層の厚さは20mm以上でなければならないことを規定しています（クラスI環境）。
JG/T 406-2013は、引張強度が550MPa以上であり、せん断強度が110MPa以上であることを指定しています。
5、将来の見通し
インテリジェントな建物
構造ストレスとひずみをリアルタイムで監視するための統合された光ファイバーセンサー、安全性の向上。
極端な環境工学
腐食耐性および軽量の特性を利用して、深海、極、その他のシナリオに適用されます。
循環経済
リサイクル可能な樹脂マトリックスを開発して、材料の持続可能性を高めます。
コストの競争力
生産と技術の革新を拡大することにより、コストをスチールバーの1.5倍以内に削減し、代替プロセスを加速できます。
6.課題と対策
コストの問題
現在のコストは、スチールバーの約2〜3倍であり、政策補助金と大規模な生産を通じて削減する必要があります。
接続テクノロジー
構造の完全性を確保するために、特殊なアンカーとコネクタを開発します。
長期的なパフォーマンスデータ
実際のエンジニアリング監視を強化し、20年以上にわたってパフォーマンスデータを蓄積し、市場の信頼を高めます。
ユニークなパフォーマンスの利点を備えたグラスファイバーの補強材は、「代替材料」から '主流の材料'に徐々に進化し、エンジニアリング分野に安全で耐久性があり環境に優しいソリューションを提供します。テクノロジーとコストの最適化の進歩により、そのアプリケーションの見通しはさらに広くなります。