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ガラス繊維強化ポリマー(GFRP)バーの包括的な分析
1、定義と構成
ガラス繊維強化ポリマー(GFRP)補強材は、GFRP補強材として短縮された高性能ガラス繊維と樹脂マトリックスで構成される新しいタイプの材料です。そのコアコンポーネントには次のものが含まれます。
補強材:1%未満のアルカリ含有量を備えたアルカリフリーガラス繊維で作られたeクラスまたはSクラスの無魔法のロービング。
マトリックス材料:エポキシ樹脂、ビニール樹脂など、硬化剤による押出巻きプロセスによって形成されます。
外観の特徴:完全なねじのロッドボディ、亀裂のない均一な表面、きちんとした糸の形状、 'ガラス繊維強化バーの土木工学'(JG/T 406-2013)などの標準に準拠しています。
2.コアパフォーマンスの利点
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、引張強度は通常のスチールバーよりも優れており、同じ仕様の鋼鉄の棒よりも20%高く、疲労抵抗は優れています。
耐食性
酸とアルカリ、塩化物イオン、および低pH溶液の侵食に耐性があります。特に、海洋、化学物質、下水処理などの腐食性環境に適しており、最大100年の設計寿命があります。
電磁絶縁
核磁気共鳴室、電気分離壁、データセンターなどのシナリオに適した強力な磁気波透過性を持つ非磁性材料。電磁干渉の回避を必要とする。
熱力学的性能
熱膨張係数はコンクリートの係数に近く、結合強度は強いです。熱応力、非熱伝導率、難燃剤および抗静止下の寸法安定性。
設計可能性
ガラス繊維の含有量、樹脂式、成形プロセスを調整することにより、ストレートバー、スパイラルあぶみ、トラスバーなどのさまざまな形状をカスタマイズして、複雑な構造設計の要件を満たすことができます。
3、アプリケーションフィールド
地質工学
トンネル、斜面、地下鉄の補強に従来の鋼鉄のアンカーロッドを交換し、鋼鉄のアンカーロッドの腐食の問題を解決し、建設リスク(泥や水の急増など)を減らします。
コンクリート構造
連続強化舗装:鋼鉄の腐食の欠点を克服し、舗装の高いベアリング能力と耐久性を維持します。
ブリッジエンジニアリング:新しい建設、補強、およびメンテナンスに使用され、緊張/圧力に耐え、構造のサービス寿命を延ばします。
特別なシーン
ドック/沿岸防衛工学:海水腐食に抵抗し、メンテナンスコストを削減します。
核磁気共鳴室:機器の干渉を避けるための非磁性材料。
電気分離壁:電磁干渉を防ぎ、機器の安全性を保証します。
地下工学
地下鉄のシールドトンネル:グラスファイバー補強ケージは、シールドトンネルマシンで直接切断でき、連続壁の手動破壊を回避し、建設期間を30%以上短縮できます。
4、市場の状況と傾向
市場規模:世界のGFRP腱の販売は2021年に7億1,000万米ドルに達し、2028年には11億米ドルに増加すると予想され、複合年間成長率は6.2%でした。
地域の流通:アジア太平洋地域は42%の市場シェア(中国とインドからの需要に駆動)を保有していますが、北米とヨーロッパはそれぞれ24%を保有しています。
ダウンストリームセクター:橋/港は市場の34%を占め、その後、トンネル、地下鉄、水保全プロジェクトが続きます。
推進要因:インフラストラクチャの建設への投資の増加、環境政策の促進、技術革新(高強度繊維の適用など)。
5、制限とソリューション
脆性材料:建設中に、ラップの長さに注意を払う必要があり、安定性を確保するために取り外し可能な鋼鉄トラスを追加する必要がある場合があります。
コストの問題:単価はスチールバーの価格よりもわずかに高くなりますが、全体的な建設効率、メンテナンスコスト、および延長された寿命により、ライフサイクル全体で大幅に費用対効果が生じます。
6、将来の見通し
高性能:海洋工学や極地構造などのフィールドに拡大する高弾性率と高温耐性式の開発。
標準化プロモーション:業界標準(GB/T 30022-2013機械試験方法など)を改善し、市場の受け入れを強化します。
グリーン建築材料の位置付け:炭素中立性の目標に沿って、従来の鋼鉄のバーの交換、資源の消費と環境汚染の削減。
結論:グラスファイバーの強化バーは、優れた腐食抵抗、軽量と高強度、電磁断熱特性により、土木工学の分野で徐々に革新的な材料になりつつあります。技術的な反復と市場の拡大により、そのアプリケーションシナリオは引き続き拡大し、グローバルインフラストラクチャ構造のためのより効率的で持続可能なソリューションを提供します。