| Саны: | |
|---|---|
Шыны талшықты арматураланған пластик (GFRP) барларды толық талдау
1、 Материалдардың мәні мен негізгі сипаттамалары
Шыны талшықты арматураланған пластик (GFRP) - шыны талшықтан арматура ретінде және шайыр (эпоксидті шайыр және винил шайыры сияқты) матрица ретінде, экструзия немесе орау процестері арқылы өндірілетін композициялық материал. Оның негізгі артықшылықтары мыналарды қамтиды:
Жеңіл және жоғары беріктік
Тығыздығы болат шыбықтың тек 1/4 бөлігін құрайды (1,5~1,9г/см ⊃3;), бірақ созылу беріктігі HRB400 болат өзектерінен 2~4 есе жоғары болуы мүмкін (кейбір өнімдердің созылу беріктігі 1000МПа-дан асады).
Серпімділік модулі шамамен 40GPa құрайды, бұл болат жолақтарға қарағанда төмен, бірақ құрылымдық дизайн арқылы деформацияны басқаруды оңтайландыруға болады.
Тамаша коррозияға төзімділік
Хлорид иондарына, қышқыл мен сілтіге және теңіз суының коррозиясына төзімді, химиялық зауыттар мен жағалауды қорғау жобалары сияқты коррозиялық орталарға жарамды, қызмет ету мерзімі дәстүрлі болаттан әлдеқайда асып түседі.
Карбонизацияға және мұздату-ерітуге төзімді, техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады.
Функционалдық әртүрлілік
Магниттік емес/өткізбейтін: атом электр станциялары және медициналық МРТ бөлмелері сияқты арнайы сценарийлер үшін қолайлы.
Жақсы термиялық тұрақтылық: Термиялық кеңею коэффициенті бетонға жақын, ал байланыс беріктігі күштірек.
Күшті толқын беру өнімділігі: магнитсіздендіруді өңдеу қажет емес, радиолокациялық станциялар сияқты нысандарға жарамды.
Құрылыс ыңғайлылығы
Реттелетін пішіні мен ұзындығы, орнында оңай байлау, еңбек қарқындылығын азайтады.
Жеңіл, өңдеуге және орнатуға оңай.
2、 Қолданба өрістері және типтік жағдайлар
құрылыс инженериясы
Қазбаны қолдау: Қалқанды туннельдеу машинасының сыну қаупін болдырмау және балшық пен су тасқынының апаттарын азайту үшін болат торды ауыстырыңыз.
Көпірлер мен туннельдер: құрылымдық салмақты азайтады, төзімділікті арттырады және техникалық қызмет көрсету шығындарын азайтады.
Жолды күшейту: көтеру қабілетін жақсарту үшін тротуар мен көпір палубасын төсеу үшін қолданылады.
теңіз инженериясы
Док/теңіз платформасы: теңіз суының коррозиясына төзімді, қызмет мерзімін ұзартады.
Толқынды су: теңіз суының эрозиясына қарсы тұрады және техникалық қызмет көрсету жиілігін азайтады.
Химия өнеркәсібі және қоршаған ортаны қорғау
Ағынды суларды тазарту қондырғысы: химиялық эрозияға төзімді, құрылымдық қауіпсіздікті қамтамасыз етеді.
Электролиттік ұяшық: қышқылдық және сілтілік коррозияға төзімді, жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады.
Жасыл ғимарат
Энергия үнемдейтін ғимараттар: материалды тұтынуды азайтады және төмен көміртекті трендке сәйкес келеді.
Тарихи ғимараттарды қалпына келтіру: бастапқы келбетін бұзбай құрылымдық қолдау көрсету.
Арнайы орта
Әскери техника: соққыға төзімді, коррозияға төзімді, жасырын нысандарға жарамды.
Медициналық мекемелер: дәл жабдыққа кедергі келтірмеу үшін магнитті емес материалдар.
3, Нарық жағдайы және даму тенденциялары
нарық көлемі
Жаһандық нарық көлемі 2029 жылға қарай 450 миллион АҚШ долларына жетеді деп күтілуде, оның жылдық өсу қарқыны 11,5% құрайды.
Азия-Тынық мұхиты аймағы (әсіресе Қытай мен Үндістан) инфрақұрылымға сұраныстың ең жылдам өсуіне ие.
Негізгі өндірушілер
Mateenbar, MRG Composites және басқа компаниялар нарық үлесінің шамамен 56% алады, ал Sinoma Technology сияқты отандық кәсіпорындар біртіндеп өсіп келеді.
Қозғаушы факторлар
Саясатты қолдау: жасыл құрылыс және экологиялық таза материал саясаты сұранысты тудырады.
Шығындарды оңтайландыру: Материалдық шығындарды азайту үшін өндірістік процестерді жетілдіру.
Өнімділікті жақсарту: беріктігі жоғары және жоғары модульді талшықтарды қолдану қолдану өрістерін кеңейтеді.
Технологиялық үрдістер
Төмен шығынды өндіру: өндіріс тиімділігін арттыру үшін үздіксіз экструзия технологиясын дамыту.
Өнімділікті оңтайландыру: серпімділік модулін жақсартыңыз (мақсат 50GPa жоғары) және жоғары температураға төзімді шайырлар жасаңыз.
Зияткерлік материалдар: құрылымдық денсаулық мониторингіне қол жеткізу үшін біріктірілген сенсорлар.
4, Стандарттар мен техникалық шарттар
халықаралық стандарт
FIB GFRP арматурасының созылу беріктігі ≥ 1000МПа, ал серпімділік модулі 40-55ГПа болуы керек деп белгілейді.
Химиялық коррозияға төзімділік сынағы ≤ 10% беріктік жоғалтуды талап етеді.
Американдық стандарт
ACI 440 сериясы 0,5-0,6 конструкциялық беріктіктің төмендеу коэффициентін және химиялық коррозияға төзімділікті сынауды (беріктік жоғалту ≤ 10%) талап етеді.
Қытай стандарттары
JGJ/T 336-2016 GFRP арматурасының қысқа мерзімді шекті созылу беріктігі ≥ 1000 МПа, ал бетонның қорғаныс қабатының қалыңдығы ≥ 20 мм (I класс ортасы) болуы керек екенін қарастырады.
JG/T 406-2013 созылу беріктігі ≥ 550МПа және ығысу беріктігі ≥ 110МПа екенін көрсетеді.
5, Болашақ перспективалар
Зияткерлік ғимарат
Құрылымдық кернеу мен деформацияны нақты уақыт режимінде бақылау үшін қауіпсіздікті арттыру үшін біріктірілген талшықты-оптикалық сенсорлар.
Экстремалды экологиялық инженерия
Коррозияға төзімді және жеңіл қасиеттерді пайдалана отырып, терең теңізде, полярлық және басқа сценарийлерде қолданылады.
айналмалы экономика
Материалдың тұрақтылығын арттыру үшін қайта өңделетін шайыр матрицасын жасаңыз.
шығындардың бәсекеге қабілеттілігі
Өндіріс пен технологиялық инновацияны ұлғайту арқылы шығындарды болат сырықтарға қарағанда 1,5 есеге дейін қысқартуға болады, бұл ауыстыру процесін жылдамдатады.
6、 Қиындықтар және қарсы шаралар
Шығын мәселесі
Ағымдағы құны болат құймалардан шамамен 2-3 есе көп және оны саясаттық субсидиялар мен ауқымды өндіріс арқылы азайту керек.
Қосылу технологиясы
Құрылымдық тұтастықты қамтамасыз ету үшін арнайы анкерлер мен қосқыштарды жасаңыз.
Ұзақ мерзімді өнімділік деректері
Нақты инженерлік мониторингті күшейтіңіз, өнімділік деректерін 20 жылдан астам уақыт бойы жинақтаңыз және нарықтың сенімділігін арттырыңыз.
Бірегей өнімділік артықшылықтары бар шыны талшықты арматура бірте-бірте 'алмастырушы материалдан' 'негізгі материалға' дамып, машина жасау саласы үшін қауіпсіз, берік және экологиялық таза шешімдерді қамтамасыз етеді. Технологияның жетілдірілуімен және шығындарды оңтайландырумен оны қолдану перспективалары одан да кеңірек болады.