| Саны: | |
|---|---|
Шыны талшықты арматураланған композиттік материалдардағы GFRP бұрандалы арматураның тереңдігін талдау
1、 Материалдардың мәні мен негізгі сипаттамалары
GFRP бұрандалы арматурасы - шыны талшықпен және матрица ретінде шайырмен (мысалы, эпоксидті шайыр және винил шайыры) нығайтылған, экструзия процесі арқылы жасалған композициялық материал. Бетон бетонмен байланыстыру өнімділігін арттыру үшін толық жіптермен жасалған. Оның негізгі артықшылықтары мыналарды қамтиды:
Жеңіл және жоғары беріктік
Тығыздығы болат шыбықтың тек 1/4 бөлігін құрайды (1,9~2,2г/см ⊃3;), бірақ созылу беріктігі 500~900МПа жетуі мүмкін (кейбір өнімдер 1000МПа-дан асады), бұл HRB400 болат өзектерінен 1,5~2,5 есе көп.
Серпімділік модулі ≥ 40GPa, болат жолақтарға қарағанда төмен болса да, құрылымдық дизайн арқылы деформацияны бақылауды 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
Ғимаратты нығайту және жөндеу
Көпірді/еденді күшейту: төзімділік пен жүк көтеру қабілетін арттырады, қызмет мерзімін ұзартады.
Тарихи ғимараттарды қалпына келтіру: бастапқы келбетін бұзбай құрылымдық қолдау көрсету.
теңіз инженериясы
Док/теңіз платформасы: теңіз суының коррозиясына және тұз бүріккіш эрозиясына төзімді.
Толқынды су: теңіз суының эрозиясына қарсы тұрады және техникалық қызмет көрсету жиілігін азайтады.
инфрақұрылым
Жолдар/туннельдер: қоныстану тәуекелдерін азайту үшін ұзақ мерзімді тұрақты күшейту шешімдерін ұсыныңыз.
Суды үнемдеу инженериясы: су эрозиясына төзімді, бөгеттер мен каналдар сияқты сценарийлер үшін қолайлы.
Арнайы орта
Химиялық аймақ: химиялық коррозияға төзімді, құрылымдарды эрозиядан қорғайды.
Электролиттік ұяшық/кәрізді тазарту қондырғысы: қышқыл және сілті коррозиясына төзімді, жабдықтың қызмет ету мерзімін ұзартады.
Жасыл ғимарат
Энергия үнемдейтін ғимараттар: материалды тұтынуды азайтады және төмен көміртекті трендке сәйкес келеді.
Нөлдік көміртегі ғимараттары: көміртегі бейтараптығы мақсаттарына жетуге көмектеседі.
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
Сыртқы түрі және өлшемі
Бетінің толығымен бұрандалы дизайны, ұқыпты жіп пішіні және көпіршіктері немесе жарықтары жоқ.
Номиналды диаметрі 10-36мм, ал жиі қолданылатын техникалық сипаттамаларға 20мм, 22мм, 25мм және т.б.
Түзулік ауытқуы ≤ 3~5мм/м (диаметрге байланысты).
механикалық қасиет
Созылу беріктігі: ≥ 500~900МПа (диаметрге және процеске байланысты).
Серпімділік модулі: ≥ 40GPa.
Ығысу күші: ≥ 110МПа.
Созылудағы шекті деформация: ≥ 1,2%.
сынақ әдісі
Тығыздық сынағы GB/T 1463 сәйкес жүргізілуі керек.
Созылу өнімділігі GB/T26743 сәйкес болуы керек.
Кесу күші JG/T 406 сәйкес орындалуы керек.
Қолданбаның техникалық сипаттамалары
Қазба инженериясы: GFRP арматурасы арқалық құрамдас бөліктерін қолдау үшін пайдаланылмайды, ал жер асты үздіксіз қабырғалары тек уақытша қолдау үшін қолданылады.
Аралас арматура: деформацияны бақылауға талап болған кезде, GFRP арматурасы мен болат арматурасының аралас арматурасына артықшылық беру керек.
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.
GFRP бұрандалы штангалары өзінің бірегей өнімділік артықшылықтарымен инженерлік сала үшін қауіпсіз, берік және экологиялық таза шешімдерді қамтамасыз ете отырып, бірте-бірте 'балама материалдардан' 'негізгі материалдарға' дамып келеді. Технологияның жетілдірілуімен және шығындарды оңтайландырумен оны қолдану перспективалары одан да кеңірек болады.