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유리 섬유 강화 플라스틱 (GFRP) 막대의 전체 분석
1 character 재료의 본질 및 핵심 특성
유리 섬유 강화 플라스틱 (GFRP)은 압출 또는 권선 공정을 통해 생성되는 매트릭스로서 보강재 및 수지 (예 : 에폭시 수지 및 비닐 수지)로 유리 섬유로 만들어진 복합 재료입니다. 핵심 장점에는 다음이 포함됩니다.
경량 및 강도
밀도는 강철 막대의 1/4에 불과하지만 (1.5 ~ 1.9g/cm ⊃3;), 인장 강도는 HRB400 강철 막대의 2 ~ 4 배에 도달 할 수 있습니다 (일부 제품은 1000mpa를 초과하는 인장 강도).
탄성 계수는 약 40GPA이며, 이는 강철 막대의 것보다 낮지 만 구조 설계를 통해 변형 제어를 최적화 할 수 있습니다.
탁월한 부식 저항
염화물 이온, 산 및 알칼리 및 해수 부식에 내성이 있으며, 화학 플랜트 및 해안 방어 프로젝트와 같은 부식성 환경에 적합하며, 수명이 전통적인 강철을 훨씬 능가합니다.
탄화 및 동결 해동에 대한 저항력으로 유지 보수 비용이 줄어 듭니다.
기능적 다양성
비 자기/비 공동성 : 원자력 발전소 및 의료 MRI 객실과 같은 특수 시나리오에 적합합니다.
우수한 열 안정성 : 열 팽창 계수는 콘크리트의 계수에 가깝고 결합 강도는 더 강합니다.
강력한 파동 전송 성능 : 레이더 스테이션과 같은 시설에 적합한 치수 처리가 필요하지 않습니다.
건축 편의성
맞춤형 모양 및 길이, 쉬운 현장 바인딩, 노동 강도 감소.
가볍고 다루기 쉽고 설치하기 쉽습니다.
2 and 응용 프로그램 필드 및 일반적인 경우
토목 공학
발굴 지원 : 방패 터널링 머신 파손 위험을 피하고 진흙 및 물 부인 사고를 줄이려면 강철 케이지를 교체하십시오.
교량 및 터널 : 구조 중량을 줄이고 내구성 향상 및 유지 보수 비용을 낮추십시오.
도로 강화 : 포장 및 다리 데크 포장에 사용하여 베어링 용량을 향상시킵니다.
해양 공학
Dock/Offshore 플랫폼 : 해수 부식에 대한 저항성, 서비스 수명 확장.
방파제 : 해수 침식에 저항하고 유지 보수 빈도를 줄입니다.
화학 산업 및 환경 보호
폐수 처리장 : 화학적 침식에 내성이있어 구조적 안전 보장.
전해 세포 : 산 및 알칼리 부식에 내성이있어 장비 수명 개선.
그린 빌딩
에너지 절약 건물 : 재료 소비를 줄이고 저탄소 추세에 부합합니다.
역사적 건물의 복원 : 원래 외관을 손상시키지 않고 구조적 지원 제공.
특수 환경
군사 공학 : 은폐 시설에 적합한 충격 저항성, 부식 방지.
의료 시설 : 정밀 장비와의 간섭을 피하기위한 비 자기 재료.
3 tr 시장 상태 및 개발 동향
시장 규모
전 세계 시장 규모는 2029 년까지 4 억 5 천만 달러에이를 것으로 예상되며, 연간 성장률은 11.5%입니다.
아시아 태평양 지역 (특히 중국 및 인도)은 인프라 수요가 가장 빠르게 성장하고 있습니다.
주요 생산자
Mateenbar, MRG Composites 및 기타 회사는 시장 점유율의 약 56%를 차지하는 반면 Sinoma Technology와 같은 국내 기업은 점차 증가하고 있습니다.
운전 요인
정책 지원 : 녹색 건물 및 환경 친화적 인 재료 정책은 수요를 유도합니다.
비용 최적화 : 재료 비용을 줄이기 위해 생산 공정 개선.
성능 개선 : 고강도 및 고 계수 섬유의 적용은 응용 분야를 확장합니다.
기술 트렌드
저렴한 생산 : 생산 효율성을 향상시키기위한 지속적인 압출 기술 개발.
성능 최적화 : 탄성 계수 (50GPA 이상)를 개선하고 고온 저항 수지를 개발합니다.
지능형 재료 : 구조적 건강 모니터링을 달성하기위한 통합 센서.
4 ations 표준 및 사양
국제 표준
FIB는 GFRP 강화의 인장 강도가 ≥ 1000mpa 여야하고 탄성 계수는 40-55GPA 여야한다고 규정하고 있습니다.
화학적 차단 저항 테스트는 ≤ 10%의 강도 손실이 필요합니다.
미국 표준
ACI 440 시리즈는 0.5-0.6의 설계 강도 감소 계수와 화학적 차단 저항 테스트 (강도 손실 ≤ 10%)가 필요합니다.
중국 표준
JGJ/T 336-2016은 GFRP 보강의 단기 궁극적 인 인장 강도가 ≥ 1000mpa 여야하며 콘크리트 보호 층의 두께는 20mm 이상이어야한다 (클래스 I 환경).
JG/T 406-2013은 인장 강도가 ≥ 550mpa이고 전단 강도는 110mpa 이상임을 지정합니다.
5. 미래의 전망
지능형 건물
구조적 응력 및 변형의 실시간 모니터링을위한 통합 광섬유 센서, 안전성 향상.
극단적 인 환경 공학
부식성 및 경량 특성을 사용하여 심해, 극 및 기타 시나리오에 적용됩니다.
순환 경제
재료 지속 가능성을 향상시키기 위해 재활용 수지 매트릭스를 개발하십시오.
비용 경쟁력
생산 및 기술 혁신을 확장함으로써 스틸 바의 1.5 배 이내로 비용을 줄여서 대체 프로세스를 가속화 할 수 있습니다.
6 m 도전과 대책
비용 문제
현재 비용은 강철 막대의 약 2-3 배이며 정책 보조금과 대규모 생산을 통해 줄어 져야합니다.
연결 기술
구조적 무결성을 보장하기 위해 특수 앵커 및 커넥터를 개발하십시오.
장기 성능 데이터
실제 엔지니어링 모니터링을 강화하고 20 년 이상 성과 데이터를 축적하며 시장 신뢰를 향상시킵니다.
고유 한 성능 장점을 갖춘 유리 섬유 강화는 점차 '대체 재료 '에서 '주류 재료 '로 점차 진화하여 엔지니어링 분야에 더 안전하고 내구성이 뛰어나고 환경 친화적 인 솔루션을 제공합니다. 기술 및 비용 최적화의 발전으로 응용 프로그램 전망이 더욱 커질 것입니다.