Diepte-analyse van corrosiebestendige FRP-versterking
1 、 Essentie- en kernkenmerken van materialen
Corrosiebestendige FRP-versterking (vezelversterkte samengestelde versterking) is een composietmateriaal gemaakt van krachtige vezels (zoals glasvezel, koolstofvezel) en organische matrix (zoals epoxyhars, vinylhars) door extrusie- of wikkelprocessen, met de volgende kernkarakteristieken:
Lichtgewicht en zeer sterk
De dichtheid is slechts 1/4 van stalen staven (1,5-2,2 g/cm ³), maar de treksterkte kan 500-900 mpa bereiken (sommige producten overschrijden 1000 mpa), wat 1,5-2,5 keer is van HRB400-stalen staven.
Elastische modulus ≥ 40 gpa, hoewel lager dan die van stalen staven, kan vervormingsregeling worden geoptimaliseerd door structureel ontwerp.
Uitstekende corrosieweerstand
Het kan de corrosie van harde chemische omgevingen zoals zuur, alkali en zout weerstaan en zal niet roesten of corroderen. Het is geschikt voor corrosieve omgevingen zoals chemische fabrieken en kustverdedigingsprojecten.
Bestand tegen carbonisatie en vries-dooi, het verlagen van de onderhoudskosten.
functionele diversiteit
Niet-magnetisch/niet-geleidend: geschikt voor speciale scenario's zoals kerncentrales en medische MRI-kamers.
Goede thermische stabiliteit: de thermische expansiecoëfficiënt ligt dicht bij die van beton en de bindsterkte is sterker.
Sterke golftransmissieprestaties: geen demagnetisatiebehandeling vereist, geschikt voor voorzieningen zoals radarstations.
Constructie gemak
Aanpasbare vorm en lengte, eenvoudige binding ter plaatse, het verminderen van de arbeidsintensiteit.
Lichtgewicht, gemakkelijk te hanteren en te installeren.
2 、 Toepassingsvelden en typische gevallen
Bouwversterking en reparatie
Bridge/vloerversterking: verbetert de duurzaamheid en het dragen van de belasting, waardoor de levensduur van de services wordt verlengd.
Herstel van historische gebouwen: structurele ondersteuning bieden zonder het oorspronkelijke uiterlijk te beschadigen.
mariene engineering
Dock/offshore platform: resistent tegen zeewatercorrosie en zoutsprayerosie.
Breepwater: verzet zich bestand tegen zeewatererosie en vermindert de onderhoudsfrequentie.
infrastructuur
Wegen/tunnels: bieden langdurige stabiele versterkingsoplossingen om afwikkelingsrisico's te verminderen.
Water Conservancy Engineering: bestand tegen watererosie, geschikt voor scenario's zoals dammen en kanalen.
speciale omgeving
Chemisch gebied: resistent tegen chemische corrosie, het beschermen van structuren tegen erosie.
Elektrolytische cel/rioolwaterzuiveringsinstallatie: resistent tegen zuur- en alkali -corrosie, het verbeteren van de levensduur van apparatuur.
Groene gebouw
Bouwen voor energiebesparende gebouwen: verminder het materiaalverbruik en conformeren zich aan de koolstofarme trend.
Zero koolstofgebouwen: hulp bij het bereiken van koolstofneutraliteitsdoelen.
3 、 Marktstatus- en ontwikkelingstrends
marktomvang
Verwacht wordt dat de wereldwijde marktomvang van GFRP -staalversterkingsmaterialen in 2029 450 miljoen US dollar zal bereiken, met een samengestelde jaarlijkse groeipercentage van 11,5%.
De regio Asia Pacific (vooral China en India) heeft de snelste groei van de vraag naar infrastructuur.
Hoofdproducenten
Mateenbar, MRG -composieten en andere bedrijven bezetten ongeveer 56% van het marktaandeel, terwijl binnenlandse ondernemingen zoals Sinoma -technologie geleidelijk stijgen.
Drijvende factoren
Beleidsondersteuning: groen gebouw en milieuvriendelijk materiaalbeleid stimuleren de vraag.
Kostenoptimalisatie: verbetering van de productieprocessen om materiaalkosten te verlagen.
Prestatieverbetering: de toepassing van hoge en hoge modulusvezels breidt de applicatievelden uit.
Technologietrends
Lage kostenproductie: het ontwikkelen van continue extrusietechnologie om de productie -efficiëntie te verbeteren.
Prestatie-optimalisatie: verbetering van de elastische modulus (doel boven 50 GPa) en ontwikkel resistente harsen hoge temperatuur.
Intelligent materiaal: geïntegreerde sensoren om structurele gezondheidsmonitoring te bereiken.
4 、 Normen en specificaties
Uiterlijk en grootte
Oppervlakte volledig schroefdraadontwerp, met een nette draadvorm en geen bubbels of scheuren.
De nominale diameter is 10-36 mm en veelgebruikte specificaties omvatten 20 mm, 22 mm, 25 mm, enz.
De rechte afwijking is ≤ 3 ~ 5 mm/m (afhankelijk van de diameter).
mechanische eigenschap
Treksterkte: ≥ 500 ~ 900mpa (afhankelijk van de diameter en het proces).
Elastische modulus: ≥ 40 gpa.
Schuifsterkte: ≥ 110mpa.
Ultieme trekspanning: ≥ 1,2%.
testmethode
De dichtheidstest moet worden uitgevoerd in overeenstemming met GB/T 1463.
De trekprestaties moeten voldoen aan GB/T26743.
De afschuifsterkte moet worden uitgevoerd in overeenstemming met JG/T 406.
Toepassingsspecificaties
Opgraving Engineering: GFRP -versterking wordt niet gebruikt om bundelcomponenten te ondersteunen en ondergrondse continue muren worden alleen gebruikt voor tijdelijke ondersteuning.
Gemengde versterking: wanneer er een vereiste is voor vervormingscontrole, moeten GFRP -versterking en stalen versterking gemengde versterking de voorkeur hebben.
5 、 toekomstperspectieven en uitdagingen
Intelligent gebouw
Geïntegreerde vezeloptische sensoren voor realtime monitoring van structurele stress en spanning, waardoor de veiligheid wordt verbeterd.
Extreme milieutechniek
Toegepast in diepzee, polaire en andere scenario's, met behulp van corrosiebestendige en lichtgewicht eigenschappen.
cirkelvormige economie
Ontwikkel recyclebare harsmatrix om de duurzaamheid van materiaal te verbeteren.
Kosten concurrentievermogen
Door de productie en technologische innovatie op te schalen, kunnen de kosten worden verlaagd tot binnen 1,5 keer die van stalen staven, waardoor het vervangingsproces wordt versneld.
Uitdagingen en tegenmaatregelen
Kostenprobleem: de huidige kosten zijn ongeveer 2-3 keer die van stalen staven, en het moet worden verminderd door beleidssubsidies en grootschalige productie.
Verbindingstechnologie: ontwikkel gespecialiseerde ankers en connectoren om structurele integriteit te garanderen.
Prestatiegegevens op lange termijn: versterken de daadwerkelijke engineering -monitoring, verzamel prestatiegegevens gedurende meer dan 20 jaar en verbetert het marktvertrouwen.
Corrosiebestendige FRP -bars, met hun unieke prestatievoordelen, evolueren geleidelijk van 'alternatieve materialen ' tot 'mainstream materialen ', die veiliger, duurzamere en milieuvriendelijke oplossingen bieden voor het technische veld. Met de vooruitgang van technologie en kostenoptimalisatie zullen de toepassingsperspectieven nog breder worden.
