| hoeveelheid: | |
|---|---|
Volledige analyse van glasvezelversterkte plastic (GFRP) balken
1 、 Essentie- en kernkenmerken van materialen
Glasvezelversterkte plastic (GFRP) is een composietmateriaal gemaakt van glasvezel als een versterking en hars (zoals epoxyhars en vinylhars) als een matrix, die wordt geproduceerd door extrusie- of wikkelprocessen. De kernvoordelen zijn omvatten:
Lichtgewicht en zeer sterk
De dichtheid is slechts 1/4 van stalen staven (1,5 ~ 1,9 g/cm ⊃3;), maar de treksterkte kan 2 ~ 4 keer bereiken die van HRB400 -stalen staven (sommige producten hebben een treksterkte van meer dan 1000 MPa).
De elastische modulus is ongeveer 40 GPa, wat lager is dan die van stalen staven, maar vervormingsregeling kan worden geoptimaliseerd door structureel ontwerp.
Uitstekende corrosieweerstand
Bestand tegen chloride -ionen, zuur en alkali, en zeewatercorrosie, geschikt voor corrosieve omgevingen zoals chemische planten en kustverdedigingsprojecten, met een levensduur die veel meer dan traditioneel staal overtreft.
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
civiele techniek
Opgravingsondersteuning: vervang stalen kooi om te voorkomen dat het risico op het breken van de schildtunnelmachine en het verminderen van modder- en waterstroomongevallen.
Bridges en tunnels: verminder het structurele gewicht, verbetering van de duurzaamheid en lagere onderhoudskosten.
Wegversterking: gebruikt voor bestrating en brugdek bestrating om de draagvermogen te verbeteren.
mariene engineering
Dock/offshore platform: resistent tegen zeewatercorrosie, waardoor de levensduur van de services wordt verlengd.
Breepwater: verzet zich bestand tegen zeewatererosie en vermindert de onderhoudsfrequentie.
Chemische industrie en milieubescherming
Afvalwaterzuiveringsinstallatie: resistent tegen chemische erosie, waardoor structurele veiligheid wordt gewaarborgd.
Elektrolytische cel: resistent tegen zuur- en alkali -corrosie, de levensduur van apparatuur verbeteren.
Groene gebouw
Bouwen voor energiebesparende gebouwen: verminder het materiaalverbruik en conformeren zich aan de koolstofarme trend.
Herstel van historische gebouwen: structurele ondersteuning bieden zonder het oorspronkelijke uiterlijk te beschadigen.
Speciale omgeving
Militaire engineering: impactbestendig, corrosiebestendig, geschikt voor verborgen faciliteiten.
Medische voorzieningen: niet -magnetische materialen om interferentie met precisieapparatuur te voorkomen.
3 、 Marktstatus- en ontwikkelingstrends
marktomvang
Verwacht wordt dat de wereldwijde marktomvang tegen 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
internationale standaard
FIB bepaalt dat de treksterkte van GFRP-versterking ≥ 1000 mpa moet zijn en dat de elastische modulus 40-55GPA moet zijn.
De chemische corrosieweerstandstest vereist een sterkte verlies van ≤ 10%.
Amerikaanse standaard
De ACI 440-serie vereist een ontwerpsterkte-reductiefactor van 0,5-0,6 en een chemische corrosieweerstandstest (sterkte verlies ≤ 10%).
Chinese normen
JGJ/T 336-2016 bepaalt dat de ultieme treksterkte op korte termijn van GFRP-versterking ≥ 1000 mpa moet zijn en de dikte van beton beschermende laag moet ≥ 20 mm zijn (klasse I-omgeving).
JG/T 406-2013 geeft aan dat de treksterkte ≥ 550MPa is en de afschuifsterkte ≥ 110MPa is.
5 、 toekomstperspectieven
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.
6 、 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 waarborgen.
Prestatiegegevens op lange termijn
Versterk de daadwerkelijke engineering -monitoring, verzamel prestatiegegevens gedurende meer dan 20 jaar en verbetert het marktvertrouwen.
Vezelglasversterking, met zijn unieke prestatievoordelen, evolueert geleidelijk van een 'vervangende materiaal ' tot een 'mainstream materiaal ', waardoor veiliger, duurzamere en milieuvriendelijke oplossingen voor het engineeringveld worden geboden. Met de vooruitgang van technologie en kostenoptimalisatie zullen de toepassingsperspectieven nog breder worden.