| hoeveelheid: | |
|---|---|
Diepte -analyse van versterking van glasvezelversterkte polymeer (GFRP)
1 、 Essentie en kenmerken van materialen
GFRP (glasvezelversterkte polymeerbarren) is een samengesteld materiaal versterkt met glasvezel en harsmatrix, geproduceerd door extrusie- of wikkelprocessen. De kernfuncties 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 2,5 ~ 4 keer bereiken die van HRB400 stalen staven (zoals GFRP -staven met een diameter van 25 mm, die een treksterkte van 1066MPA).
De elastische modulus is ongeveer 1/5 van die van stalen staven (40 GPa) en vervormingscontrole moet 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.
Bestand tegen carbonisatie, vorstweerstand en verlengde structurele levensduur.
functionele diversiteit
Niet-magnetische en niet-geleidende, geschikt voor speciale scenario's zoals kerncentrales en medische MRI-kamers.
De thermische expansiecoëfficiënt is vergelijkbaar met die van beton en de bindingssterkte is sterker.
2 、 Toepassingsvelden en technische waarde
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.
mariene engineering
Dokken en offshore platforms: resistent tegen zeewatercorrosie, met een levensduur die veel meer dan traditioneel staal overschrijdt.
Chemische industrie en milieubescherming
Afvalwaterzuiveringsinstallaties en elektrolytische cellen: resistent tegen chemische erosie, waardoor structurele veiligheid wordt gewaarborgd.
Groene gebouw
Energiebesparing en consumptievermindering zijn in lijn met de trend van koolstofarme ontwikkeling.
Herstel van historische gebouwen
Structurele ondersteuning bieden zonder het oorspronkelijke uiterlijk te beschadigen.
3 、 Voordelen en beperkingen
Voordelen en beperkingen
Corrosieweerstand, lange levensduur en hoge kosten (ongeveer 2-3 keer die van stalen staven)
Lichtgewicht, hoge sterkte, bouwveiligheid, lage elastische modulus, waarvoor speciaal ontwerp nodig is
Niet-magnetische/niet-geleidende verbindingstechnologie is complex (vereisen gespecialiseerde verankeringsapparaten)
Goede thermische stabiliteit, onvoldoende accumulatie van prestatiegegevens op lange termijn
4 、 Markt- 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%.
Hoofdproducenten
Mateenbar, MRG -composieten en anderen hebben ongeveer 56% van het marktaandeel.
Drijvende factoren
Beleidsondersteuning (groene gebouwen, milieuvriendelijke materialen).
Speciale milieu -eisen (Marine, Chemical).
Het verstedelijkingsproces bevordert het upgraden van de bouwveiligheid.
Technologietrends
Ontwikkel goedkope productieprocessen.
Optimaliseer de prestaties (zoals toenemende elastische modulus).
5 、 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.
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).
6 、 toekomstperspectieven
Met technologische vooruitgang en kostenoptimalisatie wordt verwacht dat GFRP -versterking op de volgende gebieden verder zal uitbreiden:
Intelligent gebouw: integratie van sensoren om structurele gezondheidsmonitoring te bereiken.
Extreme milieutechniek: diepzee, polaire en andere scenario's.
Circulaire economie: ontwikkelende recyclebare harsmatrices om de duurzaamheid van het materiaal te verbeteren.
GFRP -versterking, met zijn unieke prestatievoordelen, evolueert geleidelijk van een 'vervangende materiaal ' naar een 'mainstream materiaal ', die veiliger, duurzamere en milieuvriendelijke oplossingen voor het technische veld biedt.