Dybdeanalyse av korrosjonsbestandig FRP-forsterkning
1 、 essens og kjerneegenskaper ved materialer
Korrosjonsresistent FRP-armering (fiberforsterket sammensatt forsterkning) er et sammensatt materiale laget av høyytelsesfibre (for eksempel glassfiber, karbonfiber) og organisk matrise (som epoksyharpiks, vinylharpiks) gjennom ekstrudering eller svingete prosesser, med følgende kjernekarakteristika:
Lett og høy styrke
Tettheten er bare 1/4 av stålstenger (1,5-2,2 g/cm ³), men strekkfastheten kan nå 500-900MPa (noen produkter overstiger 1000MPa), som er 1,5-2,5 ganger for HRB400 stålstenger.
Elastisk modul ≥ 40 GPa, selv om den er lavere enn for stålstenger, kan deformasjonskontroll optimaliseres gjennom strukturell design.
Utmerket korrosjonsmotstand
Det kan motstå korrosjonen av tøffe kjemiske miljøer som syre, alkali og salt, og vil ikke ruste eller korrodere. Det er egnet for etsende miljøer som kjemiske anlegg og kystforsvarsprosjekter.
Motstandsdyktig mot karbonisering og frysing, reduserer vedlikeholdskostnadene.
funksjonelt mangfold
Ikke magnetisk/ikke-ledende: egnet for spesielle scenarier som kjernekraftverk og medisinske MR-rom.
God termisk stabilitet: Koeffisienten for termisk ekspansjon er nær betong, og bindingsstyrken er sterkere.
Sterk bølgeoverføringsytelse: Ingen demagnetiseringsbehandling kreves, egnet for anlegg som radarstasjoner.
Konstruksjonens bekvemmelighet
Tilpassbar form og lengde, enkel binding på stedet, reduserer arbeidsintensiteten.
Lett, enkel å håndtere og installere.
2 、 Søknadsfelt og typiske tilfeller
Bygningsforsterkning og reparasjon
Bridge/gulvforsterkning: Forbedrer holdbarhet og bærende kapasitet, og forlenger levetiden.
Restaurering av historiske bygninger: Å gi strukturell støtte uten å skade det opprinnelige utseendet.
Marine Engineering
Dock/offshore -plattform: Motstandsdyktig mot sjøvannskorrosjon og erosjon av salt spray.
Breakwater: motstår erosjon av sjøvann og reduserer vedlikeholdsfrekvensen.
infrastruktur
Veier/tunneler: Gi langsiktige stabile forsterkningsløsninger for å redusere oppgjørsrisikoen.
Vannkonservasjonsteknikk: Resistent mot erosjon av vann, egnet for scenarier som dammer og kanaler.
Spesielt miljø
Kjemisk område: Resistent mot kjemisk korrosjon, og beskytter strukturer mot erosjon.
Elektrolytisk celle/avløpsbehandlingsanlegg: Resistent mot syre og alkalikorrosjon, noe som forbedrer levetid for utstyret.
Grønn bygning
Energibesparende bygninger: Reduser materialforbruket og samsvarer med trenden med lite karbon.
Null karbonbygg: Hjelp med å oppnå mål for karbonneutralitet.
3 、 Markedsstatus og utviklingstrender
Markedsstørrelse
Det forventes at den globale markedsstørrelsen til GFRP stålarmeringsmaterialer vil nå 450 millioner amerikanske dollar innen 2029, med en sammensatt årlig vekstrate på 11,5%.
Asia Stillehavsregionen (spesielt Kina og India) har den raskeste veksten i etterspørsel etter infrastruktur.
Hovedprodusenter
Mateenbar, MRG -kompositter og andre selskaper okkuperer omtrent 56% av markedsandelen, mens innenlandske virksomheter som Sinoma -teknologi gradvis øker.
Drivende faktorer
Politikkstøtte: Grønn bygning og miljøvennlig materialpolitikk driver etterspørsel.
Kostnadsoptimalisering: Forbedre produksjonsprosesser for å redusere materialkostnadene.
Ytelsesforbedring: Bruken av høy styrke og høy modulfibre utvider applikasjonsfeltene.
Teknologitrender
Lavprisproduksjon: Utvikle kontinuerlig ekstruderingsteknologi for å forbedre produksjonseffektiviteten.
Ytelsesoptimalisering: Forbedre den elastiske modulen (målet over 50GPA) og utvikle høye temperaturresistente harpikser.
Intelligente materialer: Integrerte sensorer for å oppnå strukturell helseovervåking.
4 、 standarder og spesifikasjoner
Utseende og størrelse
Overflaten fullt gjenget design, med fin trådform og ingen bobler eller sprekker.
Den nominelle diameteren er 10-36mm, og ofte brukte spesifikasjoner inkluderer 20 mm, 22mm, 25mm osv.
Retthetsavviket er ≤ 3 ~ 5mm/m (avhengig av diameter).
Mekanisk eiendom
Strekkfasthet: ≥ 500 ~ 900MPa (avhengig av diameter og prosess).
Elastisk modul: ≥ 40 GPa.
Skjærstyrke: ≥ 110MPa.
Ultimate strekkstamme: ≥ 1,2%.
Testmetode
Tetthetstesten skal utføres i samsvar med GB/T 1463.
Strekkytelsen skal overholde GB/T26743.
Skjærstyrken skal utføres i samsvar med JG/T 406.
Applikasjonsspesifikasjoner
Utgravningsteknikk: GFRP -forsterkning brukes ikke til å støtte strålekomponenter, og underjordiske kontinuerlige vegger brukes bare til midlertidig støtte.
Blandet forsterkning: Når det er krav for deformasjonskontroll, bør GFRP -forsterkning og stålarmering blandet forsterkning foretrekkes.
5 、 Framtidsutsikter og utfordringer
Intelligent bygning
Integrerte fiberoptiske sensorer for overvåking av sanntid av strukturell stress og belastning, noe som forbedrer sikkerheten.
Ekstrem miljøteknikk
Brukes i dyphav, polare og andre scenarier, og benyttet korrosjonsbestandige og lette egenskaper.
Sirkulær økonomi
Utvikle resirkulerbar harpiksmatrise for å forbedre materiell bærekraft.
Kostnadskonkurranse
Ved å skalere opp produksjon og teknologisk innovasjon, kan kostnadene reduseres til innen 1,5 ganger stålstenger, og akselererer substitusjonsprosessen.
Utfordringer og mottiltak
Kostnadsproblem: Gjeldende kostnader er omtrent 2-3 ganger for stålstenger, og den må reduseres gjennom politiske subsidier og storstilt produksjon.
Tilkoblingsteknologi: Utvikle spesialiserte ankere og kontakter for å sikre strukturell integritet.
Langsiktig ytelsesdata: Styrke faktisk ingeniørovervåking, akkumulerer resultatdata i mer enn 20 år, og forbedrer markedet for markedet.
Korrosjonsbestandige FRP -barer, med sine unike ytelsesfordeler, utvikler seg gradvis fra 'alternative materialer ' til 'mainstream -materialer ', og gir tryggere, mer holdbare og miljøvennlige løsninger for ingeniørfeltet. Med fremme av teknologi og kostnadsoptimalisering vil applikasjonsutsiktene bli enda bredere.
