| Ilość: | |
|---|---|
Pełna analiza prętów wzmocnionych włóknem szklanym (GFRP)
1 、 Esencja i podstawowe cechy materiałów
Plastiek wzmocniony z włókna szklanego (GFRP) jest materiałem kompozytowym wykonanym z włókna szklanego jako zbrojenia i żywicy (takiej jak żywica epoksydowa i żywica winylowa) jako matryca, która jest wytwarzana poprzez procesy wytłaczania lub uzwojenia. Jego podstawowe zalety obejmują:
Lekki i wysokiej wytrzymałości
Gęstość wynosi tylko 1/4 stalowych prętów (1,5 ~ 1,9 g/cm ⊃3;), ale wytrzymałość na rozciąganie może osiągnąć 2 ~ 4 razy większe niż w prętach stalowych HRB400 (niektóre produkty mają wytrzymałość na rozciąganie przekraczającą 1000 MPa).
Moduł sprężystości ma około 40 GPa, który jest niższy niż w stalowych prętach, ale kontrola deformacji można zoptymalizować za pomocą konstrukcji.
Doskonała odporność na korozję
Odporne na jony chlorkowe, kwas i alkalia oraz korozja wody morskiej, odpowiednia dla środowisk żrąckich, takich jak rośliny chemiczne i projekty obrony przybrzeżnej, z długim okresem tradycyjnym stali.
Odporny na karbonizację i rozmrażanie, zmniejszając koszty utrzymania.
Różnorodność funkcjonalna
Niepchagnetyczne/niekondukcyjne: odpowiednie do specjalnych scenariuszy, takich jak elektrownie jądrowe i medyczne pokoje MRI.
Dobra stabilność termiczna: Współczynnik rozszerzalności cieplnej jest zbliżony do betonu, a siła wiązania jest silniejsza.
Silna wydajność transmisji fali: nie wymaga obróbki demagnetyzacji, odpowiednie dla obiektów takich jak stacje radarowe.
Wygoda budowlana
Konfigurowalny kształt i długość, łatwe wiązanie na miejscu, zmniejszając intensywność porodu.
Lekkie, łatwe w obsłudze i instalacji.
2 、 Pola aplikacyjne i typowe przypadki
Inżynieria lądowa
Wsparcie wykopu: Wymień stalową klatkę, aby uniknąć ryzyka łamania maszyny do tunelowania tarczy i zmniejszania wypadków błoto i wody.
Mosty i tunele: Zmniejsz masę strukturalną, zwiększ trwałość i niższe koszty utrzymania.
Wzmocnienie drogowe: używane do nawierzchni i brukowania pokładu mostu w celu poprawy pojemności łożyska.
Inżynieria morska
Dock/Offshore Platform: Odporna na korozję wody morskiej, przedłużając żywotność usług.
Breakwater: Opiera się erozję wody morskiej i zmniejsza częstotliwość konserwacji.
Przemysł chemiczny i ochrona środowiska
Oczyszczalnia ścieków: odporna na erozję chemiczną, zapewniając bezpieczeństwo strukturalne.
Komórka elektrolityczna: odporna na korozję kwasu i alkalii, poprawa żywotności sprzętu.
Zielony budynek
Budynki oszczędzające energię: zmniejsz zużycie materiału i zgodne z trendem o niskiej zawartości węgla.
Przywrócenie budynków historycznych: Zapewnienie wsparcia strukturalnego bez uszkodzenia pierwotnego wyglądu.
Specjalne środowisko
Inżynieria wojskowa: odporna na uderzenie, odporna na korozję, odpowiednia dla ukrytych obiektów.
Urządzenia medyczne: Materiały nietopnetyczne, aby uniknąć zakłóceń w precyzyjnym wyposażeniu.
3 、 Status rynku i trendy rozwojowe
wielkość rynku
Oczekuje się, że do 2029 r. Globalna wielkość rynku osiągnie 450 milionów dolarów amerykańskich, przy złożonej rocznej stopie wzrostu 11,5%.
Region Azji i Pacyfiku (zwłaszcza Chiny i Indie) ma najszybszy wzrost popytu na infrastrukturę.
Główni producenci
Mateenbar, kompozyty MRG i inne firmy zajmują około 56% udziału w rynku, podczas gdy przedsiębiorstwa krajowe, takie jak technologia Sinoma, stopniowo rosną.
Czynniki jazdy
Wsparcie polityczne: Zielony budynek i przyjazne dla środowiska polityki materialne zwiększają popyt.
Optymalizacja kosztów: poprawa procesów produkcyjnych w celu zmniejszenia kosztów materiałów.
Ulepszenie wydajności: Zastosowanie włókien o wysokiej wytrzymałości i wysokiej modułu rozszerza pól aplikacji.
Trendy technologiczne
Tanie produkcja: opracowanie technologii ciągłej wytłaczania w celu poprawy wydajności produkcji.
Optymalizacja wydajności: Ulepsz moduł sprężysty (cel powyżej 50 gpa) i opracuj żywice odporne na wysokiej temperatury.
Materiały inteligentne: Zintegrowane czujniki w celu osiągnięcia strukturalnego monitorowania zdrowia.
4 、 Standardy i specyfikacje
Standard międzynarodowy
FIB stanowi, że wytrzymałość na rozciąganie zbrojenia GFRP powinna wynosić ≥ 1000 MPa, a moduł sprężystości powinien wynosić 40-55 gpa.
Test odporności na korozję chemiczną wymaga utraty siły ≤ 10%.
Standard amerykański
Seria ACI 440 wymaga współczynnika redukcji wytrzymałości na poziomie 0,5-0,6 i testu odporności na korozję chemiczną (utrata siły ≤ 10%).
Chińskie standardy
JGJ/T 336-2016 stanowi, że krótkoterminowa ostateczna wytrzymałość na rozciąganie zbrojenia GFRP wynosiła ≥ 1000 MPa, a grubość betonowej warstwy ochronnej powinna wynosić ≥ 20 mm (środowisko klasy I).
JG/T 406-2013 Określa, że wytrzymałość na rozciąganie wynosi ≥ 550 MPa, a wytrzymałość na ścinanie wynosi ≥ 110 MPa.
5 、 Przyszłe perspektywy
Inteligentny budynek
Zintegrowane czujniki światłowodowe do monitorowania naprężeń strukturalnych i odkształceń w czasie rzeczywistym, zwiększając bezpieczeństwo.
Ekstremalna inżynieria środowiska
Zastosowane w scenariuszach głębinowych, polarnych i innych, wykorzystując właściwości odporne na korozję i lekkie.
Gospodarka o zakładzie
Opracuj macierz żywicy recyklingowej, aby zwiększyć zrównoważony rozwój materiału.
kosztować konkurencyjność
Dzięki zwiększeniu produkcji i innowacji technologicznych koszty można zmniejszyć do 1,5 razy większych stalowych prętów, przyspieszając proces zastąpienia.
6 、 Wyzwania i środki zaradcze
Problem kosztów
Obecny koszt wynosi około 2-3 razy większy niż stalowe pręty i należy je zmniejszyć poprzez dotacje polityczne i produkcję na dużą skalę.
Technologia połączeń
Opracuj specjalistyczne kotwice i złącza, aby zapewnić integralność strukturalną.
Długoterminowe dane dotyczące wydajności
Wzmocnij faktyczne monitorowanie inżynierii, gromadzi dane dotyczące wydajności przez ponad 20 lat i zwiększ zaufanie rynku.
Wzmocnienie włókna szklanego, z unikalnymi zaletami wydajności, stopniowo ewoluuje od materiału zastępczego 'do głównego nurtu materiału ', zapewniając bezpieczniejsze, bardziej trwałe i przyjazne dla środowiska rozwiązania dla pola inżynieryjnego. Wraz z rozwojem technologii i optymalizacji kosztów jego potencjalne klienty zastosowania staną się jeszcze szersze.