| Ilość: | |
|---|---|
Analiza głębokości wzmocnienia polimeru wzmocnionego włóknem szklanym (GFRP)
1 、 Esencja i charakterystyka materiałów
GFRP (zbrojenie polimerowe wzmocnionego włóknem szklanym) to materiał kompozytowy wzmocniony włóknem szklanym i matrycą żywiczną, wytwarzaną poprzez procesy wytłaczania lub uzwojenia. Jego podstawowe funkcje 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 2,5 ~ 4 razy większe niż w stalowych prętach stalowych HRB400 (takich jak słupki GFRP o średnicy 25 mm, które mają wytrzymałość na rozciąganie 1066MPa).
Moduł sprężysty wynosi około 1/5 stalowych prętów (40 gpa), a kontrola deformacji należy zoptymalizować za pomocą konstrukcji.
Doskonała odporność na korozję
Odporne na jony chlorkowe, kwas i alkalia oraz korozja wody morskiej, odpowiednia dla środowisk żrących, takich jak rośliny chemiczne i projekty obrony przybrzeżnej.
Odporny na karbonizację, odporność na mróz i przedłużoną długość życia strukturalnego.
Różnorodność funkcjonalna
Nie magnetyczne i niekondukcyjne, odpowiednie do specjalnych scenariuszy, takich jak elektrownie jądrowe i medyczne pokoje MRI.
Współczynnik ekspansji cieplnej jest podobny do betonu, a siła wiązania jest silniejsza.
2 、 Pola aplikacji i wartość inżynierska
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.
Inżynieria morska
Docki i platformy offshore: odporne na korozję wody morskiej, z żywotnością znacznie przekraczającą tradycyjną stal.
Przemysł chemiczny i ochrona środowiska
Oczyszczalnie ścieków i komórki elektrolityczne: odporne na erozję chemiczną, zapewniając bezpieczeństwo strukturalne.
Zielony budynek
Ochrona energii i redukcja zużycia są zgodne z trendem rozwoju niskiego węgla.
Przywrócenie budynków historycznych
Zapewnij wsparcie strukturalne bez uszkodzenia pierwotnego wyglądu.
3 、 Zalety i ograniczenia
Zalety i ograniczenia
Odporność na korozję, długa żywotność i wysoki koszt (około 2-3 razy większy niż stalowe słupki)
Lekki, wysoka wytrzymałość, bezpieczeństwo budowlane, niski moduł elastyczny, wymagający specjalnego projektu
Technologia połączeń nie magnetycznych/niekondukcyjnych jest złożona (wymaga wyspecjalizowanych urządzeń zakotwicznych)
Dobra stabilność termiczna, niewystarczająca akumulacja długoterminowych danych dotyczących wydajności
4 、 Trendy na rynku i rozwoju
Wielkość rynku
Oczekuje się, że do 2029 r. Globalna wielkość rynku osiągnie 450 milionów dolarów amerykańskich, przy złożonej rocznej stopie wzrostu 11,5%.
Główni producenci
Mateenbar, MRG Composites i inni posiadają około 56% udziału w rynku.
Czynniki jazdy
Wsparcie polityczne (zielone budynki, materiały przyjazne dla środowiska).
Specjalne wymagania środowiskowe (morskie, chemiczne).
Proces urbanizacji promuje modernizację bezpieczeństwa budynku.
Trendy technologiczne
Opracuj tanie procesy produkcyjne.
Optymalizuj wydajność (takie jak zwiększenie modułu sprężystego).
5 、 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.
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).
6 、 Przyszłe perspektywy
W przypadku postępów technologicznych i optymalizacji kosztów oczekuje się, że wzmocnienie GFRP jeszcze bardziej rozszerzy się w następujących obszarach:
Inteligentny budynek: integracja czujników w celu osiągnięcia konstrukcyjnego monitorowania zdrowia.
Ekstremalne inżynieria środowiskowe: głębokie morze, polarne i inne scenariusze.
Gospodarka o obiegu zamkniętym: rozwijanie macierzy żywicy nadającej się do recyklingu w celu zwiększenia zrównoważonego rozwoju materialnego.
Wzmocnienie GFRP, 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.