| cantitate: | |
|---|---|
Analiza completă a barelor din plastic armat cu fibre de sticlă (GFRP)
1 、 Esența și caracteristicile de bază ale materialelor
Plasticul armat din fibră de sticlă (GFRP) este un material compus din fibră de sticlă ca armare și rășină (cum ar fi rășina epoxidică și rășina de vinil) ca matrice, care este produsă prin procese de extrudare sau înfășurare. Avantajele sale principale includ:
Lumină și rezistență mare
Densitatea este doar 1/4 din bare de oțel (1,5 ~ 1,9 g/cm ⊃3;), dar rezistența la tracțiune poate atinge de 2 ~ 4 ori mai mare decât a barelor de oțel HRB400 (unele produse au o rezistență la tracțiune care depășește 1000MPa).
Modulul elastic este de aproximativ 40GPA, care este mai mic decât cel al barelor de oțel, dar controlul deformațiilor poate fi optimizat prin proiectarea structurală.
Rezistență excelentă la coroziune
Rezistent la ioni de clorură, acid și alcalin și coroziunea apei de mare, potrivite pentru medii corozive, cum ar fi plantele chimice și proiectele de apărare costieră, cu o durată de viață care depășește cu mult oțelul tradițional.
Rezistent la carbonizare și congelare-dezgheț, reducând costurile de întreținere.
Diversitate funcțională
Non-magnetic/non-conductiv: potrivit pentru scenarii speciale, cum ar fi centralele nucleare și camerele RMN medicale.
O bună stabilitate termică: coeficientul de expansiune termică este aproape de cel al betonului, iar rezistența la lipire este mai puternică.
Performanță de transmisie puternică a undelor: nu este necesar un tratament de demagnetizare, potrivit pentru instalații precum stațiile de radar.
Comoditate pentru construcție
Forma și lungimea personalizabilă, legarea ușoară la fața locului, reducând intensitatea forței de muncă.
Ușor, ușor de manevrat și instalat.
2 、 Câmpuri de aplicare și cazuri tipice
inginerie civilă
Suport pentru excavare: Înlocuiți cușca de oțel pentru a evita riscul de rupere a mașinii de tunelare a scutului și pentru a reduce accidentele de noroi și apă.
Poduri și tuneluri: Reduceți greutatea structurală, sporiți durabilitatea și costurile de întreținere mai mici.
Întărire rutieră: utilizat pentru pavajul pavajului și punții de punte pentru a îmbunătăți capacitatea rulmentului.
Inginerie marină
Platforma de doc/offshore: rezistent la coroziunea apei de mare, prelungirea duratei de viață a serviciului.
Breakwater: rezistă la eroziunea apei de mare și reduce frecvența de întreținere.
Industria chimică și protecția mediului
Stație de tratare a apelor uzate: rezistentă la eroziunea chimică, asigurând siguranța structurală.
Celula electrolitică: rezistentă la coroziunea acidă și alcalin, îmbunătățind durata de viață a echipamentului.
Clădire verde
Clădiri de economisire a energiei: reduceți consumul de materiale și conformați-vă cu tendința cu conținut scăzut de carbon.
Restaurarea clădirilor istorice: furnizarea de sprijin structural fără a deteriora aspectul inițial.
Mediu special
Inginerie militară: rezistent la impact, rezistent la coroziune, potrivit pentru facilitățile ascunse.
Facilități medicale: Materiale non -magnetice pentru a evita interferența cu echipamentele de precizie.
3 、 Starea pieței și tendințele de dezvoltare
dimensiunea pieței
Este de așteptat ca dimensiunea pieței globale să ajungă la 450 de milioane de dolari SUA până în 2029, cu o rată anuală de creștere compusă de 11,5%.
Regiunea Asia Pacific (în special China și India) are cea mai rapidă creștere a cererii de infrastructură.
Principalii producători
Mateenbar, MRG Composites și alte companii ocupă aproximativ 56% din cota de piață, în timp ce întreprinderile interne precum Sinoma Technology cresc treptat.
Factori de conducere
Sprijin pentru politici: Politici de construcții ecologice și materiale ecologice determină cererea.
Optimizarea costurilor: îmbunătățirea proceselor de producție pentru a reduce costurile materiale.
Îmbunătățirea performanței: Aplicarea fibrelor de înaltă rezistență și a modulului ridicat extinde câmpurile de aplicație.
Tendințe tehnologice
Producție low cost: dezvoltarea tehnologiei de extrudare continuă pentru a îmbunătăți eficiența producției.
Optimizarea performanței: Îmbunătățirea modulului elastic (țintă peste 50GPA) și dezvoltați rășini rezistente la temperatură ridicată.
Materiale inteligente: senzori integrați pentru a obține monitorizarea sănătății structurale.
4 、 Standarde și specificații
Standard internațional
FIB stipulează că rezistența la tracțiune a armăturii GFRP trebuie să fie ≥ 1000MPa, iar modulul elastic trebuie să fie de 40-55GPA.
Testul de rezistență la coroziune chimică necesită o pierdere de forță de ≤ 10%.
Standard american
Seria ACI 440 necesită un factor de reducere a rezistenței la proiectare de 0,5-0,6 și un test de rezistență la coroziune chimică (pierderea de rezistență ≤ 10%).
Standarde chinezești
JGJ/T 336-2016 prevede că rezistența la tracțiune finală pe termen scurt a armatei GFRP trebuie să fie ≥ 1000MPa, iar grosimea stratului de protecție din beton trebuie să fie ≥ 20mm (mediul de clasă I).
JG/T 406-2013 Specifică faptul că rezistența la tracțiune este ≥ 550MPa, iar rezistența la forfecare este ≥ 110MPa.
5 、 Perspectivele viitoare
Clădire inteligentă
Senzori integrați cu fibră optică pentru monitorizarea în timp real a stresului structural și a tulpinii, sporind siguranța.
Inginerie extremă de mediu
Aplicat în scenarii de adâncime, polară și alte, utilizând proprietăți rezistente la coroziune și ușoare.
Economie circulară
Dezvoltați matricea de rășină reciclabilă pentru a îmbunătăți sustenabilitatea materialelor.
Competitivitatea costurilor
Prin creșterea producției și a inovației tehnologice, costurile pot fi reduse la 1,5 ori mai mari decât cele din bare de oțel, accelerând procesul de substituție.
6 、 provocări și contramăsuri
Problema costurilor
Costul curent este de aproximativ 2-3 ori mai mare decât barele de oțel și trebuie redus prin subvenții politice și producție pe scară largă.
Tehnologie de conexiune
Dezvoltați ancore și conectori specializați pentru a asigura integritatea structurală.
Date de performanță pe termen lung
Consolidarea monitorizării efective a ingineriei, acumulați date de performanță timp de mai mult de 20 de ani și îmbunătățiți încrederea pe piață.
Armarea din fibră de sticlă, cu avantajele sale unice de performanță, evoluează treptat de la un 'material înlocuitor ' la un 'material mainstream ', oferind soluții mai sigure, mai durabile și mai ecologice pentru domeniul ingineriei. Odată cu avansarea tehnologiei și a optimizării costurilor, perspectivele sale de aplicare vor deveni și mai largi.