| cantitate: | |
|---|---|
Analiza în profunzime a armăturii polimerului armat cu fibre de sticlă (GFRP)
1 、 Esența și caracteristicile materialelor
GFRP (rebar polimer armat cu fibră de sticlă) este un material compozit armat cu fibre de sticlă și matrice de rășină, produs prin procese de extrudare sau înfășurare. Caracteristicile 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 2,5 ~ 4 ori mai mare decât a barelor de oțel HRB400 (cum ar fi barele GFRP cu un diametru de 25 mm, care au o rezistență la tracțiune de 1066MPa).
Modulul elastic este de aproximativ 1/5 din cel al barelor de oțel (40GPA), iar controlul deformațiilor trebuie să fie 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.
Rezistent la carbonizare, rezistență la îngheț și durată de viață structurală extinsă.
Diversitate funcțională
Non-magnetic și non-conductiv, potrivit pentru scenarii speciale, cum ar fi centralele nucleare și camerele RMN medicale.
Coeficientul de expansiune termică este similar cu cel al betonului, iar rezistența la lipire este mai puternică.
2 、 Câmpuri de aplicație și valoare de inginerie
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.
Inginerie marină
Docuri și platforme offshore: rezistent la coroziunea apei de mare, cu o durată de viață care depășește cu mult oțelul tradițional.
Industria chimică și protecția mediului
Stațiile de tratare a apelor uzate și celulele electrolitice: rezistente la eroziunea chimică, asigurând siguranța structurală.
Clădire verde
Conservarea energiei și reducerea consumului sunt în conformitate cu tendința dezvoltării cu emisii reduse de carbon.
Restaurarea clădirilor istorice
Oferiți suport structural fără a deteriora aspectul inițial.
3 、 Avantaje și limitări
Avantaje și limitări
Rezistență la coroziune, durată de viață lungă și costuri ridicate (de aproximativ 2-3 ori mai mari decât barele de oțel)
Ușor, rezistență ridicată, siguranță pentru construcții, modul elastic scăzut, care necesită un design special
Tehnologia de conexiune non-magnetică/non-conductivă este complexă (necesitând dispozitive specializate de ancorare)
Stabilitate termică bună, acumulare insuficientă de date de performanță pe termen lung
4 、 Tendințe de piață și 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%.
Principalii producători
Mateenbar, compozitele MRG și alții dețin aproximativ 56% din cota de piață.
Factori de conducere
Sprijin pentru politici (clădiri verzi, materiale ecologice).
Cerințe speciale de mediu (marină, chimică).
Procesul de urbanizare promovează modernizarea siguranței clădirilor.
Tendințe tehnologice
Dezvoltați procese de producție low-cost.
Optimizați performanța (cum ar fi creșterea modulului elastic).
5 、 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.
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).
6 、 Perspectivele viitoare
Odată cu progresele tehnologice și optimizarea costurilor, se preconizează că consolidarea GFRP se va extinde în continuare în următoarele domenii:
Clădire inteligentă: integrarea senzorilor pentru a realiza monitorizarea sănătății structurale.
Inginerie extremă de mediu: Marea adâncă, polară și alte scenarii.
Economie circulară: dezvoltarea matricilor de rășină reciclabilă pentru a spori sustenabilitatea materialelor.
Armarea GFRP, 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.