| количество: | |
|---|---|
Анализ глубины армированного стекловолокна полимера (GFRP) усиление
1 、 Сущность и характеристики материалов
GFRP (армированная полимерная арматура стеклянного волокна) представляет собой композитный материал, усиленный стеклянным волокном и матрицей смолы, производимый в процессе экструзии или обмотки. Его основные особенности включают:
Легкий и высокий уровень
Плотность составляет только 1/4 стальных стержней (1,5 ~ 1,9 г/см ⊃3;), но прочность на растяжение может достигать 2,5 ~ 4 раза больше, чем у стальных стержней HRB400 (например, GFRP -диаметром 25 мм, которые имеют прочность на растяжение 1066 млн. МПК).
Эластичный модуль составляет около 1/5 от модуля стальных стержней (40GPA), и контроль деформации должен быть оптимизирован с помощью конструктивной конструкции.
Отличная коррозионная стойкость
Устойчивая к ионам хлоридов, кислоты и щелочи и коррозии морской воды, подходит для коррозийных сред, таких как химические растения и проекты прибрежных оборонов.
Устойчив к карбонизации, морозной устойчивости и продолжительной жизни структурного срока службы.
функциональное разнообразие
Не магнитные и непроводящие, подходящие для специальных сценариев, таких как атомные электростанции и медицинские комнаты МРТ.
Коэффициент термического расширения аналогичен бетону, а прочность на соединение сильнее.
2 、 Поля приложения и инженерная стоимость
гражданское строительство
Поддержка раскопок: замените стальную клетку, чтобы избежать риска разрыва машины для туннелирования экранирования и уменьшения аварий на грязи и водных зажиганиях.
Мосты и туннели: уменьшить вес структурного веса, повысить долговечность и более низкие затраты на техническое обслуживание.
Морская инженерия
Доки и оффшорные платформы: устойчивые к коррозии морской воды, с продолжительностью срока службы, намного превышающей традиционную сталь.
Химическая промышленность и защита окружающей среды
Очистки сточных вод и электролитические клетки: устойчивые к химической эрозии, обеспечивая безопасность конструкции.
Зеленое здание
Сохранение энергии и снижение потребления соответствуют тенденции развития с низким уровнем углерода.
Восстановление исторических зданий
Обеспечить структурную поддержку, не повреждая первоначальный внешний вид.
3 、 Преимущества и ограничения
Преимущества и ограничения
Коррозионная стойкость, длительный срок службы и высокая стоимость (примерно в 2-3 раза больше стальных стержней)
Легкий, высокая прочность, безопасность строительства, низкий модуль упругости, требующий специального дизайна
Не магнитная/непроводящая технология подключения сложна (требует специализированных привязских устройств)
Хорошая тепловая стабильность, недостаточное накопление данных о долгосрочной производительности
4 、 Тенденции рынка и развития
Размер рынка
Ожидается, что к 2029 году размер мирового рынка достигнет 450 миллионов долларов США, а совокупный годовой темп роста составит 11,5%.
Главные производители
Матеенбар, композиты MRG и другие владеют примерно 56% доли рынка.
Движущие факторы
Политическая поддержка (зеленые здания, экологически чистые материалы).
Специальные экологические требования (морской, химический).
Процесс урбанизации способствует повышению безопасности здания.
Технологические тенденции
Разработать недорогие производственные процессы.
Оптимизируйте производительность (например, увеличение модуля упругости).
5 、 Стандарты и спецификации
Международный стандарт
FIB предусматривает, что прочность на растяжение армирования GFRP должна быть ≥ 1000 МПа, а упругой модуль должен быть 40-55 ГПа.
Американский стандарт
Серия ACI 440 требует коэффициента снижения прочности конструкции 0,5-0,6 и тестирования химической коррозионной устойчивости (потери прочности ≤ 10%).
Китайские стандарты
JGJ/T 336-2016 предусматривает, что кратковременная предельная прочность на растяжение армирования GFRP должна быть ≥ 1000 МПа, а толщина бетонного защитного слоя должна быть ≥ 20 мм (среда класса I).
6 、 будущие перспективы
С помощью технологических достижений и оптимизации затрат, ожидается, что усиление GFRP будет дополнительно расширяться в следующих областях:
Интеллектуальное здание: интеграция датчиков для достижения структурного мониторинга здоровья.
Экстремальная экологическая инженерия: глубокие, полярные и другие сценарии.
Круговая экономика: разработка матриц для переработки смолы для повышения материальной устойчивости.
Подкрепление GFRP, с его уникальными преимуществами производительности, постепенно развивается от 'заменителя материала ' до основного материала ', обеспечивая более безопасные, более прочные и экологически чистые решения для инженерной области.