| množstvo: | |
|---|---|
Úplná analýza plastových tyčiniek zosilnených sklenených vlákien (GFRP)
1 、 podstata a základné charakteristiky materiálov
Plast zosilnený zo sklenených vlákien (GFRP) je kompozitný materiál vyrobený zo skleneného vlákna ako výstuže a živice (ako je epoxidová živica a vinylová živici) ako matrica, ktorá sa vytvára extrúznymi procesmi alebo procesmi vinutia. Medzi jeho základné výhody patrí:
Ľahká a vysoká pevnosť
Hustota je iba 1/4 oceľových tyčí (1,5 ~ 1,9 g/cm ⊃3;), ale pevnosť v ťahu môže dosiahnuť 2 ~ 4 -násobok sily oceľových tyčí HRB400 (niektoré výrobky majú pevnosť v ťahu presahujúcu 1 000 MPa).
Elastický modul je asi 40 GPa, ktorý je nižší ako modul oceľových tyčí, ale reguláciu deformácie sa dá optimalizovať konštrukčným konštrukciou.
Vynikajúca odolnosť proti korózii
Rezistentné na chloridové ióny, kyseliny a alkali a korózia morskej vody, vhodné pre korozívne prostredia, ako sú chemické rastliny a projekty pobrežnej obrany, so životnosťou ďaleko presahujúca tradičnú oceľ.
Odolné voči karbonizácii a zmrazeniu a rozmrazeniu, čím sa znižuje náklady na údržbu.
Funkčná rozmanitosť
Nonagnetické/nevodivé: Vhodné pre špeciálne scenáre, ako sú jadrové elektrárne a lekárske MRI miestnosti.
Dobrá tepelná stabilita: Koeficient tepelnej expanzie je blízko k betónu a pevnosť spojenia je silnejšia.
Silný výkon prenosu vĺn: Nevyžaduje sa žiadne demagnetizačné ošetrenie, vhodné pre zariadenia, ako sú radarové stanice.
Výstavba
Prispôsobiteľný tvar a dĺžka, ľahká väzba na mieste, znižuje intenzitu pracovnej sily.
Ľahké, ľahko manipulovateľné a inštalácia.
2 、 Aplikácie a typické prípady
inžinierstvo
Podpora výkopu: Vymeňte oceľovú klietku, aby ste predišli riziku prerušenia tunelového stroja štítu a znížte nehody na bahno a vodu.
Mosty a tunely: Znížte štrukturálnu hmotnosť, zvýšiť trvanlivosť a nižšie náklady na údržbu.
Posilnenie cesty: Používa sa na dlažbu pre chodníky a mostnú dlažbu na zlepšenie kapacity ložiska.
morské inžinierstvo
Platforma Dock/Offshore: odolná voči korózii morskej vody, predlžujúca životnosť.
Breakwater: odoláva erózii morskej vody a znižuje frekvenciu údržby.
Chemický priemysel a ochrana životného prostredia
Čistiaca elektráreň na odpadovú vodu: rezistentná na chemickú eróziu, zabezpečujúc štrukturálnu bezpečnosť.
Elektrolytické bunky: odolná voči kyselinovej a alkalickej korózii, ktorá zlepšuje životnosť zariadenia.
Zelená budova
Budovy na úsporu energie: Znížte spotrebu materiálu a zladte sa s trendom s nízkym obsahom uhlíka.
Obnovenie historických budov: Poskytovanie štrukturálnej podpory bez poškodenia pôvodného vzhľadu.
Špeciálne prostredie
Vojenské inžinierstvo: odolné proti nárazu, odolné voči korózii, vhodné pre skryté zariadenia.
Zdravotnícke zariadenia: Magnetické materiály, aby sa zabránilo rušeniu s presným zariadením.
3 、 Trendy na trhu a vývojové trendy
veľkosť trhu
Očakáva sa, že veľkosť globálneho trhu dosiahne do roku 2029 450 miliónov dolárov, so zloženou ročnou mierou rastu 11,5%.
Ázijsko -tichomorský región (najmä Čína a India) má najrýchlejší nárast dopytu po infraštruktúre.
Hlavné výrobcovia
Mateenbar, MRG kompozity a ďalšie spoločnosti zaberajú približne 56% podielu na trhu, zatiaľ čo domáce podniky, ako je technológia Sinoma, postupne rastú.
Hnacie faktory
Podpora politiky: Zelená budova a environmentálne materiálne politiky poháňajú dopyt.
Optimalizácia nákladov: Zlepšenie výrobných procesov na zníženie nákladov na materiál.
Vylepšenie výkonnosti: Aplikácia vlákien s vysokým pevnosťou a vysokým modulom rozširuje oblasti aplikačných polí.
Technologické trendy
Nízkonákladová výroba: Vývoj technológie nepretržitého extrúzie na zlepšenie efektívnosti výroby.
Optimalizácia výkonu: Vylepšite elastický modul (cieľ nad 50 GPA) a vyvinúť živice rezistentné na vysoké teploty.
Inteligentné materiály: integrované senzory na dosiahnutie monitorovania štrukturálneho zdravia.
4 、 Normy a špecifikácie
medzinárodný štandard
Fib stanovuje, že pevnosť v ťahu GFRP zosilnenia musí byť ≥ 1 000 MPa a elastický modul musí byť 40-55 GPA.
Test rezistencie na chemickú koróziu vyžaduje stratu pevnosti ≤ 10%.
Americký štandard
Séria ACI 440 vyžaduje faktor redukcie konštrukčnej pevnosti 0,5-0,6 a test chemickej korózie (strata pevnosti ≤ 10%).
Čínske štandardy
JGJ/T 336-2016 stanovuje, že krátkodobá konečná pevnosť v ťahu GFRP zosilnenia musí byť ≥ 1 000 mPa a hrúbka betónovej ochrannej vrstvy musí byť ≥ 20 mm (prostredie triedy I).
JG/T 406-2013 Určuje, že pevnosť v ťahu je ≥ 550 mPa a šmyková pevnosť je ≥ 110 mPa.
5 、 Budúce vyhliadky
Inteligentná budova
Integrované snímače optických vlákien na monitorovanie štruktúrneho stresu a namáhania v reálnom čase, čím sa zvyšuje bezpečnosť.
Extrémne environmentálne inžinierstvo
Aplikované v hlbokomorskom, polárnom a iných scenároch, využívajúce vlastnosti odolné voči korózii a ľahké vlastnosti.
obežná ekonomika
Vypracujte recyklovateľnú živicovú matricu na zvýšenie udržateľnosti materiálu.
konkurencieschopnosť nákladov
Zvýšením výroby a technologických inovácií sa náklady môžu znížiť na 1,5 -násobok nákladov na oceľové tyče, čím sa urýchľuje proces substitúcie.
6 、 Výzvy a protiopatrenia
Problém
Súčasné náklady sú asi 2 až 3-násobok oceľových tyčí a je potrebné ich znížiť prostredníctvom politických dotácií a veľkej výroby.
Technológia pripojenia
Vyvíjajte špecializované kotvy a konektory, aby ste zaistili štrukturálnu integritu.
Dlhodobé údaje o výkone
Posilniť skutočné monitorovanie inžinierstva, akumulovať údaje o výkonnosti viac ako 20 rokov a zvýšiť dôveru trhu.
Posilnenie zo sklenených vlákien s jedinečnými výhodami výkonu sa postupne vyvíja z „náhradného materiálu “ na 'hlavný materiál ', ktorý poskytuje bezpečnejšie, trvanlivejšie a ekologickejšie riešenia pre inžinierske pole. S rozvojom technológie a optimalizáciou nákladov sa jej vyhliadky na aplikáciu budú ešte širšie.