| Množstvo: | |
|---|---|
Hĺbková analýza vystuženého polyméru vystuženého sklenenými vláknami (GFRP).
1、 Podstata a vlastnosti materiálov
GFRP (Glass Fiber Reinforced Polymer Rebar) je kompozitný materiál vystužený skleným vláknom a živicovou matricou, vyrobený procesom vytláčania alebo navíjania. Medzi jeho základné vlastnosti patrí:
Ľahký a vysoko pevný
Hustota je iba 1/4 oceľových tyčí (1,5 ~ 1,9 g/cm ⊃3;), ale pevnosť v ťahu môže dosiahnuť 2,5 ~ 4-násobok pevnosti oceľových tyčí HRB400 (ako sú tyče GFRP s priemerom 25 mm, ktoré majú pevnosť v ťahu 1066 MPa).
Modul pružnosti je približne 1/5 modulu pružnosti oceľových tyčí (40 GPa) a kontrola deformácie sa musí optimalizovať prostredníctvom konštrukčného návrhu.
Vynikajúca odolnosť proti korózii
Odolné voči chloridovým iónom, kyselinám a zásadám a korózii morskou vodou, vhodné pre korozívne prostredia, ako sú chemické závody a projekty na ochranu pobrežia.
Odolný voči karbonizácii, mrazuvzdornosti a predĺženej životnosti konštrukcie.
funkčná rozmanitosť
Nemagnetické a nevodivé, vhodné pre špeciálne scenáre, ako sú jadrové elektrárne a lekárske MRI miestnosti.
Koeficient tepelnej rozťažnosti je podobný ako pri betóne a pevnosť spojenia je silnejšia.
2、 Polia aplikácie a technická hodnota
inžinierske stavby
Podpora pri výkopoch: Vymeňte oceľovú klietku, aby ste predišli riziku zlomenia stroja na tunelovanie štítu a znížili počet nehôd spôsobených bahnom a vodou.
Mosty a tunely: znižujú hmotnosť konštrukcie, zvyšujú odolnosť a znižujú náklady na údržbu.
námorné inžinierstvo
Doky a pobrežné plošiny: odolné voči korózii morskou vodou, s životnosťou ďaleko presahujúcou tradičnú oceľ.
Chemický priemysel a ochrana životného prostredia
Čistiarne odpadových vôd a elektrolytické články: odolné voči chemickej erózii, zaisťujúce konštrukčnú bezpečnosť.
Zelená budova
Úspora energie a znižovanie spotreby sú v súlade s trendom nízkouhlíkového rozvoja.
Obnova historických budov
Poskytnite štrukturálnu podporu bez poškodenia pôvodného vzhľadu.
3、 Výhody a obmedzenia
Výhody a obmedzenia
Odolnosť proti korózii, dlhá životnosť a vysoké náklady (asi 2-3 krát viac ako oceľové tyče)
Ľahký, vysoká pevnosť, konštrukčná bezpečnosť, nízky modul pružnosti, vyžadujúci špeciálny dizajn
Technológia nemagnetického/nevodivého spojenia je zložitá (vyžaduje špecializované kotviace zariadenia)
Dobrá tepelná stabilita, nedostatočná akumulácia údajov o dlhodobom výkone
4, Trh a vývojové trendy
Veľkosť trhu
Očakáva sa, že veľkosť globálneho trhu dosiahne do roku 2029 450 miliónov amerických dolárov so zloženou ročnou mierou rastu 11,5 %.
Hlavní producenti
Mateenbar, MRG Composites a ďalší majú približne 56% podiel na trhu.
Hnacie faktory
Podpora politiky (zelené budovy, materiály šetrné k životnému prostrediu).
Špeciálne environmentálne požiadavky (morské, chemické).
Proces urbanizácie podporuje zvyšovanie bezpečnosti budov.
Technologické trendy
Rozvíjať nízkonákladové výrobné procesy.
Optimalizujte výkon (napríklad zvýšenie modulu pružnosti).
5、 Normy a špecifikácie
medzinárodný štandard
FIB stanovuje, že pevnosť v ťahu GFRP výstuže musí byť ≥ 1000 MPa a modul pružnosti má byť 40-55 GPa.
americký štandard
Séria ACI 440 vyžaduje faktor zníženia konštrukčnej pevnosti 0,5-0,6 a test odolnosti proti chemickej korózii (strata pevnosti ≤ 10 %).
čínske štandardy
JGJ/T 336-2016 stanovuje, že krátkodobá medza pevnosti v ťahu GFRP výstuže musí byť ≥ 1000 MPa a hrúbka betónovej ochrannej vrstvy musí byť ≥ 20 mm (prostredie I. triedy).
6, Vyhliadky do budúcnosti
S technologickým pokrokom a optimalizáciou nákladov sa očakáva, že vystuženie GFRP sa bude ďalej rozširovať v nasledujúcich oblastiach:
Inteligentná budova: Integrácia senzorov na dosiahnutie štrukturálneho zdravotného monitorovania.
Extrémne environmentálne inžinierstvo: hlbokomorské, polárne a iné scenáre.
Circular Economy: Vývoj recyklovateľných živíc na zvýšenie udržateľnosti materiálu.
GFRP výstuž so svojimi jedinečnými výkonnostnými výhodami sa postupne vyvíja z 'náhradného materiálu' na 'mainstreamový materiál', ktorý poskytuje bezpečnejšie, odolnejšie a ekologickejšie riešenia pre oblasť strojárstva.