| Količina: | |
|---|---|
Analiza globine ojačanja polimera, ojačanih s steklenimi vlakninami (GFRP)
1 、 Essence in značilnosti materialov
GFRP (Polimerna armiralna polimerna armiralna polimer) je sestavljen material, ojačan s steklenimi vlakninami in smolo matrico, proizveden s postopki ekstrudiranja ali navijanja. Njegove temeljne značilnosti vključujejo:
Lahka in visoka trdnost
Gostota je le 1/4 jeklenih palic (1,5 ~ 1,9 g/cm ⊃3;), vendar lahko natezna trdnost doseže 2,5 ~ 4 -krat večjo kot jeklene palice HRB400 (kot so GFRP palice s premerom 25 mm, ki imajo natezno trdnost 1066MPA).
Elastični modul je približno 1/5 motorja jeklenih palic (40GPA), nadzor deformacije pa je treba optimizirati s konstrukcijsko zasnovo.
Odlična korozijska odpornost
Odporen na kloridne ione, kisline in alkalije ter korozijo morske vode, primerna za jedko okolje, kot so kemične rastline in obalna obrambna projekti.
Odporen na karbonizacijo, odpornost na zmrzal in podaljšano strukturno življenjsko dobo.
funkcionalna raznolikost
Nenagnetni in neprevodni, primerni za posebne scenarije, kot so jedrske elektrarne in medicinske MRI sobe.
Koeficient toplotne ekspanzije je podoben kot pri betonu, moč vezi pa je močnejša.
2 、 Polja za prijavo in inženirska vrednost
gradbeništvo
Podpora za izkopavanje: Zamenjajte jekleno kletko, da se izognete tveganju, da bi ščitni predor zlomili in zmanjšali nesreče v blatu in voda.
Mostovi in predori: zmanjšati strukturno težo, povečati trajnost in nižje stroške vzdrževanja.
Morski inženiring
Doka in obalne ploščadi: odporne proti koroziji morske vode, pri čemer je življenjska doba daleč presegala tradicionalno jeklo.
Kemična industrija in varstvo okolja
Čistilne naprave za čiščenje odpadne vode in elektrolitske celice: odporne na kemično erozijo, kar zagotavlja strukturno varnost.
Zelena zgradba
Ohranjanje energije in zmanjšanje porabe sta v skladu s trendom razvoja nizkega ogljika.
Obnova zgodovinskih zgradb
Zagotovite strukturno podporo, ne da bi poškodovali prvotni videz.
3 、 Prednosti in omejitve
Prednosti in omejitve
Korozijska odpornost, dolga življenjska doba in visoki stroški (približno 2-3-krat večji od jeklenih palic)
Lahka, visoka trdnost, varnost konstrukcije, nizka elastična modul, ki zahteva posebno zasnovo
Tehnologija ne magnetne/neprevodne povezave je zapletena (zahteva specializirane naprave za sidranje)
Dobra toplotna stabilnost, nezadostno kopičenje dolgoročnih podatkov o uspešnosti
4 trendi trga in razvoja
Velikost trga
Pričakuje se, da bo velikost svetovnega trga do leta 2029 dosegla 450 milijonov ameriških dolarjev, z skupno letno stopnjo rasti pa 11,5%.
Glavni proizvajalci
Mateenbar, MRG Composites in drugi imajo približno 56% tržnega deleža.
Dejavniki vožnje
Podpora za politiko (zelene zgradbe, okolju prijazni materiali).
Posebne okoljske potrebe (morske, kemične).
Proces urbanizacije spodbuja nadgradnjo varnosti stavbe.
Tehnološki trendi
Razviti nizkocenovne proizvodne procese.
Optimizirajte delovanje (na primer povečanje elastičnega modula).
5 、 Standardi in specifikacije
mednarodni standard
Fib določa, da mora biti natezna trdnost ojačitve GFRP ≥ 1000MPA, elastični modul pa 40-55GPA.
Ameriški standard
Serija ACI 440 zahteva faktor zmanjšanja trdnosti 0,5-0,6 in kemični test odpornosti proti koroziji (izguba trdnosti ≤ 10%).
Kitajski standardi
JGJ/T 336-2016 določa, da mora biti kratkotrajna natezna trdnost ojačitve GFRP ≥ 1000MPA, debelina betonske zaščitne plasti pa ≥ 20 mm (okolje razreda I).
6 、 prihodnje možnosti
S tehnološkim napredkom in optimizacijo stroškov naj bi se okrepitev GFRP še povečala na naslednjih področjih:
Inteligentna zgradba: Vključevanje senzorjev za doseganje strukturnega spremljanja zdravja.
Ekstremni okoljski inženiring: globoko morje, polar in drugi scenariji.
Krožna ekonomija: Razvoj recikliranih matric smole za izboljšanje materialne trajnosti.
Okrepitev GFRP se s svojimi edinstvenimi prednostmi uspešnosti postopoma razvija od 'nadomestnega gradiva ' do 'glavnega materiala ', ki zagotavlja varnejše, trpežnejše in okolju prijazne rešitve za inženirsko področje.