Djupanalys av korrosionsbeständig FRP-förstärkning
1 、 Essens- och kärnegenskaper hos material
Korrosionsbeständig FRP-armering (fiberförstärkt kompositförstärkning) är ett sammansatt material tillverkat av högpresterande fibrer (såsom glasfiber, kolfiber) och organisk matris (såsom epoxiharts, vinylharts) genom extruderings- eller lindningsprocesser, med följande kärnegenskaper:
Lätt och hög styrka
Densiteten är endast 1/4 stålstänger (1,5-2,2 g/cm ³), men draghållfastheten kan nå 500-900MPa (vissa produkter överstiger 1000MPa), vilket är 1,5-2,5 gånger den för HRB400 stålstänger.
Elastisk modul ≥ 40GPa, även om den är lägre än för stålstänger, kan deformationskontroll optimeras genom strukturell design.
Utmärkt korrosionsmotstånd
Det kan motstå korrosion av hårda kemiska miljöer som syra, alkali och salt och kommer inte att rostas eller korrodera. Det är lämpligt för frätande miljöer som kemiska växter och kustförsvarsprojekt.
Resistent mot karbonisering och frys-tö, vilket minskar underhållskostnaderna.
funktionell mångfald
Icke magnetiska/icke-ledande: Lämplig för speciella scenarier som kärnkraftverk och medicinska MR-rum.
God termisk stabilitet: Koefficienten för termisk expansion är nära betong, och bindningsstyrkan är starkare.
Stark vågöverföringsprestanda: Ingen demagnetiseringsbehandling krävs, lämplig för anläggningar som radarstationer.
Konstruktionsbekämpning
Anpassningsbar form och längd, enkel bindning på plats, minskar arbetsintensiteten.
Lätt, lätt att hantera och installera.
2 、 Applikationsfält och typiska fall
Bygga förstärkning och reparation
Bridge/golvförstärkning: förbättrar hållbarhet och bärande kapacitet, förlängande livslängd.
Återställning av historiska byggnader: ge strukturellt stöd utan att skada det ursprungliga utseendet.
marinteknik
Dock/Offshore -plattform: resistent mot havsvattenkorrosion och erosion av saltspray.
Breakwater: motstår havsvatten erosion och minskar underhållsfrekvensen.
infrastruktur
Vägar/tunnlar: Ge långsiktiga stabila förstärkningslösningar för att minska avvecklingsriskerna.
Vattenvårdsteknik: resistent mot vattenerosion, lämplig för scenarier som dammar och kanaler.
specialmiljö
Kemiskt område: resistent mot kemisk korrosion, skydd av strukturer från erosion.
Elektrolytisk cell/avloppsreningsverk: resistent mot syra- och alkalikorrosion, förbättring av utrustningslivslängden.
Gröna byggnad
Energibesparande byggnader: Minska materialförbrukningen och överensstämma med lågkoltrenden.
Noll kolbyggnader: Hjälp till att uppnå kolneutralitetsmål.
3 、 Marknadsstatus och utvecklingstrender
marknadsstorlek
Det förväntas att den globala marknadsstorleken för GFRP -stålförstärkningsmaterial kommer att nå 450 miljoner dollar år 2029, med en sammansatt årlig tillväxttakt på 11,5%.
Asien och Stillahavsområdet (särskilt Kina och Indien) har den snabbaste tillväxten i infrastrukturbehovet.
Huvudproducenter
Mateenbar, MRG -kompositer och andra företag upptar cirka 56% av marknadsandelen, medan inhemska företag som Sinoma -tekniken gradvis ökar.
Drivfaktorer
Politikstöd: Grön byggnad och miljövänlig materialpolitik driver efterfrågan.
Kostnadsoptimering: Förbättring av produktionsprocesser för att minska materialkostnaderna.
Prestandaförbättring: Tillämpningen av högstyrka och höga modulfibrer utvidgar applikationsfälten.
Tekniktrender
Lågkostnadsproduktion: Utveckla kontinuerlig extruderingsteknik för att förbättra produktionseffektiviteten.
Prestandaoptimering: Förbättra den elastiska modulen (mål över 50GPa) och utveckla högtemperaturresistenta hartser.
Intelligenta material: Integrerade sensorer för att uppnå strukturell hälsoövervakning.
4 、 Standarder och specifikationer
Utseende och storlek
Ytan helt gängad design, med snygg trådform och inga bubblor eller sprickor.
Den nominella diametern är 10-36 mm, och vanligtvis använda specifikationer inkluderar 20 mm, 22 mm, 25mm, etc.
Rakhetsavvikelsen är ≤ 3 ~ 5 mm/m (beroende på diameter).
mekanisk egendom
Draghållfasthet: ≥ 500 ~ 900MPa (beroende på diameter och process).
Elastisk modul: ≥ 40GPa.
Skjuvhållfasthet: ≥ 110MPA.
Ultimat dragstam: ≥ 1,2%.
testmetod
Densitetstestet ska genomföras i enlighet med GB/T 1463.
Dragprestanda ska följa GB/T26743.
Skjuvhållfastheten ska utföras i enlighet med JG/T 406.
Applikationsspecifikationer
Utgrävningsteknik: GFRP -förstärkning används inte för att stödja strålkomponenter, och underjordiska kontinuerliga väggar används endast för tillfälligt stöd.
Blandad förstärkning: När det finns ett krav för deformationskontroll bör GFRP -förstärkning och stålförstärkning blandad förstärkning föredras.
5 、 Framtidsutsikter och utmaningar
Intelligent
Integrerade fiberoptiska sensorer för realtidsövervakning av strukturell stress och belastning, vilket förbättrar säkerheten.
Extrem miljöteknik
Tillämpas i djuphavs, polära och andra scenarier, med korrosionsbeständiga och lätta egenskaper.
cirkulär ekonomi
Utveckla återvinningsbar hartsmatris för att förbättra materialets hållbarhet.
Kostnads konkurrenskraft
Genom att skala upp produktion och teknisk innovation kan kostnaderna sänkas till inom 1,5 gånger för stålstänger, vilket påskyndar substitutionsprocessen.
Utmaningar och motåtgärder
Kostnadsfråga: Den nuvarande kostnaden är ungefär 2-3 gånger den för stålstänger, och den måste minskas genom politiska subventioner och storskalig produktion.
Anslutningsteknik: Utveckla specialiserade ankare och kontakter för att säkerställa strukturell integritet.
Långtidsuppgifter: Stärka den faktiska tekniska övervakningen, samla prestandadata i mer än 20 år och förbättra marknadsförtroendet.
Korrosionsbeständiga FRP -staplar, med sina unika prestandafördelar, utvecklas gradvis från 'alternativa material ' till 'mainstream -material ', vilket ger säkrare, mer hållbara och miljövänliga lösningar för teknikområdet. Med utvecklingen av teknik och kostnadsoptimering kommer dess tillämpningsutsikter att bli ännu bredare.
