Glasfiberförstärkning

Full analys av glasfiberarmerade plaststänger (GFRP)

1 、 Essens- och kärnegenskaper hos material

Fiberglasarmerad plast (GFRP) är ett sammansatt material tillverkat av glasfiber som en förstärkning och harts (såsom epoxiharts och vinylharts) som en matris, som produceras genom extruderings- eller lindningsprocesser. Dess kärnfördelar inkluderar:

Lätt och hög styrka

Densiteten är endast 1/4 stålstänger (1,5 ~ 1,9 g/cm ⊃3;), men draghållfastheten kan nå 2 ~ 4 gånger den för HRB400 stålstänger (vissa produkter har en draghållfasthet som överstiger 1000MPa).

Den elastiska modulen är cirka 40 GPa, vilket är lägre än för stålstänger, men deformationskontrollen kan optimeras genom strukturell design.

Utmärkt korrosionsmotstånd

Resistenta mot kloridjoner, syra och alkali och havsvattenkorrosion, lämplig för frätande miljöer som kemiska växter och kustförsvarsprojekt, med en livslängd som är mycket överstigande traditionellt stål.

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

anläggningsteknik

Utgrävningsstöd: Byt ut stålbur för att undvika risken för att sköldtunnelmaskin bryts och minska lera och vatteninuscidenter.

Broar och tunnlar: Minska strukturell vikt, förbättra hållbarheten och lägre underhållskostnader.

Vägförstärkning: Används för beläggning och briddäckbeläggning för att förbättra lagerkapaciteten.

marinteknik

Dock/Offshore -plattform: resistent mot havsvattenkorrosion, förlängande livslängd.

Breakwater: motstår havsvatten erosion och minskar underhållsfrekvensen.

Kemisk industri och miljöskydd

Avloppsreningsverk: resistent mot kemisk erosion, vilket säkerställer strukturell säkerhet.

Elektrolytisk cell: resistent mot syra- och alkalikorrosion, förbättring av utrustningslivslängden.

Gröna byggnad

Energibesparande byggnader: Minska materialförbrukningen och överensstämma med lågkoltrenden.

Återställning av historiska byggnader: ge strukturellt stöd utan att skada det ursprungliga utseendet.

Specialmiljö

Militärteknik: Påverkningsbeständig, korrosionsbeständig, lämplig för dolda anläggningar.

Medicinska anläggningar: Icke magnetiska material för att undvika störningar i precisionsutrustning.

3 、 Marknadsstatus och utvecklingstrender

marknadsstorlek

Det förväntas att den globala marknadsstorleken 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.

Intelligent material: Integrerade sensorer för att uppnå strukturell hälsoövervakning.

4 、 Standarder och specifikationer

internationell standard

FIB föreskriver att draghållfastheten hos GFRP-armering ska vara ≥ 1000MPa, och den elastiska modulen ska vara 40-55GPa.

Det kemiska korrosionsmotståndstestet kräver en styrkaförlust på ≤ 10%.

Amerikansk standard

ACI 440-serien kräver en reduktionsfaktor för konstruktionsstyrka på 0,5-0,6 och ett kemiskt korrosionsmotståndstest (styrka förlust ≤ 10%).

Kinesiska standarder

JGJ/T 336-2016 föreskriver att det kortvariga ultimata draghållfastheten hos GFRP-förstärkning ska vara ≥ 1000MPa, och tjockleken på betongskyddsskikt ska vara ≥ 20 mm (klass I-miljö).

JG/T 406-2013 Anger att draghållfastheten är ≥ 550MPa och skjuvhållfastheten är ≥ 110MPa.

5 、 Framtidsutsikter

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.

6 、 Utmaningar och motåtgärder

Kostnadsfråga

Den nuvarande kostnaden är ungefär 2-3 gånger den för stålstänger, och den måste minskas genom policysubventioner och storskalig produktion.

Anslutningsteknik

Utveckla specialiserade ankare och kontakter för att säkerställa strukturell integritet.

Långsiktiga prestandadata

Stärka den faktiska tekniska övervakningen, samla prestandadata i mer än 20 år och förbättra marknadsförtroendet.

Fiberglasförstärkning, med sina unika prestandafördelar, utvecklas gradvis från ett 'ersättningsmaterial ' till ett '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.