| ปริมาณ: | |
|---|---|
การวิเคราะห์เชิงลึกของการเสริมแรง FRP ที่ทนต่อการกัดกร่อน
1、 สาระสำคัญและลักษณะหลักของวัสดุ
การเสริมแรง FRP ที่ทนต่อการกัดกร่อน (การเสริมแรงคอมโพสิตแบบเสริมเส้นใย) เป็นวัสดุคอมโพสิตที่ทำจากเส้นใยประสิทธิภาพสูง (เช่นเส้นใยแก้ว, คาร์บอนไฟเบอร์) และเมทริกซ์อินทรีย์ (เช่นอีพอกซีเรซินเรซินไวนิล) ผ่านการอัดขึ้นรูป
น้ำหนักเบาและมีความแข็งแรงสูง
ความหนาแน่นเพียง 1/4 ของเหล็กแท่ง (1.5-2.2g/cm ⊃3;) แต่ความต้านทานแรงดึงสามารถเข้าถึง 500-900mpa (ผลิตภัณฑ์บางอย่างเกิน 1,000mpa) ซึ่ง 1.5-2.5 เท่าของเหล็กเหล็ก HRB400
โมดูลัสยืดหยุ่น≥ 40GPA แม้ว่าจะต่ำกว่าแถบเหล็ก แต่การควบคุมการเสียรูปสามารถปรับให้เหมาะสมผ่านการออกแบบโครงสร้าง
ความต้านทานการกัดกร่อนที่ยอดเยี่ยม
มันสามารถต้านทานการกัดกร่อนของสภาพแวดล้อมทางเคมีที่รุนแรงเช่นกรดอัลคาไลและเกลือและจะไม่เกิดสนิมหรือกัดกร่อน เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนเช่นโรงงานเคมีและโครงการป้องกันชายฝั่ง
ทนต่อคาร์บอนและการแช่แข็งลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา
ความหลากหลายของฟังก์ชั่น
ไม่ใช่แม่เหล็ก/ไม่ดี: เหมาะสำหรับสถานการณ์พิเศษเช่นโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และห้อง MRI ทางการแพทย์
ความเสถียรทางความร้อนที่ดี: ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนใกล้เคียงกับคอนกรีตและความแข็งแรงของพันธะนั้นแข็งแกร่งขึ้น
ประสิทธิภาพการส่งสัญญาณคลื่นที่แข็งแกร่ง: ไม่จำเป็นต้องมีการรักษาด้วยน้ำแม่เหล็กเหมาะสำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกเช่นสถานีเรดาร์
ความสะดวกในการก่อสร้าง
รูปร่างและความยาวที่ปรับแต่งได้การผูกมัดในสถานที่ง่าย ๆ ลดความเข้มของแรงงาน
น้ำหนักเบาง่ายต่อการจัดการและติดตั้ง
2、 ฟิลด์แอปพลิเคชันและกรณีทั่วไป
การเสริมสร้างและซ่อมแซมอาคาร
การเสริมแรงสะพาน/พื้น: เพิ่มความทนทานและความสามารถในการรับน้ำหนักซึ่งยืดอายุการใช้งาน
การฟื้นฟูอาคารประวัติศาสตร์: ให้การสนับสนุนโครงสร้างโดยไม่ทำลายรูปลักษณ์ดั้งเดิม
วิศวกรรมทางทะเล
แพลตฟอร์มท่าเรือ/นอกชายฝั่ง: ทนต่อการกัดกร่อนของน้ำทะเลและการกัดเซาะสเปรย์เกลือ
Breakwater: ต่อต้านการพังทลายของน้ำทะเลและลดความถี่ในการบำรุงรักษา
โครงสร้างพื้นฐาน
ถนน/อุโมงค์: จัดหาโซลูชั่นการเสริมแรงที่มั่นคงในระยะยาวเพื่อลดความเสี่ยงในการตั้งถิ่นฐาน
วิศวกรรมการอนุรักษ์น้ำ: ทนต่อการพังทลายของน้ำเหมาะสำหรับสถานการณ์เช่นเขื่อนและคลอง
สภาพแวดล้อมพิเศษ
พื้นที่เคมี: ทนต่อการกัดกร่อนทางเคมีการปกป้องโครงสร้างจากการกัดเซาะ
โรงบำบัดเซลล์/น้ำเสียอิเล็กโทรไลต์: ทนต่อการกัดกร่อนของกรดและอัลคาไลช่วยปรับปรุงอายุการใช้งานของอุปกรณ์
อาคารสีเขียว
อาคารประหยัดพลังงาน: ลดการใช้วัสดุและสอดคล้องกับแนวโน้มคาร์บอนต่ำ
อาคารคาร์บอนเป็นศูนย์: ช่วยให้บรรลุเป้าหมายความเป็นกลางของคาร์บอน
3、 สถานะตลาดและแนวโน้มการพัฒนา
ขนาดตลาด
คาดว่าขนาดตลาดโลกของวัสดุเสริมแรงเหล็ก GFRP จะสูงถึง 450 ล้านดอลลาร์สหรัฐภายในปี 2572 โดยมีอัตราการเติบโตต่อปี 11.5%
ภูมิภาคเอเชียแปซิฟิก (โดยเฉพาะจีนและอินเดีย) มีความต้องการโครงสร้างพื้นฐานที่เติบโตเร็วที่สุด
ผู้ผลิตหลัก
Mateenbar, MRG Composites และ บริษัท อื่น ๆ ครอบครองประมาณ 56% ของส่วนแบ่งการตลาดในขณะที่องค์กรในประเทศเช่นเทคโนโลยี Sinoma จะค่อยๆเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ
ปัจจัยขับเคลื่อน
การสนับสนุนนโยบาย: อาคารสีเขียวและนโยบายวัสดุที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมผลักดันความต้องการ
การเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุน: การปรับปรุงกระบวนการผลิตเพื่อลดต้นทุนวัสดุ
การปรับปรุงประสิทธิภาพ: การประยุกต์ใช้เส้นใยโมดูลัสที่มีความแข็งแรงสูงและสูงจะขยายเขตข้อมูลแอปพลิเคชัน
แนวโน้มเทคโนโลยี
การผลิตต้นทุนต่ำ: การพัฒนาเทคโนโลยีการอัดรีดอย่างต่อเนื่องเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต
การเพิ่มประสิทธิภาพประสิทธิภาพ: ปรับปรุงโมดูลัสยืดหยุ่น (เป้าหมายสูงกว่า 50GPA) และพัฒนาเรซินต้านทานอุณหภูมิสูง
วัสดุอัจฉริยะ: เซ็นเซอร์แบบบูรณาการเพื่อให้บรรลุการตรวจสอบสุขภาพโครงสร้าง
4、 มาตรฐานและข้อกำหนด
ลักษณะและขนาด
พื้นผิวการออกแบบที่มีเกลียวเต็มที่มีรูปร่างด้ายที่เรียบร้อยและไม่มีฟองหรือรอยแตก
เส้นผ่านศูนย์กลางเล็กน้อยคือ 10-36 มม. และข้อมูลจำเพาะที่ใช้กันทั่วไป ได้แก่ 20 มม., 22 มม., 25 มม. ฯลฯ
ค่าเบี่ยงเบนความตรงคือ≤ 3 ~ 5mm/m (ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลาง)
คุณสมบัติเชิงกล
ความต้านทานแรงดึง: ≥ 500 ~ 900MPA (ขึ้นอยู่กับเส้นผ่านศูนย์กลางและกระบวนการ)
โมดูลัสยืดหยุ่น: ≥ 40GPA
แรงเฉือน: ≥ 110MPA
ความเครียดแรงดึงสูงสุด: ≥ 1.2%
วิธีทดสอบ
การทดสอบความหนาแน่นจะต้องดำเนินการตาม GB/T 1463
ประสิทธิภาพแรงดึงจะต้องเป็นไปตาม GB/T26743
ความแข็งแกร่งของแรงเฉือนจะต้องดำเนินการตาม JG/T 406
ข้อกำหนดแอปพลิเคชัน
วิศวกรรมการขุด: การเสริมแรง GFRP ไม่ได้ใช้เพื่อรองรับส่วนประกอบลำแสงและผนังต่อเนื่องใต้ดินจะใช้สำหรับการสนับสนุนชั่วคราวเท่านั้น
การเสริมแรงแบบผสม: เมื่อมีข้อกำหนดสำหรับการควบคุมการเสียรูปการเสริมแรง GFRP และการเสริมแรงเหล็กการเสริมแรงแบบผสมควรเป็นที่ต้องการ
5、 โอกาสและความท้าทายในอนาคต
อาคารอัจฉริยะ
เซ็นเซอร์ใยแก้วนำแสงแบบบูรณาการสำหรับการตรวจสอบความเครียดและความเครียดแบบเรียลไทม์เพิ่มความปลอดภัย
วิศวกรรมสิ่งแวดล้อมสุดขีด
นำไปใช้ในทะเลลึกขั้วและสถานการณ์อื่น ๆ ใช้คุณสมบัติที่ทนต่อการกัดกร่อนและคุณสมบัติที่มีน้ำหนักเบา
เศรษฐกิจแบบวงกลม
พัฒนาเมทริกซ์เรซิ่นรีไซเคิลเพื่อเพิ่มความยั่งยืนของวัสดุ
ความสามารถในการแข่งขัน
ด้วยการปรับขนาดการผลิตและนวัตกรรมทางเทคโนโลยีค่าใช้จ่ายสามารถลดลงได้ภายใน 1.5 เท่าของแท่งเหล็กเร่งกระบวนการทดแทน
ความท้าทายและการตอบโต้
ปัญหาต้นทุน: ต้นทุนปัจจุบันอยู่ที่ประมาณ 2-3 เท่าของแท่งเหล็กและจำเป็นต้องลดลงผ่านการอุดหนุนนโยบายและการผลิตขนาดใหญ่
เทคโนโลยีการเชื่อมต่อ: พัฒนาจุดยึดและตัวเชื่อมต่อเฉพาะเพื่อให้แน่ใจว่ามีความสมบูรณ์ของโครงสร้าง
ข้อมูลประสิทธิภาพระยะยาว: เสริมสร้างการตรวจสอบทางวิศวกรรมจริงสะสมข้อมูลประสิทธิภาพมานานกว่า 20 ปีและเพิ่มความมั่นใจในตลาด
แถบ FRP ที่ทนต่อการกัดกร่อนซึ่งมีข้อได้เปรียบด้านประสิทธิภาพที่เป็นเอกลักษณ์ของพวกเขาจะค่อยๆพัฒนาจาก 'วัสดุทางเลือก ' เป็น 'วัสดุกระแสหลัก ' ให้บริการโซลูชั่นที่ปลอดภัยกว่าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมสำหรับสาขาวิศวกรรม ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยีและการเพิ่มประสิทธิภาพค่าใช้จ่ายโอกาสในการใช้งานของแอปพลิเคชันจะยิ่งกว้างขึ้น