| Miktar: | |
|---|---|
Cam elyaf takviyeli plastik (GFRP) çubuklarının tam analizi
1 、 Malzemelerin özü ve temel özellikleri
Fiberglas takviyeli plastik (GFRP), ekstrüzyon veya sarma işlemleri yoluyla üretilen bir matris olarak bir takviye ve reçine olarak cam elyaftan yapılmış kompozit bir malzemedir. Temel avantajları şunları içerir:
Hafif ve yüksek güç
Yoğunluk sadece 1/4 çelik çubuktur (1.5 ~ 1.9g/cm ⊃3;), ancak gerilme mukavemeti HRB400 çelik çubuklarından 2 ~ 4 katına ulaşabilir (bazı ürünler 1000MPA'yı aşan bir gerilme mukavemeti vardır).
Elastik modül, çelik çubuklarınkinden daha düşük olan yaklaşık 40GPA'dır, ancak deformasyon kontrolü yapısal tasarım yoluyla optimize edilebilir.
Mükemmel korozyon direnci
Klorür iyonları, asit ve alkali ve deniz suyu korozyonuna dirençli, kimyasal bitkiler ve kıyı savunma projeleri gibi aşındırıcı ortamlar için uygun, geleneksel çeliğe çok fazla ömür boyu.
Karbonizasyona dirençli ve donma-çözülme, bakım maliyetlerini azaltır.
Fonksiyonel çeşitlilik
Manyetik olmayan/iletken olmayan: nükleer enerji santralleri ve tıbbi MRI odaları gibi özel senaryolar için uygundur.
İyi termal stabilite: Termal genleşme katsayısı betonunkine yakındır ve bağlanma mukavemeti daha güçlüdür.
Güçlü dalga iletim performansı: Radar istasyonları gibi tesisler için uygun demagnetizasyon tedavisi gerekmez.
İnşaat kolaylığı
Özelleştirilebilir şekil ve uzunluk, yerinde kolay bağlanma, emek yoğunluğunu azaltır.
Hafif, kullanımı kolay ve kurulum.
2 、 Uygulama alanları ve tipik durumlar
inşaat mühendisliği
Kazı Desteği: Kalkan tünelleme makinesinin kırılma riskinden kaçınmak için çelik kafesi değiştirin ve çamur ve su içi kazaları azaltın.
Köprüler ve tüneller: Yapısal ağırlığı azaltın, dayanıklılığı artırın ve daha düşük bakım maliyetleri.
Yol takviyesi: Rulman kapasitesini artırmak için kaldırım ve köprü güverte kaldırım için kullanılır.
deniz mühendisliği
Rıhtım/açık deniz platformu: Servis ömrünü uzatan deniz suyu korozyonuna dayanıklı.
Dalezki: Deniz suyu erozyonuna direnir ve bakım frekansını azaltır.
Kimya endüstrisi ve çevre koruması
Atıksu arıtma tesisi: Yapısal güvenliği sağlayan kimyasal erozyona dirençli.
Elektrolitik hücre: Asit ve alkali korozyonuna dirençli, ekipman ömrünü iyileştirir.
Yeşil bina
Enerji tasarrufu sağlayan binalar: Malzeme tüketimini azaltın ve düşük karbon eğilimine uyun.
Tarihi binaların restorasyonu: Orijinal görünüme zarar vermeden yapısal destek sağlamak.
Özel ortam
Askeri Mühendislik: Etkiye dayanıklı, korozyona dayanıklı, gizli tesisler için uygun.
Tıbbi tesisler: Hassas ekipmanla parazitten kaçınmak için manyetik olmayan malzemeler.
3 、 Pazar Durumu ve Geliştirme Eğilimleri
pazar büyüklüğü
Küresel pazar büyüklüğünün 2029 yılına kadar 450 milyon ABD dolarına ulaşması ve yıllık%11,5'lik bir bileşik büyüme oranı olması bekleniyor.
Asya Pasifik Bölgesi (özellikle Çin ve Hindistan) altyapı talebinde en hızlı büyümeye sahiptir.
Ana yapımcılar
Mateenbar, MRG kompozitleri ve diğer şirketler pazar payının yaklaşık% 56'sını işgal ederken, sinoma teknolojisi gibi yerli işletmeler yavaş yavaş artmaktadır.
İtici faktörler
Politika Desteği: Yeşil bina ve çevre dostu maddi politikalar talebi artırır.
Maliyet optimizasyonu: Malzeme maliyetlerini azaltmak için üretim süreçlerinin iyileştirilmesi.
Performans Geliştirme: Yüksek mukavemetli ve yüksek modüllü liflerin uygulanması uygulama alanlarını genişletir.
Teknoloji Trendleri
Düşük maliyetli üretim: Üretim verimliliğini artırmak için sürekli ekstrüzyon teknolojisi geliştirme.
Performans Optimizasyonu: Elastik modülü geliştirin (50GPA'nın üzerinde hedef) ve yüksek sıcaklıkta dirençli reçineler geliştirin.
Akıllı Malzemeler: Yapısal Sağlık İzleme elde etmek için entegre sensörler.
4 、 Standartlar ve özellikler
Uluslararası Standart
FIB, GFRP takviyesinin gerilme mukavemetinin ≥ 1000MPa ve elastik modülün 40-55GPA olacağını şart koşar.
Kimyasal korozyon direnç testi, ≤%10'luk bir kuvvet kaybı gerektirir.
Amerikan Standardı
ACI 440 serisi, 0.5-0.6 tasarım mukavemeti azaltma faktörü ve bir kimyasal korozyon direnç testi (mukavemet kaybı ≤%10) gerektirir.
Çin Standartları
JGJ/T 336-2016, GFRP takviyesinin kısa süreli nihai gerilme mukavemetinin ≥ 1000MPa ve beton koruyucu tabakanın kalınlığının ≥ 20mm (Sınıf I ortamı) olacağını belirtir.
JG/T 406-2013, gerilme mukavemetinin ≥ 550MPa olduğunu ve kesme mukavemetinin ≥ 110MPa olduğunu belirtir.
5 、 Gelecekteki Beklentiler
Akıllı bina
Yapısal stres ve gerginliğin gerçek zamanlı izlenmesi için entegre fiber optik sensörler, güvenliği arttırır.
Aşırı çevre mühendisliği
Korozyona dayanıklı ve hafif özellikler kullanılarak derin deniz, polar ve diğer senaryolarda uygulanır.
dairesel ekonomi
Malzeme sürdürülebilirliğini arttırmak için geri dönüştürülebilir reçine matrisi geliştirin.
maliyet rekabetçiliği
Üretim ve teknolojik yeniliği ölçeklendirerek, maliyetler çelik çubukların 1,5 katına düşürülebilir ve ikame sürecini hızlandırır.
6 、 Zorluklar ve karşı önlemler
Maliyet sorunu
Mevcut maliyet çelik çubukların yaklaşık 2-3 katıdır ve politika sübvansiyonları ve büyük ölçekli üretim yoluyla azaltılması gerekir.
Bağlantı teknolojisi
Yapısal bütünlüğü sağlamak için özel ankrajlar ve konektörler geliştirin.
Uzun vadeli performans verileri
Gerçek mühendislik izlemesini güçlendirin, 20 yıldan fazla bir süredir performans verilerini biriktirin ve pazar güvenini artırın.
Fiberglas takviyesi, benzersiz performans avantajları ile, bir 'ikame malzeme ' den 'ana akım materyal ' a yavaş yavaş gelişmekte ve mühendislik alanı için daha güvenli, daha dayanıklı ve çevre dostu çözümler sunmaktadır. Teknoloji ve maliyet optimizasyonunun ilerlemesi ile uygulama beklentileri daha da genişleyecektir.