Görünümler: 0 Yazar: Site Editor Yayınlanma Zamanı: 2025-06-12 Köken: Alan
Yüksek sıcaklık ortamında cam elyaf takviyesinin mekanik performans değişiklikleri ve yangını koruma tasarımı gereksinimleri
1 、 Yüksek sıcaklık ortamı altında cam elyaf takviyesinin mekanik özelliklerinde değişiklikler
Yüksek sıcaklık ortamı altında cam elyaf takviyesinin mekanik performans değişiklikleri, özellikle şu şekilde tezahür eden bariz aşama özelliklerini göstermektedir:
Düşük sıcaklık aralığı (100-200 ℃)
Performans Değişiklikleri: Güç ve elastik modül yavaşça% 10-15 oranında azalır.
Mekanizma: Yüksek sıcaklık, cam fiber moleküllerin termal hareketini yoğunlaştırır, bu da lifler arasındaki moleküller arası kuvvetlerin zayıflamasına yol açar, ancak kimyasal bağlar henüz yok edilmemiştir.
Veri Desteği: Deneyler, cam elyaf takviyesinin gerilme mukavemetinin tutma oranının 200 ℃ 'da yaklaşık% 85-% 90 olduğunu göstermiştir.
Orta sıcaklık aralığı (200-300 ℃)
Performans Değişiklikleri: Performans önemli ölçüde azalır, gerilme mukavemetinde% 30-% 50 azalma ve elastik modülde daha önemli bir azalma ile.
Mekanizma: Kimyasal bağlar (Si-O bağları gibi) kırılmaya başlar, fiber moleküler yapı depolimerize olur ve arayüzey bağlama mukavemeti zayıflar.
Veri Desteği: 300 ℃'de, gerilme mukavemeti normal sıcaklık değerinin% 50'sinin altına düşebilir, uzama artar, ancak taşıma kapasitesi azalır.
Yüksek sıcaklık aralığı (> 300 ℃)
Performans Değişiklikleri: Yumuşatma, eritme ve hatta yanma, tamamen mekanik özellikleri kaybediyor.
Mekanizma: Reçine matrisi termal ayrışmaya maruz kalır, fiber yapı parçalanır ve malzeme karbonizasyon veya yanma reaksiyonlarından geçirilir.
Veri Desteği: Sıcaklık 400 ℃'yi aştığında, cam elyaf takviyesi reçine ayrışması nedeniyle bütünlüğünü kaybedebilir.
Çelik çubuklarla karşılaştırmalı avantajlar
Yüksek sıcaklık direnci: Cam elyaf takviyesi, 300 ℃ altında açık bir alevle yanmazken, çelik takviye, oksit tabakasının soyulması nedeniyle 600 ℃ üzerinde ani bir mukavemet düşüşü yaşayabilir.
Alev geciktirmesi: Cam elyaf takviyesinin nihai oksijen indeksi (LOI) yaklaşık% 26-% 35'tir, bu da sıradan polimer malzemelerden daha iyidir.
2 、 Yüksek sıcaklıklı ortamlarda fiberglas takviye için yangını koruma tasarımı gereksinimleri
Yüksek sıcaklıklı ortamlarda fiberglas takviyesinin güvenliğini sağlamak için, yangın koruma tasarımı aşağıdaki temel prensipleri izlemelidir:
Bina yangını önleme düzenlemelerine uyum
Yangın bölmesi: 'binaların yangının koruma tasarımı için kodu ' (GB 50016), yangın bölmeleri ≤ 3000 metrekarelik bir alana ve ≤ 2000 metrekarelik bir alanlı çok katlı binalara bölünmüştür.
Yangın Direnç Derecesi: Ortak Fabrika Binası'nın yangın direnci derecesi ikinci seviyeden düşük olmamalı ve ≥ 2.0 saatlik yangın direnci limiti olan yangına dayanıklı bölümler kilit alanlarda (erime bölümü gibi) kullanılmalıdır.
Malzeme ve İnşaat Gereksinimleri
Yangın İzolasyonu: Yüksek sıcaklık alanları (fırın atölyeleri gibi) ve diğer alanlar, 2,0 saatlik yangın direnci limiti olan yangına dayanıklı bölümleri kullanmalı ve kapılar ve pencereler B Sınıfı yangına dayanıklı kapılar ve pencereler kullanmalıdır.
Yapısal Koruma: Yüksek sıcaklıklara maruz kalan cam elyaf takviyesi için, kalsiyum silikat tahtası (4 saat yangına dayanıklı) veya seramik elyaf battaniyesi sarma ve koruma için kullanılabilir.
Güvenli Tahliye Tasarım
Çıkış ayarı: Her katta en az 2 güvenlik çıkışı olmalı ve tahliye mesafesi ≤ 60m (tek katlar için) veya ≤ 40m (birden fazla kat için) olmalıdır.
Tahliye İşaretleri: Elektrik kesintisinden sonra ≥ 10m görünürlüğünü sağlamak için floresan tahliye göstergeleri takın.
Yangın Koruma Tesisi Yapılandırması
Yangın Söndürme Sistemi: Yüksek sıcaklık atölyesi, ≥ 10L/s · ㎡ tasarlanmış su tüketimi ile otomatik yağmurlama yangın söndürme sistemi veya gaz yangın söndürme sistemi ile donatılmıştır.
Alarm cihazı: 58 ℃ (72 ℃ çalışma sıcaklığı) olarak ayarlanmış bir alarm sıcaklığı olan doğrusal bir sıcaklık dedektörü takın.
3 、 Yüksek sıcaklık performans optimizasyonu ve yangın koruma tasarımı üzerine vaka çalışması
Performans Optimizasyon Teknikleri
Yüzey işlemi: Yüksek sıcaklıkta dirençli kaplamaların püskürtülmesi (silikon reçine gibi) 300 ℃ 'de mukavemet tutma oranını% 60'ın üzerine çıkarabilir.
Kompozit modifikasyon: Yumuşatma sıcaklığını 500 ℃ 'ye yükseltmek için alümina veya silikon karbür parçacıklarının eklenmesi.
Mühendislik Uygulama Örnekleri
Okyanus platformu: Sarılı GFRP takviyesinin ve UHPC'nin bir kombinasyon yapısını benimseyerek, bağlama mukavemeti kumlama işlemi ile iyileştirilir ve 1200 ℃ yangın pişirme testinden sonra artık mukavemet ≥% 40'dır.
Tünel desteği: Isı ve sıcaklık iletimini emmek için yangın koruma katmanına gömme faz değişim malzemeleri (PCM), takviyenin yüzey sıcaklığını% 50-% 70 oranında azaltır.
4 、 Araştırma sınırları ve standart öneriler
Performans Değerlendirme Yöntemi
Termal mekanik bağlantı modeli: Isı iletim denkleminin ve konstitütif ilişkinin birleştirilmesi, takviye materyallerinin yüksek sıcaklıklarda stres-gerinim davranışını tahmin edin.
Kalıntı mukavemeti testi: Yangın eğrisini ISO 834 standardına göre ısıttıktan sonra, takviye malzemesinin artık gerilme mukavemetini test edin.
Standart iyileştirme yönü
Ek Yüksek Sıcaklık Performans Göstergeleri: 'İnşaat Mühendisliği için Cam Fiber Takviyeli Çubuklara 300 ℃ ve 60 dakikalık kalıntı mukavemet gereksinimleri ekleyin (JG/T 406).
Yangın Koruma Tasarımı Üzerine Özel Bölüm: Koruyucu tabakanın kalınlığı ile yangın direnci sınırı arasındaki yazışmaları netleştirerek cam elyaf takviyeli yapılar için özel yangın koruma tasarımı yönergeleri geliştirin.
Malzeme modifikasyonu, yapısal optimizasyon ve standart iyileştirme yoluyla, yüksek sıcaklık ortamlarında cam elyaf takviyesinin uygulanabilirliği önemli ölçüde geliştirilebilir ve bu da kimya mühendisliği, ulaşım ve deniz mühendisliği gibi alanlar için daha güvenli çözümler sunar.
