След като усиленият с влакна полимер (по-известен като FRP) навлезе на световния пазар, неговите области на приложение непрекъснато се разширяват. Не само свойствата на полимерите са важни; няколко решаващи фактора влияят върху търсенето на FRP продукти. Към момента FRP арматурното желязо успешно измества железните пръти в много индустрии, като се започне от селското стопанство, химическата и фармацевтичната промишленост и биомедицинските приложения до гражданското и индустриалното инженерство.
Съдържание
Бетонна армировка: FRP срещу стомана
В исторически план бетонът е спечелил репутацията си на един от най-популярните строителни материали, особено когато е подсилен със стоманени пръти, за да компенсира слабата якост на опън и крехкостта на бетона в областта на строителството. От своя страна прътите от желязо са сравнително евтини в контекста на производствените разходи. За нещастиеtely, в агресивни среди, изложени на вода и влага, ръждата и корозията намаляват общата издръжливост.
Композитната арматура, която не корозира, се е превърнала в доверен заместител на стоманени пръти в бетонни конструкции, като кейове и палуби, канали, кейове, офшорни платформи и т.н. Устойчива на безброй химикали и пътна сол, GFRP арматурата намери своето приложение в мостове и пътища, основи и подпорни стени, пречистване на отпадъчни води и нефтохимически заводи и т.н. Като непроводим материал, FRP не пречи на работата на електрическите устройства и се използва във военни конструкции, летищни кули и медицински институции, оборудвани с MRI устройства.
Освен издръжливостта, якостта на опън и ниските изисквания за поддръжка, рентабилността на FRP продуктите се възползва от по-малкото им тегло (около ¼ от сравнима стоманена щанга): повече арматурно желязо на камион в рамките на товарните ограничения, необходими са по-малко тежкоповдигащи машини и инструменти за рязане, по-малко натоварване на строителните работници, участващи в монтажа на арматурно желязо. По-доброто съотношение якост на опън към тегло води до по-леко тегло на крайните конструкции, което е от жизненоважно значение при среда с лошо натоварване.
Научно обосновани ползи
Неотдавнашното проучване, проведено от Ginghis Maranan, Allan Manalo et al. („Преглед на използването на композитни арматурни пръти като армировка в геополимерни бетонни конструкции“) демонстрира, че композитните арматурни пръти представляват по-екологично, по-трайно и рентабилно решение за строителни приложения. Тъй като са по-леки и по-устойчиви на корозия, FRP композитните продукти са заменили стоманени пръти в бетонни конструкции в много области, особено за проекти в агресивни среди, като морско строителство, химическа промишленост и гражданско строителство.
FRP композитът е в състояние да увеличи четирикратно живота на бетонните конструкции в сравнение с конструкциите, подсилени с железни пръти. Бетонните конструкции, подсилени с метални пръти, получават микропукнатини, тъй като металът ръждясва и изисква редовно изпитване на опън. Устойчивата на корозия FRP арматура, използвана в бетонните конструкции, може да удвои продължителността на живота на конструкцията в сравнение с конвенционалната строителна технология, базирана на стоманобетон. Над 30 години прилагане на композитни арматурни пръти в бетонови конструкции, армираните с FRP конструкции демонстрират по-ниски нива на разграждане (около 40%), включително проекти в тежки среди (когато са изложени на алкални или киселинни разтвори, високи температури и т.н.), като крайбрежни дренажни канали в региона на MENA, крайни греди в САЩ и Канада.
Въпреки по-високите първоначални производствени разходи в сравнение с производството на стоманени пръти, разходите за жизнения цикъл на бетонната конструкция са по-ниски предвид по-ниския транспорт, намалените разходи за ремонт и поддръжка и по-дългия експлоатационен живот.
Отваряне на нови хоризонти: Куха арматура
Въведена на пазара през 80-те години на миналия век в Япония, композитната арматура извоюва глобален пазар. Неотдавнашното въвеждане на арматура с куха сърцевина отвори нови области на приложение в нишата на гражданското строителство: контрол на климата за циркулация на отоплителни течности, предаване на глас, защитено оптично и електрическо окабеляване и др.
Решаващата стъпка в разширяване на пазарния дял за композитна арматура е включването му в строителните кодекси, издадени от регулаторните органи в световен мащаб. Към момента FRP композитите печелят все повече авторитет и доверие сред строителните власти и се превръщат в основен материал за проекти в различни индустрии.
Логично е, че приложението на GFRP (пластмаси, подсилени със стъклени влакна) в бетонните конструкции ще продължи да се разширява. Глобалните изследвания доказаха устойчивостта на производството на арматура от FRP и проучиха въздействие върху околната среда на FRP композитите. Наред с впечатляващите си физически характеристики и икономически ползи, продуктите от FRP са устойчиви и щадящи околната среда — и това качество не може да бъде надценено в глобалните усилия за опазване на околната среда.