После того, как армированный волокном полимер (более известный как FRP) ворвался на мировой рынок, области его применения постоянно расширяются. Важны не только свойства полимеров; на спрос на Изделия из стеклопластикаНа сегодняшний день арматура из стеклопластика успешно вытесняет железные прутки во многих отраслях промышленности, начиная от сельского хозяйства, химической и фармацевтической промышленности и биомедицинских приложений и заканчивая гражданским и промышленным строительством.
Содержание
Армирование бетона: FRP против стали
Исторически бетон заслужил репутацию одного из самых популярных строительных материалов, особенно когда он армирован стальными прутьями, чтобы компенсировать слабую прочность на растяжение и хрупкость бетона в строительной сфере. В свою очередь, прутки из железа относительно недороги в контексте производственных затрат. Unfortunately, в агрессивных средах, подверженных воздействию воды и влаги, ржавчина и коррозия снижают общую долговечность.
Композитная арматура, которая не подвержена коррозии, стала надежной заменой стальным пруткам в бетонных конструкциях, таких как пирсы и палубы, каналы, причалы, морские платформы и т. д. Устойчивая к множеству химикатов и дорожной соли, арматура GFRP нашла свое применение в мостах и дорогах, фундаментах и подпорных стенках, очистных сооружениях и нефтехимических заводах и т. д. Как непроводящий материал, FRP не мешает работе электрических устройств и используется в военных сооружениях, башнях аэропортов и медицинских учреждениях, оборудованных устройствами МРТ.
Помимо долговечности, прочности на разрыв и низких требований к обслуживанию, экономичность изделий из FRP выигрывает от их более легкого веса (около ¼ от сопоставимого стального прутка): больше арматуры на грузовик в пределах загрузки, требуется меньше тяжелых подъемных машин и режущих инструментов, меньше нагрузки на рабочих, занимающихся установкой арматуры. Лучшее соотношение прочности на разрыв и веса приводит к более легкому весу конечных конструкций, что имеет жизненно важное значение в условиях плохой несущей способности.
Научно обоснованные преимущества
Недавнее исследование, проведенное Джингисом Марананом, Алланом Манало и др. («Обзор использования композитной арматуры в качестве армирования в геополимерных бетонных конструкциях»), продемонстрировало, что композитная арматура представляет собой более экологичное, долговечное и экономически эффективное решение для строительных применений. Будучи более легкими и более устойчивыми к коррозии, композитные изделия FRP заменили стальные стержни в бетонных конструкциях во многих областях, особенно в проектах в агрессивных средах, таких как морское строительство, химическая промышленность и гражданское строительство.
Композит FRP способен увеличить срок службы бетонных конструкций в четыре раза по сравнению с конструкциями, армированными железными стержнями. Бетонные конструкции, армированные металлическими стержнями, получают микротрещины по мере того, как металл ржавеет, и требуют регулярных испытаний на растяжение. Коррозионностойкая арматура FRP, используемая в бетонных конструкциях, может удвоить срок службы конструкции по сравнению с традиционной технологией строительства на основе железобетона. За более чем 30 лет применения композитной арматуры в бетонных конструкциях конструкции, армированные FRP, продемонстрировали более низкие показатели деградации (около 40%), включая проекты в суровых условиях (при воздействии щелочных или кислотных растворов, высоких температур и т. д.), такие как приморские дренажные каналы в регионе MENA, краевые балки в США и Канаде.
Несмотря на более высокие первоначальные производственные затраты по сравнению с производством стальной арматуры, затраты на жизненный цикл при строительстве из бетона ниже, учитывая меньшие затраты на транспортировку, снижение затрат на ремонт и техническое обслуживание, а также более длительный срок службы.
Открывая новые горизонты: пустотелая арматура
Композитная арматура, представленная на рынке в 1980-х годах в Японии, завоевала мировой рынок. Недавнее внедрение пустотелой арматуры открыло новые области применения в нише гражданского строительства: климат-контроль для циркуляции отопительных жидкостей, передача голоса, защищенная оптоволоконная и электрическая проводка и т. д.
Решающий шаг в Расширение доли рынка композитной арматуры является его включение в строительные нормы, издаваемые регулирующими органами по всему миру. В настоящее время композиты FRP завоевывают все больше авторитета и доверия среди строительных органов и становятся основным материалом для проектов в различных отраслях.
Само собой разумеется, что применение арматуры GFRP (стеклопластик, армированный стекловолокном) в бетонном строительстве будет продолжать расширяться. Глобальные исследования доказали устойчивость производства арматуры FRP и изучили Воздействие композитов FRP на окружающую среду. Помимо впечатляющих физических характеристик и экономических преимуществ, изделия из FRP устойчивы и экологически безопасны — и это качество невозможно переоценить в глобальных усилиях по сохранению окружающей среды.