Tren Penelitian FRP (Bagian 1)

Pengembangan dan Penerapan Bahan Komposit Bertulang Serat dalam Struktur yang Baru Dibangun

Bahan komposit yang diperkuat serat (selanjutnya disebut"FRP") adalah komposit dari serat kontinu dan resin matriks. Bahan FRP yang saat ini digunakan dalam teknik sipil terutama meliputi bahan komposit yang diperkuat serat karbon (CFRP), bahan komposit yang diperkuat serat kaca (GFRP), bahan komposit yang diperkuat serat aramid (AFRP), dan bahan komposit yang diperkuat serat basal (BFRP).

Saat ini, lembaran FRP yang diwakili oleh kain serat karbon telah menjadi bahan penguat struktural yang penting dan telah banyak digunakan dalam rekonstruksi dan penguatan berbagai bangunan sipil dan industri. Pulwell adalah pabrik berskala besar yang mengkhususkan diri dalam pembuatan material komposit FRP di Cina. Teknologinya sangat matang dan pengalaman konstruksinya sangat kaya.

Dalam beberapa tahun terakhir, penelitian dan penerapan bahan FRP dalam struktur baru juga menjadi pusat penelitian di bidang teknik sipil. Karena FRP berbeda dari sifat fisik dan mekanik bahan bangunan tradisional, FRP memiliki keunggulan teknis yang besar dan ruang pengembangan untuk struktur baru, yang terutama tercermin dalam:

1) Ringan dan kekuatan tinggi. Kekuatan spesifik FRP (rasio kekuatan terhadap kepadatan) adalah 20-50 kali lipat dari baja. Penggunaan material FRP dapat sangat mengurangi kualitas struktur dan sangat meningkatkan bentang ultimit jembatan dan bangunan dengan bentang besar. .

2) Ketahanan korosi yang baik, dapat digunakan untuk konstruksi dan struktur yang membutuhkan lingkungan khusus seperti teknik pelabuhan, teknik bawah tanah, jembatan, dan bangunan kimia.

3) Pencetakan yang nyaman, desain yang kuat, dan dapat dengan mudah dirancang menjadi rusuk, kabel, tabung, dan profil lainnya.

4) FRP adalah bahan elastis linier, yang dapat dikembalikan ke bentuk aslinya setelah deformasi besar, yang lebih menguntungkan untuk struktur yang dapat menahan beban dinamis dan beban impak yang besar.

Bahan FRP juga memiliki keunggulan lain seperti non-magnetik, insulasi (kecuali CFRP), dan koefisien muai panas yang kecil, dan dapat memainkan peran yang sulit digantikan oleh bahan bangunan lain di beberapa struktur khusus.

Formulir aplikasi FRP dalam struktur baru

Struktur komposit beton FRP

Struktur komposit beton FRP mengacu pada kombinasi material FRP dan beton dengan cara tertentu untuk memikul beban bersama. Bentuknya meliputi struktur beton batang FRP, struktur beton kotak FRP, balok komposit beton FRP (anggota tipe balok FRP Dikombinasikan dengan sayap beton), komponen komposit pipa beton FRP, dll.

Struktur komposit beton FRP memanfaatkan sepenuhnya karakteristik FRP dan beton, memiliki sifat mekanik yang baik dan kemampuan beradaptasi lingkungan yang baik, dan dapat memenuhi persyaratan penggunaan dalam kondisi kerja yang berbeda. Terutama dalam teknik kelautan, jalan lalu lintas, jembatan dan terowongan, teknik kota dan proyek skala besar lainnya dengan lingkungan penggunaan yang kompleks dan persyaratan kinerja material yang tinggi, keunggulan teknis dari struktur komposit baru dapat lebih dimanfaatkan.

Struktur komposit beton batang FRP

Di bawah kondisi lingkungan yang parah, seperti kondisi basah dan kering yang bergantian, media kimia, dll., batang baja biasa rentan terhadap korosi, yang secara serius mempengaruhi daya tahan dan penerapan struktur, dan mengurangi kapasitas dukung beban struktur. Dalam hal ini, batang FRP dengan kinerja anti korosi yang baik, sifat ikatan yang mirip dengan batang baja dan kekuatan tarik tinggi menjadi pilihan yang lebih baik untuk menggantikan batang baja (Tabel 1).

Tabel 1 Indeks kinerja fisik dan mekanik tulangan FRP

Catatan: Kandungan volume serat adalah 50% hingga 70%.

Rusuk FRP dibentuk dengan menghamili dan menyembuhkan beberapa bundel serat kontinu dengan resin yang cocok sesuai dengan proses tertentu. Proses produksi utama meliputi braided, stranded, dan pultruded. Di antara mereka, pultruded adalah metode yang lebih umum (Gambar 1). Dibagi berdasarkan bentuk, rusuk FRP linier berbentuk batang yang dibentuk oleh pultrusion umumnya disebut rusuk atau batang, termasuk rusuk bulat permukaan dan rusuk cacat permukaan, yang relatif kaku dan sulit ditekuk; memelintir bundel serat menjadi belokan Tulang rusuk FRP dalam bentuk tali komposit disebut tali atau untaian. Mereka adalah untaian tunggal atau ganda, dengan kekakuan rendah, dan dapat ditekuk dan digulung menjadi gulungan. Merekomendasikan penggunaan bahan penguat kaca Pulwell, teknologi yang dipatenkan, kualitas terjamin!

a—tipe dikepang; b—jenis kawat bengkok; c—tulang rusuk yang cacat.

Penutup (Bagian 1)

Penelitian aplikasi FRP di bidang teknik sipil saat ini menjadi subjek populer di bidang teknik sipil. Pemahaman material FRP dalam industri konstruksi masih terfokus pada penguatan struktur eksisting dan beberapa aplikasi sederhana. Karena ambang investasi teknis penelitian aplikasi teknik sipil FRP Lebih Tinggi, dan pemahaman ekonomi dari seluruh siklus hidup struktur tidak cukup dalam, dan aplikasi teknik terkait saat ini juga kurang.

Dengan pembangunan infrastruktur nasional utama dan pembangunan gedung di berbagai industri, persyaratan untuk keselamatan struktural dan masa pakai semakin tinggi, dan permintaan akan bahan bangunan baru berkinerja tinggi yang diwakili oleh FRP menjadi semakin mendesak. Saya percaya bahwa dalam waktu dekat Di masa depan, penerapan FRP dalam struktur baru akan menjadi industri yang sedang berkembang dengan momentum pengembangan yang kuat dan kapasitas pasar yang besar.

Bersambung...

Untuk mempelajari lebih lanjut tentang produk aplikasi FRP's dalam struktur baru, pantau terus: http://www.gfrp-china.com/composite-rebar/fiberglass-rebar/fiberglass-reinforced-polymer-rebar.html