С развитием социальной экономики в Китае, масштаб и количество проектов гражданского строительства увеличиваются. Как новый тип материала,Композиты FRP (армированный волокном полимер)Широко используются в гражданском строительстве и строительстве инфраструктуры из-за их низкой плотности, высокой прочности, высокой термостойкости и коррозионной стойкости. В данной работе анализируется применение углепластика в инфраструктурных и гражданских зданиях.

Композитные материалы CFRP в гражданских зданиях и инфраструктуре

Применение материалов углепластика в инфраструктурных и гражданских зданиях в основном имеет следующие характеристики:

Во-первых, разработаны материалы CFRP. Когда волоконные композиты или углепластик используются в качестве конструкционных материалов, потому что это сочетание армированных материалов и матричных материалов, он может не только сохранять некоторые характеристики исходного материала, но и играть новую роль после комбинации. Он может быть спроектирован в соответствии с потребностями конструкции, чтобы удовлетворить некоторые требования к производительности, которым не может соответствовать один материал.

Во-вторых, углепластик характеризуется высокой прочностью и легким весом. Его прочность на растяжение относительно высока, по сравнению с обычным стальным стержнем, вдоль направления волокна прочности на растяжение намного больше, конечно, его однородность немного хуже, чем у стали, и анизотропия, так что прочность на сдвиг и прочность многоосевой силы также ниже. Его качество очень легкое, плотность всего 1/5 плотности стали, в строительстве и монтаже удобнее;

Три-усталостная стойкость и коррозионная стойкость. Обычно усталостная прочность стального стержня и других металлов составляет около 50% прочности на растяжение, но усталостная прочность армированных волокном композитов обычно составляет более 70% прочности на растяжение, что имеет хорошую функцию против усталости. Общие строительные материалы, такие как стальные стержни, не являются коррозионно-стойкими, особенно в морских проектах, а окружающий воздух, химические вещества и морская вода легко реагируют, так что строительство инфраструктуры и гражданское строительство не могут эффективно играть свою роль, что приводит к большим потерям. Углепластик и другие волоконные композиты обладают лучшей коррозионной стойкостью. Оборудование и компоненты из углепластика обладают лучшей коррозионной стойкостью к химическим веществам, таким как щелочь, кислота и соль.

В-четвертых, сейсмические характеристики и показатели безопасности лучше. По сравнению с оригинальными строительными материалами материалы CFRP имеют более высокие собственные частоты, отсутствие резонанса и в основном отсутствие быстрого разрушения из-за резонанса под частотой и скоростью загрузки. И в волокнистых композитах есть более независимые волокна, если перегрузка композитного материала не произойдет немедленно перелом волокна. Даже при небольшом количестве обрыва волокна нагрузка будет перераспределена на другие неповрежденные волокна, что предотвратит потерю несущей способности компонентов инфраструктуры и гражданского строительства момента разрушения;

В-пятую, он обладает сильной эстетической пластичностью. Материал CFRP относительно мягкий, форма продукта в основном неограниченна, может быть произвольной окраской, структурная форма и эстетика материала унифицированы.

Применение композиционных материалов CFRP в инфраструктуре и гражданском строительстве

1. Углепластик может улучшить применение бетона.

В инфраструктуре и гражданском строительстве бетон является незаменимым материалом для нанесения, а использование очень большого количества. Обычно стальные стержни используются для повышения прочности, но сами стальные стержни, как правило, уязвимы к кислотно-щелочной коррозии, но также наносят определенный ущерб бетону, что требует поиска новых бетонных изделий. В этом случае фибробетон возникает в исторический момент, который является инновацией бетона. Стекловолокно, стальное волокно и виналон были впервые использованы для армирования бетона, но теперь углепластик обычно используется для армирования бетона. Модуль упругости, прочность, длина разрушения и пространственная структура волокнистых материалов определяют свойства бетона. Применение материала CFRP может повысить прочность на растяжение, трещиностойкость и прочность на изгиб бетона и может использоваться в качестве декоративных материалов, стеновых панелей, стеновых панелей и основных зданий. Оригинальная бетонная конструкция имеет проблемы с ухудшением и коррозией, особенно коррозия стали является наиболее распространенной, и будут инциденты безопасности, а затем использование стального волокна. Стальные волокна имеют высокую стоимость и легкую коррозию. Его применение является относительно ограниченным. Позже прочность на разрыв стекловолокна намного лучше, чем у стального стержня, а вес составляет всего 1/4 веса стального стержня, морской водой и эрозией цемента намного ниже, чем у стального стержня, но стекловолокно обладает характеристиками легкого разрушения и устойчивости к щелочам и применению загрязнения. Углепластик широко используется из-за его высокой прочности, низкой плотности и высокой твердости, высокого модуля упругости и прочности на растяжение, высокой проводимости, высокой термостойкости, износостойкости и хорошего сцепления с бетоном. Конечно, некоторые здания не могут быть применены из-за их магнитной проводимости. Например, японские ученые используют войлок волокна в качестве компонента функции поглощения электромагнитных волн для выполнения легких и ударопрочных навесных стен. Этот вид углепластика может не только экранировать электромагнитные волны, но также может использоваться в интеллектуальных системах дорожного движения. Многие преимущества материала CFRP делают его популярным в гражданском строительстве и строительстве инфраструктуры.

2. Применение углепластика в конструкционных армирующих материалах

Материалы CFRP в основном используются в армирующих материалах для инфраструктурных и гражданских инженерных сооружений. Оригинальный армирующий материал-это в основном стальная пластина, с собственным весом, легким старением, плохой коррозионной стойкостью и строительными неудобствами и другими недостатками. В настоящее время используются армирующие материалы, как правило, углепластик, как правило, более подходящие для железобетонных конструктивных изменений, отсутствия прочности, трещин и увеличения нагрузки при армирования проекта ремонта. Сравненный с существующей скрепленной технологией стальной плиты, эта технология подкрепления углепластика имеет преимущества высокой эффективности, высокопрочного, хорошего представления обслуживания, удобной конструкции, высококачественного, широкого применения и разума. Конкретное проявление заключается в том, что сам углепластик обладает характеристиками легкого веса и высокой прочности и может эффективно улучшить сдвиг, изгиб и сейсмические характеристики усиленных элементов при условии небольшого влияния на исходную структуру. Углеродные волокна легкие и гибкие, способны обернуть бетонные поверхности вручную, без использования крупногабаритных машин, не требуют пятидесяти операций и сварки, а также с небольшим шумом и пылью. Его лучшая защита и эксплуатационные характеристики обусловлены тем, что углеродное волокно обладает хорошей прочностью и коррозионной стойкостью, может противостоять различным щелочам и соляной кислоте, вызванным структурной коррозией, и использованием этой технологии армирования без регулярного технического обслуживания самостоятельно для внутренней защиты бетона. Лист мягкий и может быть отремонтирован ко всем видам конструкций и типов зданий для достижения ремонта без изменения формы конструкции и внешнего вида конструкции. А также может получить интеллектуальный лист углепластика из армирующих материалов, в соответствии с электрическими характеристиками позиции ремонта арматуры, для проверки безопасности и диагностики этой части ситуации, например, Швейцария по использованию этого композитного материала, 39 м-пролет Ibach мост повреждение арматуры, Так, что он удовлетворяет потребность в требованиях к несущей способности.

3. Есть некоторые проблемы в применении углепластика.

Углепластик широко используется в инфраструктуре и гражданском строительстве. Тем не менее, есть еще некоторые проблемы, такие как углепластик добился больших успехов в укреплении бетона. Однако механические свойства армированной конструкции не идеальны, численный расчет и теоретический анализ ограничены, а исследования по усилению режима отказа бетона не очень глубоки. Исследование и применение на усиливать жесткость, гнуть и дуктильность сдвига структуры обращены внимание. По-прежнему существуют некоторые недостатки в количестве арматурных материалов, регистрации и технологии строительства, вызванные комплексными факторами. В Китае, прочность волокна углерода ПАН обычно между Мпа 2000 и 3000, и свой модуль упругости около Мпа 2100000. Это свойство может удовлетворить требования армирования. Качество производимого и перерабатываемого препрепрепрега все еще имеет относительно большой дефицит, поэтому локализация материалов является ключевым вопросом. И технология армирования по-прежнему отсутствие более совершенной системы внутренних стандартов и норм, необходимо сформулировать свои собственные стандарты и соответствующие руководящие принципы строительства, чтобы проект строительства осуществлял более стандартизированные и надежные стандарты.

Резюме

С увеличением масштабов и количества строительных работ применение материалов CFRP становится все более и более обширным. Хотя есть больше углеродного волокна продукции за рубежом, крупномасштабное развитие и применение Китая не может полностью полагаться на импорт. Чтобы снизить затраты и развивать национальную промышленность, нам необходимо усилить локализацию материалов из углепластика и постоянно укреплять исследования материалов из углепластика и приложений для строительной техники, чтобы материалы из углепластика могли действительно играть свои преимущества, снижать затраты на строительство, улучшать свои экономические и социальные выгоды.