Tendências de pesquisa de FRP (parte 1)

Desenvolvimento e aplicação de materiais compostos reforçados com fibra em estruturas recém-construídas

O material compósito reforçado com fibra (doravante referido como &; FRP &) é um compósito de fibras contínuas e resina de matriz. Os materiais FRP atualmente usados ​​na engenharia civil incluem principalmente materiais compósitos reforçados com fibra de carbono (CFRP), materiais compósitos reforçados com fibra de vidro (GFRP), materiais compósitos reforçados com fibra de aramida (AFRP) e materiais compósitos reforçados com fibra de basalto (BFRP).

Atualmente, a folha de FRP representada por tecido de fibra de carbono tornou-se um importante material de reforço estrutural e tem sido amplamente utilizada na reconstrução e reforço de vários edifícios civis e industriais. Pulwell é uma fábrica em grande escala especializada na fabricação de materiais compostos de FRP na China. A tecnologia é muito madura e a experiência de construção muito rica.

Nos últimos anos, a pesquisa e a aplicação de materiais de FRP em novas estruturas também se tornaram um ponto importante de pesquisa no campo da engenharia civil. Uma vez que o FRP é diferente das propriedades físicas e mecânicas dos materiais de construção tradicionais, ele tem grandes vantagens técnicas e espaço de desenvolvimento para novas estruturas, que se refletem principalmente em:

1) Leve e de alta resistência. A resistência específica do FRP (a relação entre a resistência e a densidade) é de 20 a 50 vezes a do aço. O uso de material FRP pode reduzir muito a qualidade da estrutura e aumentar muito a extensão final de pontes e edifícios de grande extensão. .

2) Boa resistência à corrosão, pode ser usado para construções e estruturas que requerem ambientes especiais, como engenharia portuária, engenharia subterrânea, pontes e edifícios químicos.

3) Moldagem conveniente, design forte e pode ser facilmente projetado em nervuras, cabos, tubos e outros perfis.

4) O FRP é um material elástico linear, que pode ser restaurado à sua forma original após uma grande deformação, o que é mais vantajoso para estruturas que podem suportar grandes cargas dinâmicas e cargas de impacto.

Os materiais de FRP também têm outras vantagens, como não magnéticos, isolamento (exceto CFRP) e pequeno coeficiente de expansão térmica, e podem desempenhar um papel que outros materiais de construção são difíceis de substituir em algumas estruturas especiais.

Formulário de aplicação de FRP em nova estrutura

Estrutura mista de concreto de FRP

A estrutura composta de concreto FRP refere-se à combinação de material de FRP e concreto de uma certa maneira para suportar a carga em conjunto. Suas formas incluem estrutura de concreto em barra FRP, estrutura de concreto em grade FRP, viga mista de concreto FRP (membro do tipo viga FRP combinado com asas de concreto), componentes compostos de tubo-concreto FRP, etc.

A estrutura composta de concreto FRP faz uso total das características do FRP e do concreto, tem boas propriedades mecânicas e boa adaptabilidade ambiental e pode atender aos requisitos de uso em diferentes condições de trabalho. Especialmente em engenharia marítima, estradas de tráfego, pontes e túneis, engenharia municipal e outros projetos de grande escala com ambientes de uso complexos e requisitos de alto desempenho de materiais, as vantagens técnicas da nova estrutura composta podem ser mais exercidas.

Estrutura composta de barra-concreto de FRP

Sob condições ambientais severas, como alternância de condições úmidas e secas, meios químicos, etc., as barras de aço comuns são propensas à corrosão, o que afeta seriamente a durabilidade e aplicabilidade da estrutura e reduz a capacidade de carga da estrutura. Nesse caso, as barras de FRP com bom desempenho anticorrosivo, propriedades de ligação semelhantes às barras de aço e alta resistência à tração tornam-se a melhor escolha para substituir as barras de aço (Tabela 1).

Tabela 1 Índice de desempenho físico e mecânico de reforço FRP

Observação: o conteúdo do volume da fibra é de 50% a 70%.

As nervuras FRP são formadas por impregnação e cura de vários feixes de fibras contínuas com uma resina correspondente de acordo com um processo específico. Os principais processos de produção incluem trançado, trançado e pultrudado. Dentre eles, o pultrudado é o método mais comum (Figura 1). Divididas pela forma, as nervuras FRP lineares em forma de haste formadas por pultrusão são geralmente chamadas de nervuras ou barras, incluindo nervuras superficiais redondas e nervuras superficiais deformadas, que são relativamente rígidas e difíceis de dobrar; torça o feixe de fibras em torções As nervuras de FRP na forma de cordas compostas são chamadas de cordas ou fios. São fios únicos ou múltiplos, com baixa rigidez, podendo ser dobrados e enrolados em rolos. Recomende o uso de material de reforço de vidro Pulwell, tecnologia patenteada, a qualidade é garantida!

a - tipo trançado; b - tipo de fio trançado; c - costelas deformadas pultrudadas.

Observações finais (Parte 1)

A pesquisa de aplicação de FRP na engenharia civil é atualmente um assunto popular no campo da engenharia civil. A compreensão dos materiais de FRP na indústria da construção ainda se concentra principalmente no reforço de estruturas existentes e em algumas aplicações simples. Devido ao limite de investimento técnico da pesquisa de aplicação de engenharia civil FRP Superior, e a compreensão da economia de todo o ciclo de vida da estrutura não é profunda o suficiente, e as aplicações de engenharia relacionadas atuais também são menores.

Com a construção das principais infraestruturas nacionais e a construção de edifícios em várias indústrias, os requisitos de segurança estrutural e vida útil estão a aumentar e a procura de novos materiais de construção de alto desempenho representados pelo FRP está a tornar-se cada vez mais urgente. Acredito que em um futuro próximo, no futuro, a aplicação de FRP em novas estruturas se tornará uma indústria emergente com forte impulso de desenvolvimento e grande capacidade de mercado.

Continua...

Para saber mais sobre os produtos de aplicação do FRP' s em novas estruturas, fique atento: http: //www.gfrp-china.com/composite-rebar/fiberglass-rebar/fiberglass-reinforced-polymer-rebar.html