導讀
我國已經是全球最大的玻璃纖維生產國,負責任的講玻璃纖維增強筋是經過市場選擇的,目前最有可能在特殊工況代替鋼筋的纖維增強複合材料。尤其在地鐵盾構可切削混凝土結構、高等級公路邊坡以及隧道支護、抵抗化學物質侵蝕等領域表現出極佳的應用性能,現已成為眾多建設單位的建材寵兒。
海港碼頭、嚴寒地區的路面、化工廠、水處理廠等工程中,鋼筋混凝土因腐蝕而發生明顯的早起劣化。最終引起構築物的毀壞。
玻璃纖維筋(GFRP rebar)以玻璃纖維為增強材料,是目前市場上最主要的複合材料筋材,具有輕質高強、耐腐蝕、易切割和無磁性等特性,廣泛應用於路面橋面鋪裝、基坑施工、沿海工程、隧道新意法施工、TBM工法、CT室等。
一、產品介紹
土木工程用玻璃纖維增強筋(Glass Fiber Reinforced Polymer Bars)是由含鹼量小於1%的無鹼玻璃纖維(E-Glass)無捻粗紗或者高強玻璃纖維(S)無捻粗紗和樹脂基體(環氧樹脂、乙烯基樹脂)、固化劑等材料,通過成型固化工藝複合而成的筋材,簡稱GFRP筋。
二、技術分析
路威GFRP筋拉伸性能
玻璃纖維筋是一種各向異性的材料,相對於鋼筋來說,其具有相對較高的抗拉伸強度。
路威GFEP筋剪切性能
路威GFRP筋於混凝土的粘結強度
路威GFRP筋的抗腐蝕性能
儘管GFRP筋不會像金屬那樣產生化學腐蝕,但可能會在不同的化學環境中(包括酸、鹼)發生性能的劣化。將GFRP筋泡製在鹼性溶液(初始PH值為12.8,以後每隔1~2周測試一次PH值,均保持在12.5左右)中,接近於混凝土與水泥砂漿的環境中3個月(溫度變化0~40攝氏度)。從試驗結果來看,試樣表面出現較明顯的溶脹現象,並伴有發粘、發白的狀態。質量順勢在5%以內。而浸泡在強酸、氯離子溶液中表現出極好的抗化學腐蝕的能力。
三、應用技術
岩土工程用GFRP錨杆支護技術
隧道、邊坡以及地鐵等工程中都會設計到岩土錨固,錨固常採用抗拉強度較高的鋼材作為錨杆。
自20世紀90年代以來,國外開始採用GFRP筋這種非金屬錨杆來代替傳統的gang錨杆。
GFRP筋在長期惡劣的地勢條件下具有良好的抗腐蝕性能,用GFRP筋製作錨杆代替鋼錨杆具有不需要防腐處理,抗拉強度大,重量輕而易於製造、運輸和安裝等有點。
目前,GFRP筋政被越來越多地作為錨杆用於岩土工程。
GFRP筋在岩土工程中的應用對地下工程的開發有十分重要的意義,既可以充分發揮其抗拉強度高、耐腐蝕等優勢,又消除了大量鋼筋網埋在地下給今後城市地下工程的開發帶來隱患。
自感應GFRP筋智能檢測技術
光纖光柵傳感器與傳統測力傳感器相比具有很多獨特的優點,例如傳感頭結構簡單、體積小、重量輕、重複性好、抗電磁干擾、較高靈敏度、外形可變且能夠在生產環節植入到GFRP筋中。
路威GFRP智能筋是路威GFRP筋與光纖光柵傳感器的結合體,具有良好的耐久性、出色的佈設成活率及靈敏的應變傳遞特性,適合土木工程領域以及施工和服役環境惡劣的條件下工作。
盾構可削切混凝土配筋技術
地鐵圍護結構中為了阻擋由於混凝土中鋼筋被人工拆除而導致的水或圖在水壓力的作用而滲入,在止水牆的外面,工人必須灌注一些密實的土體,甚至是素混凝土。這樣的操作無疑增加了工人的勞動強度,也增加了地下隧道開挖的週期。
解決方案可用GFRP筋籠代替鋼筋籠,應用與地鐵端頭維護的混凝土結構中,不僅承載力可以瞞住要求,同時由於GFRP筋混凝土結構具有在盾構機器(TBMs)穿越圍護結構中可以被切割優點,大大的免除工人頻繁的進出工作豎井,進而加快施工速度和安全性。
GFRP筋ETC專員公車道應用技術
現有ETC車道存在通行信息丟失。甚至重複扣費、鄰道干擾、車道重複上傳交易信息和交易失敗等情況,利用無磁性不導電的GFRP筋代替鋼筋在路面鋪裝中會用可減緩這種現象。
GFRP筋連續配筋混凝土路面
連續配筋混凝土路面(CRCP)J具有行車舒適、承載力高、經久耐用、易於維修養護的等顯著有點,採用玻璃纖維筋(GFRP)取代鋼筋應用於這種路面結構,既克服了鋼筋一鏽蝕的弊端,又保持了連續配筋混凝土路面的優點,還可降低路面結構內的應力。
秋冬季GFRP筋抗CI-混凝土應用技術
對於北方道路而言,由於冬季道路結冰現象普遍,撒鹽除冰是較為經濟有效的方式之一,而氯離子是鋼筋混凝土路面中鋼筋腐蝕的罪魁禍首。利用耐腐蝕性能優良的GFRP筋代替鋼筋,能增長路面的壽命。
GFRP筋海洋混凝土增強技術
鋼筋氯離子鏽蝕是影響近海工程鋼筋混凝土結構耐久性最根本的因素。在海港碼頭中經常採用的大跨度梁板結構,由於其自重和承受的荷載較大,在縱梁的跨中及支座處承受巨大的彎矩和剪力,進而引起裂縫的開展。由於海水的作用使這些局部的鋼筋能在很短的時間內發生鏽蝕,導致整體結構的承載力降低,影響了碼頭的正常使用升值發生安全事故。
GFRP筋的應用範圍:海提、海濱建築結構、水產養殖地、人工礁石、斷水結構、浮動碼頭等。
GFRP筋的其他特殊應用
1、抗電磁干擾特殊應用
機場和軍用設施防雷達干擾裝置、敏感軍用設備測試設施的混凝土牆、醫療保健單位核磁共振成像設備、地磁觀測站、核聚變建築物、機場指揮塔等,可以採用GFRP筋代替鋼筋、鋼筋等作為混凝土的增強材料。
2、三明治牆板連接件(一種預製混凝土夾芯保溫牆體 專利號:20132025983.1)
預製三明治保溫牆板是由兩個混凝土側板和中間的一個隔熱層組成。該結構採用最新推出的OP-SW300玻璃纖維增強複合材料(GFRP)連接件穿過隔熱板吧兩側的混凝土板連接在一起,使得保溫牆體在構造上徹底杜絕冷橋。該產品既利用了路威GFRP筋的不導熱性能,有充分發揮了夾心牆體的組合效應。
四、主編國家(行業)標準和所獲榮譽
五、部分工程案例
企業介紹Business introduction
深圳海川新材料科技股份有限公司成立於2010年10月,是深圳市海川實業股份有限公司的全資子公司。共設立3個事業部、1箇中央研發院、1個通過國家CNAL認證的材料檢測中心,總部設立於廣東省深圳市,另擁有上海、廣東河源、及江蘇句容3個生產研發基地。公司已經通過了ISO9001質量體系、ISO14001環境體系和OHSAS18001職業健康安全管理體系的認證,主營業務涵蓋了“綠色道路”和“智能交通”的材料研發、生產、銷售及服務四個環節,作為國家級高新技術企業,海川享受國家及省級財政扶持和優惠政策。
閱讀更多 海川新材料 的文章