Армировка от фибропластмасова армировка(FRP армировка) постепенно замества традиционната стоманена армировка в строителното строителство поради лекото си тегло, високата си якост и устойчивост на корозия. Въпреки това, нейната издръжливост се влияе от различни фактори на околната среда и е необходимо да се вземат предвид следните ключови фактори и контрамерки:
1. Влажност и водна среда
Механизъм на влияние:
Влагата прониква в основата, причинявайки подуване и отслабване на връзката между влакната и основата.
Хидролизата на стъклените влакна (GFRP) може да възникне със значителна загуба на якост; въглеродните влакна (CFRP) са по-малко засегнати.
Циклите на мокро и сухо ускоряват разширяването на микропукнатините, което води до разслояване и отлепване.
Защитни мерки:
Изберете смоли с ниска хигроскопичност (напр. винилов естер); повърхностно покритие или хидроизолационна обработка.
Предпочитайте CFRP в дългосрочна влажна среда.
2. Температура и термични цикли
Ефекти от висока температура:
Смолистата матрица омеква (над температурата на стъкловиден преход), което води до намалена твърдост и якост.
Високата температура ускорява хидролизата и окислителните реакции (напр.Арамидни влакнаAFRP е податлив на термично разграждане).
Ефекти от ниски температури:
Крехкост на матрицата, склонност към микропукнатини.
Термично циклиране:
Разликата в коефициента на термично разширение между влакното и матрицата води до натрупване на междуфазови напрежения и предизвиква разслояване.
Защитни мерки:
Избор на устойчиви на висока температура смоли (напр. бисмалеимид); оптимизиране на термичното съответствие между влакната и субстрата.
3. Ултравиолетово (UV) лъчение
Механизъм на влияние:
UV лъчите предизвикват фотоокисляваща реакция на смолата, което води до повърхностно кредиране, крехкост и увеличено микропукнатини.
Ускорява проникването на влага и химикали, предизвиквайки синергично разграждане.
Защитни мерки:
Добавете UV абсорбатори (напр. титанов диоксид); покрийте повърхността със защитен слой (напр. полиуретаново покритие).
Редовно проверявайтеFRP компонентив открити среди.
4. Химична корозия
Киселинна среда:
Ерозия на силикатната структура в стъклените влакна (чувствителна към GFRP), водеща до счупване на влакната.
Алкални среди (напр. течности в порите на бетона):
Разрушава силоксановата мрежа на GFRP влакната; смолната матрица може да се осапуни.
Въглеродните влакна (CFRP) имат отлична устойчивост на алкали и са подходящи за бетонни конструкции.
Среди със солена мъгла:
Проникването на хлоридни йони ускорява междуфазовата корозия и синергизира с влажността, за да влоши влошаването на производителността.
Защитни мерки:
Избор на химически устойчиви влакна (напр. CFRP); добавяне на устойчиви на корозия пълнители към матрицата.
5. Цикли на замразяване и размразяване
Механизъм на влияние:
Влагата, проникваща в микропукнатините, замръзва и се разширява, увеличавайки повредата; многократното замръзване и размразяване води до напукване на матрицата.
Защитни мерки:
Контролирайте абсорбцията на вода от материала; използвайте гъвкава смолна матрица, за да намалите крехките повреди.
6. Дългосрочно натоварване и пълзене
Ефекти от статично натоварване:
Пълзенето на смолната матрица води до преразпределение на напрежението и влакната са подложени на по-високи натоварвания, което може да предизвика счупване.
AFRP пълзи значително, докато CFRP има най-добра устойчивост на пълзене.
Динамично натоварване:
Натоварването от умора ускорява разширяването на микропукнатините и намалява дълготрайността на материала.
Защитни мерки:
При проектирането се използва по-висок коефициент на безопасност; предпочитайте CFRP или високомодулни влакна.
7. Интегрирано екологично свързване
Сценарии от реалния свят (напр. морска среда):
Влажността, солената мъгла, температурните колебания и механичните натоварвания действат синергично, за да съкратят драстично живота.
Стратегия за реагиране:
Оценка на многофакторен експеримент за ускорено стареене; проектиране на резервен екологичен дисконтов фактор.
Обобщение и препоръки
Избор на материал: Предпочитан вид влакна според околната среда (напр. CFRP с добра химическа устойчивост, GFRP с ниска цена, но се нуждае от защита).
Дизайн на защитата: повърхностно покритие, запечатваща обработка, оптимизирана формула на смолата.
Мониторинг и поддръжка: редовно откриване на микропукнатини и влошаване на производителността, навременен ремонт.
Издръжливостта наFRP армировкатрябва да се гарантира чрез комбинация от оптимизация на материалите, структурно проектиране и оценка на адаптивността към околната среда, особено в тежки условия, където дългосрочната производителност трябва да бъде внимателно проверена.
Време на публикуване: 02 април 2025 г.
