Pluoštu armuotas plastikinis armatūra(FRP armatūra) dėl savo lengvumo, didelio stiprumo ir atsparumo korozijai palaipsniui keičia tradicinę plieninę armatūrą civilinėje inžinerijoje. Tačiau jos ilgaamžiškumui įtakos turi įvairūs aplinkos veiksniai, todėl reikia atsižvelgti į šiuos pagrindinius veiksnius ir atsakomąsias priemones:
1. Drėgmė ir vandens aplinka
Įtakos mechanizmas:
Drėgmė prasiskverbia į pagrindą, sukeldama brinkimą ir susilpnindama pluošto ir pagrindo sąsajos sujungimą.
Stiklo pluoštams (GFRP) gali įvykti hidrolizė, dėl kurios žymiai sumažėja stiprumas; anglies pluoštams (CFRP) poveikis yra mažesnis.
Šlapias ir sausas ciklas pagreitina mikroįtrūkimų plitimą, sukeldamas delaminaciją ir atlipimą.
Apsaugos priemonės:
Pasirinkite mažai higroskopiškas dervas (pvz., vinilo esterį); paviršiaus danga arba hidroizoliacinis apdorojimas.
Ilgalaikėje drėgnoje aplinkoje pirmenybė teikiama CFRP.
2. Temperatūra ir terminis ciklas
Aukštos temperatūros poveikis:
Dervos matrica suminkštėja (virš stiklėjimo temperatūros), todėl sumažėja standumas ir stiprumas.
Aukšta temperatūra pagreitina hidrolizės ir oksidacijos reakcijas (pvz.Aramidinis pluoštasAFRP yra jautrus terminiam skaidymui).
Žemos temperatūros poveikis:
Matricos trapumas, linkęs į mikro įtrūkimus.
Terminis ciklas:
Pluošto ir matricos šiluminio plėtimosi koeficiento skirtumas lemia tarpfazinių įtempių kaupimąsi ir sukelia jungčių atsiskyrimą.
Apsaugos priemonės:
Aukštai temperatūrai atsparių dervų (pvz., bismaleimido) parinkimas; pluošto/pagrindo terminio suderinamumo optimizavimas.
3. Ultravioletinė (UV) spinduliuotė
Įtakos mechanizmas:
UV spinduliai sukelia dervos fotooksidacijos reakciją, dėl kurios paviršius kreiduojasi, tampa trapus ir padaugėja mikroįtrūkimų.
Pagreitina drėgmės ir cheminių medžiagų įsiskverbimą, sukeldamas sinergetinį skaidymą.
Apsaugos priemonės:
Pridėkite UV spindulius absorbuojančių medžiagų (pvz., titano dioksido); padenkite paviršių apsauginiu sluoksniu (pvz., poliuretano danga).
Reguliariai tikrinkiteFRP komponentaiatvirose aplinkose.
4. Cheminė korozija
Rūgštinė aplinka:
Stiklo pluošto silikatinės struktūros erozija (jautrus GFRP), dėl kurios pluoštas lūžta.
Šarminė aplinka (pvz., betono porų skysčiai):
Suardo GFRP skaidulų siloksano tinklą; dervos matrica gali muilintis.
Anglies pluoštas (CFRP) pasižymi puikiu atsparumu šarmams ir tinka betoninėms konstrukcijoms.
Druskos purškimo aplinka:
Chlorido jonų prasiskverbimas pagreitina tarpsluoksninę koroziją ir sąveikauja su drėgme, dar labiau pablogindamas eksploatacines savybes.
Apsaugos priemonės:
Chemiškai atsparių pluoštų (pvz., CFRP) parinkimas; korozijai atsparių užpildų pridėjimas prie matricos.
5. Užšaldymo ir atšildymo ciklai
Įtakos mechanizmas:
Į mikroįtrūkimus prasiskverbianti drėgmė užšąla ir išsiplečia, padidindama pažeidą; pakartotinis užšalimas ir atitirpimas sukelia matricos įtrūkimus.
Apsaugos priemonės:
Kontroliuokite medžiagos vandens įgėrį; naudokite lanksčią dervos matricą, kad sumažintumėte trapumą.
6. Ilgalaikis pakrovimas ir šliaužimas
Statinės apkrovos poveikis:
Dervos matricos šliaužimas sukelia įtempių persiskirstymą, o pluoštai patiria didesnes apkrovas, o tai gali sukelti lūžį.
AFRP žymiai šliaužia, o CFRP pasižymi geriausiu atsparumu šliaužimui.
Dinaminis pakrovimas:
Nuovargio apkrova pagreitina mikroįtrūkimų plėtimąsi ir sutrumpina nuovargio tarnavimo laiką.
Apsaugos priemonės:
Projektuojant numatyti didesnį saugos koeficientą; pirmenybė teikiama CFRP arba didelio modulio pluoštams.
7. Integruotas aplinkosauginis sujungimas
Realaus pasaulio scenarijai (pvz., jūrų aplinka):
Drėgmė, druskos purslai, temperatūros svyravimai ir mechaninės apkrovos veikia sinergiškai ir smarkiai sutrumpina tarnavimo laiką.
Atsakymo strategija:
Daugiafaktorinio pagreitinto sendinimo eksperimento vertinimas; projektavimo rezervo aplinkos diskonto koeficientas.
Santrauka ir rekomendacijos
Medžiagos pasirinkimas: Pageidaujamas pluošto tipas pagal aplinką (pvz., CFRP geras cheminis atsparumas, GFRP pigus, bet reikalaujantis apsaugos).
Apsauginis dizainas: paviršiaus padengimas, sandarinimas, optimizuota dervos formulė.
Stebėjimas ir priežiūra: reguliarus mikroįtrūkimų ir našumo pablogėjimo aptikimas, savalaikis remontas.
PatvarumasFRP armatūraturi būti užtikrintas derinant medžiagų optimizavimą, konstrukcinį projektavimą ir prisitaikymo prie aplinkos veiksnių vertinimą, ypač atšiauriomis sąlygomis, kai reikia atidžiai patikrinti ilgalaikį našumą.
Įrašo laikas: 2025 m. balandžio 2 d.
