Mi a szálerősítésű polimer (FRP)?
Definíció
A szálerősítésű polimer (FRP) olyan kompozit anyag, amely erős szálakat tart polimer gyantában. A szálak szilárdságot és merevséget adnak. A gyanta összeköti a szálakat. Az üveg-, szén-, aramid- és bazaltszál a gyakori szálak. Az epoxi-, vinil-észter- és poliészter-gyanták a gyakori gyanták.
FRP a betonban
Az FRP-erősítés olyan szerkezetekben alternatíva a betonacélra, ahol az acél korrodálna. Az FHWA felsorolja az FRP-erősítés tulajdonságait:
- Előnyök: nagy hosszirányú szilárdság, nincs korrózió, nem mágneses, nagy fáradási tartósság, alacsony hő- és elektromos vezetőképesség. A sűrűsége az acél sűrűségének körülbelül egyötöde és egynegyede között van.
- Hátrányok: magas költség, rideg töréskor nincs folyás, alacsony keresztirányú szilárdság és alacsony rugalmassági modulus. Az ultraibolya sugárzás károsíthatja. A tűz okozta kár a gyantától és a beton fedésétől függ.
Egy FHWA-tanulmány folyamatosan erősített betonburkolatot modellezett. Az üvegszálas FRP (GFRP) betonacélra 40 GPa, az acél betonacélra 200 GPa rugalmassági modulust használt. Ezek modellbemenetek, nem szabványos értékek. A tanulmány alacsonyabb betonfeszültséget talált a GFRP betonacéllal, az alacsonyabb modulus miatt.
Az FRP-t meglévő betonszerkezet felületére is ragasztják kiegészítő erősítésként. Az ACI 440.2R-17 ezekre a rendszerekre vonatkozó ACI-útmutató. Az ACI 440.1R-15 az FRP-rudakat új betonban alkalmazó ACI-útmutató.
FRP a repülőtereken
Az FAA AC 150/5300-13B arra int, hogy a tervezők ne használjanak mágneses anyagokat, például betonacélt, az iránytű-kalibráló területen. Nemfémes kereszthézagvasat, például üvegszálasat engedélyez. Nem említi az FRP betonacélt. Az AC 150/5370-10H az üvegszálas erősítésű hőre keményedő gyantából készült üvegszálas csöveket sorolja fel a csapadékvíz-elvezető csövek és áteresztők előírásában.
Gyakran Ismételt Kérdések
- Korrodál-e az FRP betonacél, mint az acél?
- Nem. Az FRP-erősítés nem korrodál, ezért a mérnökök ott használják betonban, ahol az acél korrodálna. Vannak más korlátai is. Az ultraibolya sugárzás, a nedvesség és a lúgos környezet károsíthat egyes üveg- és aramidszálakat, a tűz pedig károsíthatja a gyantát.
- Képlékeny-e az FRP betonacél?
- Nem. Az FRP betonacél nem folyik meg a szakadás előtt, és rugalmassági modulusa az acélhoz képest alacsony. Az FRP-vel erősített betonra léteznek tervezési útmutatók, mert másképp viselkedik, mint az acél.
- Miért kerülik egyes repülőtéri burkolatok az acélerősítést?
- Az acél mágneses. Az FAA AC 150/5300-13B arra int, hogy a tervezők ne használjanak mágneses anyagokat, például betonacélt, az iránytű-kalibráló területen. Nemfémes kereszthézagvasat, például üvegszálasat engedélyez.
Hivatkozások
- fhwa-hrt-05-081
- Design of Continuously Reinforced Concrete Pavements Using Glass Fiber Reinforced Polymer Rebars (FHWA-HRT-05-081) FHWA
- aci-440-1r-15
- ACI 440.1R-15, Guide for the Design and Construction of Structural Concrete Reinforced with Fiber-Reinforced Polymer (FRP) Bars American Concrete Institute
- aci-440-2r-17
- ACI 440.2R-17, Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures American Concrete Institute
- faa-ac-150-5300-13b
- AC 150/5300-13B, Airport Design FAA
- faa-ac-150-5370-10h
- AC 150/5370-10H, Standard Specifications for Construction of Airports FAA
- wikipedia-frp
- Fiber-reinforced plastic Wikipedia
Ez egy referenciabejegyzés. A TarmacView drónos ellenőrzési szolgáltatásokat nyújt, és nem árulja az ebben a szószedetben leírt felszereléseket vagy anyagokat.
