Пластично засилување зајакнато со влакна(FRP Reinforcement) постепено ја заменува традиционалната челична арматура во градежништвото поради нејзината лесна, висока цврстина и отпорност на корозија. Сепак, нејзината издржливост е под влијание на различни фактори на животната средина, а следните клучни фактори и контрамерки треба да се земат предвид:
1. Влажност и водена средина
Механизам на влијание:
Влагата продира во подлогата предизвикувајќи отекување и ослабување на меѓумемориската врска меѓу влакната и подлогата.
Хидролизата на стаклените влакна (GFRP) може да се случи со значително губење на цврстината; јаглеродните влакна (CFRP) се помалку засегнати.
Влажното и сувото циклусирање го забрзува ширењето на микропукнатините, предизвикувајќи деламинација и дебондирање.
Заштитни мерки:
Изберете смоли со ниска хигроскопност (на пр. винил естер); површински премачкувачки или хидроизолационен третман.
Претпочитајте CFRP во долготрајна влажна средина.
2. Температура и термички циклус
Ефекти на висока температура:
Смолната матрица омекнува (над температурата на стаклен премин), што резултира со намалена цврстина и цврстина.
Високата температура ја забрзува реакцијата на хидролиза и оксидација (на пр.Арамидни влакнаAFRP е подложно на термичка деградација).
Ефекти од ниски температури:
Кршливост на матрицата, склона кон микропукнатини.
Термичко циклирање:
Разликата во коефициентот на термичка експанзија помеѓу влакното и матрицата доведува до акумулација на меѓуфазни напрегања и предизвикува одвојување.
Заштитни мерки:
Избор на смоли отпорни на високи температури (на пр. бисмалеимид); оптимизација на термичкото совпаѓање на влакната/подлогата.
3. Ултравиолетово (UV) зрачење
Механизам на влијание:
УВ зрачењето предизвикува реакција на фотооксидација на смолата, што доведува до површинско создавање креда, кршливост и зголемено микропукнатини.
Го забрзува навлегувањето на влага и хемикалии, предизвикувајќи синергистичка деградација.
Заштитни мерки:
Додадете UV апсорбери (на пр. титаниум диоксид); покријте ја површината со заштитен слој (на пр. полиуретански премаз).
Редовно проверувајтеFRP компонентиво изложени средини.
4. Хемиска корозија
Кисела средина:
Ерозија на силикатната структура во стаклените влакна (осетлива на GFRP), што резултира со кршење на влакната.
Алкални средини (на пр. течности во бетонските пори):
Го нарушува силоксанското ткиво на GFRP влакната; смолната матрица може да се сапонификува.
Јаглеродните влакна (CFRP) имаат одлична отпорност на алкали и се погодни за бетонски конструкции.
Средини за прскање со сол:
Пенетрацијата на хлоридните јони ја забрзува меѓуфазната корозија и дејствува синергистички со влажноста за да го влоши влошувањето на перформансите.
Заштитни мерки:
Избор на хемиски отпорни влакна (на пр., CFRP); додавање на полнила отпорни на корозија во матрицата.
5. Циклуси на замрзнување-одмрзнување
Механизам на влијание:
Влагата што навлегува во микропукнатините се замрзнува и се шири, зголемувајќи ја штетата; постојаното замрзнување и одмрзнување доведува до пукање на матрицата.
Заштитни мерки:
Контролирајте ја апсорпцијата на вода од материјалот; користете флексибилна смолеста матрица за да го намалите оштетувањето од кршливост.
6. Долгорочно оптоварување и ползење
Ефекти од статичко оптоварување:
Лазењето на смолестата матрица доведува до прераспределба на напрегањето и влакната се подложени на поголеми оптоварувања, што може да предизвика фрактура.
AFRP значително ползи, CFRP има најдобра отпорност на ползење.
Динамичко вчитување:
Оптоварувањето поради замор го забрзува ширењето на микропукнатините и го намалува животниот век на траење на заморот.
Заштитни мерки:
Дозволете повисок фактор на безбедност во дизајнот; претпочитајте CFRP или влакна со висок модул.
7. Интегрирано поврзување со животната средина
Сценарија од реалниот свет (на пр., морски средини):
Влажноста, солта во спреј, температурните флуктуации и механичките оптоварувања дејствуваат синергистички за драматично да го скратат животниот век.
Стратегија за одговор:
Евалуација на експеримент со забрзано стареење со повеќе фактори; фактор на дисконт на животната средина со резерва за дизајн.
Резиме и препораки
Избор на материјал: Префериран тип на влакна според околината (на пр. CFRP добра хемиска отпорност, GFRP ниска цена, но потребна е заштита).
Дизајн на заштита: површинско обложување, третман за запечатување, оптимизирана формулација на смола.
Мониторинг и одржување: редовно откривање на микропукнатини и влошување на перформансите, навремена поправка.
Издржливоста наFRP засилувањетреба да се гарантира со комбинација од оптимизација на материјалите, структурен дизајн и проценка на прилагодливоста кон животната средина, особено во сурови средини каде што долгорочните перформанси треба внимателно да се проверат.
Време на објавување: 02.04.2025
