Vật liệu composite polyme gia cường sợi thủy tinh (GFRP)Chúng là vật liệu tiêu chuẩn trong xây dựng vì có tỷ lệ độ bền trên trọng lượng cao, không bị ăn mòn và dễ gia công.
Trước hết, GFRP thường được ứng dụng trong xây dựng thực tế để tạo ra các cấu kiện chịu tải chính như dầm, cột và tấm lát sàn. Việc sử dụng các sợi thủy tinh đa trục kết hợp với nhựa chịu được thời tiết cho phép các cấu kiện GFRP đạt được độ bền kéo và uốn vượt trội. Ví dụ, dầm được gia cường bằng GFRP có thể giảm kích thước mặt cắt ngang trong khi vẫn duy trì khả năng chịu tải của kết cấu, do đó tăng không gian sử dụng bên trong. Trong kết cấu sàn, đặc tính uốn tuyệt vời của tấm GFRP có thể cải thiện độ cứng kết cấu, giảm độ võng giữa nhịp và kéo dài tuổi thọ.
Thứ hai, trong ngành xây dựng, GFRP đang dần thay thế cốt thép truyền thống để cải thiện độ bền kết cấu và khả năng chống ăn mòn. Cốt thép truyền thống dễ bị ăn mòn trong môi trường ẩm ướt, phun muối hoặc hóa chất, trong khi GFRP thể hiện khả năng chống ăn mòn tuyệt vời. Các thí nghiệm cho thấy ngay cả trong môi trường có hàm lượng muối cao,GFRPVật liệu này giữ lại hơn 90% độ bền sau 1000 giờ thử nghiệm ăn mòn tăng tốc. Điều này làm cho GFRP trở thành vật liệu kết cấu không thể thiếu trong các cầu ven biển, nhà ga cảng và nhà máy công nghiệp. Hơn nữa, hệ số giãn nở nhiệt của GFRP gần bằng với bê tông, ngăn ngừa sự tập trung ứng suất do thay đổi nhiệt độ và kéo dài tuổi thọ tổng thể của các công trình bê tông.
Các bộ phận GFRP cũng được sử dụng phổ biến trong môi trường ăn mòn cao, chẳng hạn như đáy bể chứa trong các nhà máy hóa chất, đáy giàn khoan ngoài khơi và tường bể chứa trong các nhà máy xử lý nước thải. Những khu vực này phải chịu tác động của nồng độ axit, bazơ và các tác nhân ăn mòn khác ở mức cao trong thời gian dài. Trong khi các vật liệu thông thường dễ bị ăn mòn, GFRP gần như không bị ảnh hưởng bởi sự tấn công hóa học. Thống kê cho thấy sau 6 tháng tiếp xúc với dung dịch axit có độ pH là 3, GFRP sẽ giữ được 95% độ bền uốn ban đầu, do đó mang lại sự đảm bảo lâu dài cho các công trình trong môi trường khắc nghiệt và giảm chi phí bảo trì và thay thế. Cơ sở hạ tầng cũ cũng cần được sửa chữa và gia cố, như nhiều cầu đường và các tòa nhà. GFRP là vật liệu gia cường hoàn hảo vì nó chắc chắn, nhẹ và liên kết tốt với bê tông. Trong các dự án gia cố cầu, phần chịu kéo của dầm thường được dán bằng tấm GFRP để tăng cường khả năng chịu uốn. Dầm bê tông cốt thép GFRP có thể được gia cường lên đến 20-50%. Trong công tác sửa chữa đường hầm, các sản phẩm lưới GFRP được sử dụng để gia cố lớp lót, giúp tăng cường độ bền và khả năng chống chịu lực cắt cho đá xung quanh. Việc lắp đặt lớp lót GFRP diễn ra nhanh chóng và không ảnh hưởng đáng kể đến cấu trúc hiện có, do đó rất phù hợp cho việc sửa chữa khẩn cấp các công trình và cầu cũ.
Cuối cùng, trong kỹ thuật cầu và hầm, đối với các cây cầu cũ, việc phủ bề mặt các bộ phận chịu lực bằngTấm hoặc phiến GFRPViệc sử dụng nhựa epoxy chuyên dụng để tạo liên kết chắc chắn có thể cải thiện khả năng chịu tải và làm chậm quá trình lão hóa của kết cấu. Trong kỹ thuật đường hầm, lưới GFRP kết hợp với bê tông tạo thành cấu trúc hỗ trợ tích hợp, giúp tăng cường hiệu quả khả năng chống cắt và ổn định lâu dài của đường hầm, đặc biệt là ở những khu vực dễ xảy ra động đất.
So sánh hiệu suất của các ứng dụng GFRP trong kết cấu xây dựng
| Kịch bản ứng dụng | Hiệu suất của bê tông cốt thép truyền thống | Hiệu năng sau khi sử dụng GFRP | Phạm vi cải thiện hiệu suất |
| Độ cứng uốn của mặt cầu | Độ cứng thông thường | Tăng hơn 30% | >30% |
| Khả năng chống ăn mòn | Dễ bị ăn mòn bởi ion clorua | Không có sự suy giảm hiệu suất đáng kể | Tỷ lệ giữ chân khách hàng >90% |
| Hiệu quả tăng cường khả năng chịu tải của cầu cũ | Khả năng chịu tải ban đầu | Tăng từ 20% đến 30% | 20%~30% |
| Hiệu suất chịu cắt của hệ thống giằng hầm | Cường độ cắt thông thường | Tăng hơn 10% | >10% |
Thời gian đăng bài: 05/01/2026

