Anwendung von Glasfaserverbundwerkstoffverstärkung in der Landwirtschaft

Stahlbewehrung ist seit vielen Jahren ein hochgeschätzter Grundbaustoff im Bauwesen. Zahlreiche praktische Ingenieurdaten zeigen jedoch, dass die Dauerhaftigkeit und Leistungsfähigkeit der Stahlbewehrung beeinträchtigt werden, wenn die Stahlbetonkonstruktion schlecht geplant ist oder die Umgebungsbedingungen vor Ort rau sind. Viele chinesische und ausländische Wissenschaftler sind daher zu dem Schluss gekommen, dass die Verwendung von Stahlbewehrung die Sicherheit und Leistungsfähigkeit der Stahlbewehrung beeinträchtigen kann.GlasfaserverbundverstärkungDer Ersatz von Stahlbewehrung in bestimmten Bereichen ist ein effektiver Weg, dieses Problem zu lösen. Glasfaserverbundwerkstoffe sind ein neuartiger Verbundwerkstoff, der durch Pultrusion und spezielle Oberflächenbehandlung hergestellt wird. Dabei dienen Glasfaserfilamente als Verstärkung, Epoxidharz als Matrixmaterial und es werden geeignete Hilfsstoffe (wie Vernetzungsmonomere, Initiatoren, Beschleuniger, Modifizierungsmittel, Flammschutzmittel, Polymerisationsinhibitoren, Füllstoffe, Pigmente usw.) eingearbeitet.

1. Eigenschaften der Glasfaserverbundverstärkung

(1) Hohe Zugfestigkeit: Die Zugfestigkeit der Glasfaserverstärkung ist der von gewöhnlicher Stahlverstärkung überlegen und übertrifft die von Stahlverstärkung gleicher Spezifikation um 20 %. Außerdem weist sie eine gute Dauerfestigkeit auf.

(2) Geringes Gewicht: Die Glasfaserverstärkung wiegt nur ein Viertel des Gewichts von Stahlverstärkung gleichen Volumens und weist eine Dichte zwischen 1,5 und 1,9 g/cm³ auf. (3) Hohe Korrosionsbeständigkeit: Beständig gegen Säuren, Laugen und andere Chemikalien; beständig gegen Erosion durch Chloridionen und Lösungen mit niedrigem pH-Wert, insbesondere hohe Beständigkeit gegenüber Kohlenstoff- und Chlorverbindungen.

(3) Starke Materialbindung: Der Wärmeausdehnungskoeffizient von glasfaserverstärktem Beton ist dem von Zement ähnlicher als dem von Stahl, was zu einer stärkeren Bindung zwischen dem glasfaserverstärkten Beton und dem Beton führt.

(4) Hohe Gestaltungsflexibilität: Glasfaserverstärkter Beton weist unter thermischer Belastung einen stabilen Elastizitätsmodul und formstabile Eigenschaften auf. Er lässt sich biegen und in jede beliebige Form bringen, bietet gute Sicherheitseigenschaften, ist nichtleitend, nicht elektrisch, schwer entflammbar und antistatisch. Durch Anpassung der Rezeptur entstehen bei Kollisionen mit Metallen keine Funken.

(6) Starke magnetische Permeabilität: Glasfaserverstärkter Beton ist ein nichtmagnetisches Material, wodurch die Notwendigkeit einer Entmagnetisierungsbehandlung bei nichtmagnetischen oder elektromagnetischen Betonbauteilen entfällt.

(7) Komfortable Montage: Glasfaserverstärkter Beton kann je nach Bedarf in verschiedenen Standard- und Sonderbauteilen mit unterschiedlichen Querschnitten und Längen hergestellt werden. Die Verbindung vor Ort erfolgt mittels nichtmetallischer Spannbänder, was die Montage vereinfacht.

Glasfaserverstärkte Verbundwerkstoffe weisen eine extrem hohe Korrosionsbeständigkeit auf, insbesondere eine hohe Toleranz gegenüber pH-Werten und korrosiven Substanzen. Ob in exponierten, regennassen Bereichen oder in feuchten Umgebungen – glasfaserverstärkte Verbundwerkstoffe bieten in der Landwirtschaft eine gute Korrosionsbeständigkeit und haben im Allgemeinen eine längere Lebensdauer als herkömmliche Stahlbewehrungen.

2. Anwendung von Glasfaserverbundwerkstoffen zur Verstärkung in der Landwirtschaft

(1) Diebstahlsichere Zäune werden in der Landwirtschaft seit Langem eingesetzt. Herkömmliche Zäune verwenden Stahlarmierung als Stützstäbe, doch führt die dauerhafte Nutzung im Freien zu Korrosion und schließlich zum Versagen der Stahlarmierung. Die hohe Korrosionsbeständigkeit von Glasfaserverbundwerkstoffen macht diese daher zu einem sehr geeigneten Ersatz für Stahlarmierung als Stützstäbe.

(2) Die Stützung von Bäumen während ihres Wachstums ist unerlässlich. Herkömmliche Stützstangen bestehen hauptsächlich aus Holz und Stahl, unterliegen jedoch bei langfristiger Nutzung Korrosion und Alterung, wodurch sie unter rauen Witterungsbedingungen unwirksam werden.GlasfaserverbundverstärkungEs ist nicht nur leicht und hochfest, sondern weist auch eine gute Korrosionsbeständigkeit auf, wodurch es sich hervorragend als Ersatz für Stützstangen aus Holz und Stahl eignet.

(3) Die Tragkonstruktionen für landwirtschaftliche Gewächshäuser wurden traditionell aus Holz und Stahl gefertigt. Aufgrund der hohen Temperaturen und Luftfeuchtigkeit in der Umgebung altern und korrodieren diese Holz- und Stahlkonstruktionen, was Sicherheitsrisiken birgt. Tragkonstruktionen aus Glasfaserverbundwerkstoff lassen sich je nach Anwendungsanforderungen in verschiedenen Ausführungen und Spezifikationen konstruieren und herstellen. Sie können direkt vor Ort montiert werden, sind leicht und einfach zu montieren; das Material selbst ist zudem korrosionsbeständig und alterungsbeständig. Unter Berücksichtigung von Sicherheit und Wirtschaftlichkeit eignet sich Glasfaserverbundwerkstoff daher hervorragend als Tragkonstruktion für Gewächshäuser.

(4) Für das Wachstum von Obst und Gemüse sind Stützkonstruktionen unerlässlich. Herkömmliche Stützkonstruktionen bestehen hauptsächlich aus Holz und Stahl, sind jedoch aufgrund ihrer geringen Festigkeit in feuchter Umgebung anfällig für Alterung und Korrosion. Sobald Obst und Gemüse reif sind und ein bestimmtes Gewicht erreichen, können die Stützkonstruktionen zusammenbrechen. Glasfaserverstärkte Verbundwerkstoffe sind leicht, hochfest und korrosionsbeständig und eignen sich daher hervorragend als Ersatz für Holz und Stahl als Stützkonstruktionen für Obst und Gemüse.

3. SchlussfolgerungGlasfaserverbundwerkstoffDie Verstärkungsmaterialien vereinen die hervorragenden mechanischen, physikalischen und chemischen Eigenschaften von Epoxidharz und Glasfaser und werden häufig zur Lösung des Korrosionsproblems von Stahl in speziellen Einsatzumgebungen verwendet. Ihre gute Kosteneffizienz, die einfache Verarbeitung und die ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit haben dazu geführt, dass sie Stahl zunehmend ersetzen und insbesondere in der Landwirtschaft Anwendung finden, wodurch sie eine wichtige Rolle für die Entwicklung der Volkswirtschaft spielen.