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Glasfaserverstärkte Kunststoffe (GFK), auch GFRP-Verstärkung genannt, sind ein neuartiger Verbundwerkstoff. Viele fragen sich, worin der Unterschied zu herkömmlichem Stahl besteht und warum man glasfaserverstärkte Kunststoffe verwenden sollte. Dieser Artikel vergleicht die Vor- und Nachteile von glasfaserverstärkten Kunststoffen mit denen von herkömmlichem Stahl und untersucht anschließend, ob glasfaserverstärkte Kunststoffe herkömmlichen Stahl ersetzen können.

Was istFaserGlasVerstärkungsmaterial
Als neuartiger, hochleistungsfähiger Konstruktionswerkstoff findet Glasfaserverstärkung breite Anwendung im U-Bahn-Tunnelbau (Schildvortrieb), Autobahnbau, Brückenbau, Flughafenbau, Hafenbau, Bahnhofbau, Wasserbauprojekten, unterirdischen Bauvorhaben und weiteren Bereichen. Sie eignet sich auch für korrosive Umgebungen wie Kläranlagen, Chemieanlagen, Elektrolysetanks, Schachtabdeckungen und Küstenschutzprojekte. Glasfaserverstärkung kann viele Probleme im Ingenieurwesen lösen, die Schwächen von herkömmlichem Stahl ausgleichen und neue Entwicklungsmöglichkeiten im Bauwesen eröffnen.

Die Vor- und Nachteile von normalem Stahl undFaserGlasVerstärkung
1. Hohe Tragfähigkeit, hohe Zugfestigkeit, die Festigkeit des Stabes ist doppelt so hoch wie die eines Bewehrungsstahls mit gleichem Durchmesser, aber das Gewicht beträgt nur 1/4 des Stahlstabes;
2、Stabiler elastischer Modus, etwa 1/3 bis 2/5 der Stahlstange;
3. Elektrische und thermische Isolierung, der Wärmeausdehnungskoeffizient ist näher an dem von Zement als an dem von Stahl;
4. Gute Korrosionsbeständigkeit, geeignet für den Einsatz in feuchten oder anderen korrosiven Umgebungen wie z. B. Wasserbau, Brücken, Docks und Tunneln;
5. Die Scherfestigkeit ist gering, die gewöhnliche Glasfaserverstärkung hat eine Scherfestigkeit von nur 50 ~ 60 MPa, weist aber ausgezeichnete Schneideigenschaften auf.

Beton ist in seinen Eigenschaften im Wesentlichen mit Stahl vergleichbar, weist aber auch eine gute Haftung, eine hohe Zugfestigkeit und eine geringe Scherfestigkeit auf und kann daher problemlos direkt mit der Verbundschildmaschine geschnitten werden, ohne dass es zu ungewöhnlichen Werkzeugschäden kommt.

Der Unterschied zwischen Glasfaserverstärkung und Stahlverstärkung
1. Im Vergleich zu herkömmlichen Stahlbewehrungsstäben ist die Glasfaserbewehrung hinsichtlich der Bauzeit deutlich schneller. Da die Bearbeitung vor Ort nicht möglich ist, muss die Größe präzise kontrolliert werden, da falsches Material zu Bauverzögerungen führen kann. Die Formgebung erfolgt direkt nach Maß, wodurch die Bearbeitungsschritte im Vergleich zu herkömmlichen Stahlbewehrungsstäben reduziert werden. Die Überlappungsverbindung ersetzt das Schweißen und verkürzt so die Produktionszeit des Bewehrungskorbs.
2. Hinsichtlich der Konstruktionsschwierigkeit unterscheidet sich die Biege- und Scherfestigkeit der Glasfaserbewehrung stark von der gewöhnlicher Stahlstäbe, und die Qualität ist leichter. Daher ist sie beim Anheben, Absenken und Betonieren des Bewehrungskorbs weniger stabil als ein gewöhnlicher Stahlkorb, wodurch es leicht zu Lockerungen, Blockierungen, Aufschwimmen und anderen Sonderzuständen kommen kann. Daher ist beim Bau und Anheben des Bewehrungskorbs besondere Vorsicht geboten.
3. Im Hinblick auf die Bausicherheit bietet die Methode, bei der die durchgehende Bewehrungskorbwand am Schildende teilweise oder vollständig durchbrochen wird, den Vorteil, dass die durchgehende Wand des Glasfaserkorbs direkt von der Schildmaschine durchdrungen werden kann. Dadurch werden die Gefahren durch austretenden Schlamm, Wasser und Sand vermieden, die Kosten für das Durchbrechen der durchgehenden Wand eingespart und die Staub- und Lärmbelastung reduziert.
4. Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit ist die Glasfaserverstärkung im Vergleich zu normalem Stahl leichter, was die Kosten des Bewehrungskorbs reduziert. Gleichzeitig verringert sich aufgrund des größeren Glasfaserbewehrungskorbs die Breite der Schlitzwand, wodurch die Anzahl der Schlitzwand-Schnittstellen-I-Träger oder Verriegelungsrohre eingespart und Kosten gespart werden.

Merkmale vonFaserGlasfaserverstärkung
1. Hohe Zugfestigkeit: Die Zugfestigkeit der Glasfaserverstärkung ist besser als die von normalem Stahl, sie liegt über 20 % über der von Stahl gleicher Spezifikation, und sie weist eine gute Dauerfestigkeit auf.
2. Geringes Gewicht: Die Masse der Glasfaserverstärkung beträgt nur 1/4 des gleichen Volumens von Stahl, und die Dichte liegt zwischen 1,5 und 1,9 (g/cm3).
3. Starke Korrosionsbeständigkeit: Beständigkeit gegenüber Säuren, Laugen und anderen Chemikalien; Widerstandsfähigkeit gegen die Erosion durch Chloridionen und Lösungen mit niedrigem pH-Wert; insbesondere stärkere Korrosion durch Kohlenstoff- und Chlorverbindungen.
4. Starke Materialbindung: Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Glasfaserbewehrung ist dem von Zement ähnlicher als dem von Stahl, da die Glasfaserbewehrung eine stärkere Haftung als Beton aufweist.
5. Hohe Gestaltungsfreiheit: Der Elastizitätsmodul der Glasfaserverstärkung ist stabil, die Größe bleibt unter thermischer Belastung stabil, Biegung und andere Formen können beliebig thermogeformt werden, gute Sicherheitseigenschaften, keine Wärmeleitfähigkeit, nicht leitend, flammhemmend, antistatisch, durch die Formeländerung und Metallkollisionen entstehen keine Funken.
6. Hohe Durchlässigkeit für magnetische Wellen: Glasfaserbewehrung ist ein nichtmagnetisches Material; bei nichtmagnetischen oder elektromagnetischen Betonbauteilen ist keine Entmagnetisierungsbehandlung erforderlich.
7. Komfortable Konstruktion: Glasfaserverstärkung kann nach Kundenwunsch für eine Vielzahl unterschiedlicher Querschnitte und Längen von Standard- und Sonderteilen hergestellt werden, vor Ort verfügbares nichtmetallisches Spannband, einfache Handhabung.

Die obige Beschreibung erläutert die Vor- und Nachteile von Glasfaserbewehrung im Vergleich zu normalem Stahl. Glasfaserbewehrung ist ein neuer, leistungsstarker Konstruktionswerkstoff, der in U-Bahn-Tunneln (Schildvortrieb), Autobahnen, Brücken, Flughäfen, Docks, Bahnhöfen, Wasserbauprojekten, Untertagebau und anderen Bereichen weit verbreitet ist und sich auch für Kläranlagen, Chemieanlagen, Elektrolysetanks, Schachtabdeckungen, Küstenschutzprojekte und andere korrosive Umgebungen eignet.